第3章彩色数字图像基础
第三章3_伪彩色和真彩色
数字图像处理 • 根据颜色的特性,人们建立了很多颜色模 型,大体可以分为两类:
一类面向显示或打印或扫描的输入/输出硬设 备;(主要是RGB 模型) 另一类面向以彩色处理为目的的应用。(主要是 HSI 模型)
数字图像处理
1.RGB颜色模型
• 由三基色原理知,适当选取三种基色(如红、绿、 蓝),将它们按照不同的比例合成,就会产生不同 的颜色。其中合成的颜色的亮度取决于三基色的亮 度之和,色度(色调和饱和度)取决于三基色各分 量的比例。这三种基色彼此独立,任一种基色不能 由其他两种基色配出。
数字图像处理
伪彩色增强
• 伪彩色增强是对原来灰度图像中的不同灰 度值区域赋予不同的颜色,从而把灰度图 像变成彩色图像,提高图像的可视分辨率。 因为原图并没有颜色,所以人工赋予的颜 色常称为伪彩色,这个赋色过程实际是一 种重新着色的过程。
数字图像处理
伪彩色增强
• 一般来说,伪彩色处理就是对图像中的黑 白灰度级进行分层着色,而且分的层次越 多,彩色种类就越多,人眼所能识别的信 息也越多,从而达到图像增强的效果。
数字图像处理
2.HSI 模型
• 色调(hue)、饱和度(saturation)和明度 (intensity)也是颜色的三个独立特性,其中I与颜 色无关,而H 和S 与人对颜色的感知是密切相关的, HSI 模型的这个特性使得它非常适合于以人的视觉系 统来感知颜色特性的图像处理。 • HSI 构成的颜色空间是一个枣核形的三维空间,由两 个底面对接在一起的圆锥体构成,如图所示。
数字图像处理
4.均匀颜色模型
• 在颜色空间中,任意选定一点,如果通过该点的 任一方向上,距离相等颜色感觉变化也相等,即 距离能够表示颜色的变化,这样的颜色空间被称 为均匀颜色空间。前面讲述的RGB 和HSI 空间都 是非均匀的。
图像处理
Hale Waihona Puke 、数字图像的格式(本部分自学)• 1、位图文件格式
– (6)PNG格式(.png)
• PNG即Portable Network Graphics(可携式网络图像),是 一种新兴的网络图像格式,结合了GIF和JPEG的优点,具 有存储形式丰富的特点。PNG最大色深为48bit,采用无损 压缩方案存储。PNG可在不同系统上所显示的画面一样,例 如在苹果MAC机上制作的图像与在Windows上所显示的图 像完全相同。
一、数字图像基础
• 2、像素和分辨率
– 2)分辨率
• 图像分辨率与设备分辨率是不同的概念,设备分 辨率反映了硬件设备处理图像时的效果,图像分 辨率指标的高低反映了图像清晰度的好坏。通常 需要两者共同结合来表现图像的效果。如,一幅 图像宽8英寸、高6英寸,分辨率为300PPI,如果 要打印该图像,打印机的设备分辨率为40DPI,打 印出来的效果肯定要比较粗糙。
左图26×20像素且图像分辨 率是72ppi的一个图像.右图 是放大5倍以后的效果
分辨率和文件大小的关系
• 文件大小通常按字节来计算,图 像文件的大小是和它的像素尺寸 成正比的。例如分辨率是72ppi的 1×1英寸的图象,它的高宽为72 像素,像素大小为16KB。将分辨 率增加到一倍144ppi时,图像像素 的大小变为61KB,是之前像素大 小的4倍。所以在固定打印尺寸下, 分辨率高的图像,可以表现更丰 富的细节变化和色彩变化,但文 件会更大,所以占用的磁盘空间 也更大,在编辑和打印时的速度 分辨率为 72 ppi 和 300 ppi 的图像 相对较慢。
二、数字图像的格式(本部分自学)
• 1、位图文件格式 – ( 2)GIF格式
– GIF格式是“Graphics Interchange Format”(图形交换 格式)的缩写,具有GIF87a和GIF89a两个版本,GIF87a 于1987年推出,一个文件存储一个图像,而GIF89a于1989 年推出,一个文件能够存储多张图像,从而实现动画功能。 其图像数据用一个字节存储一像素点,采用LZW压缩格式, 尺寸较小,但GIF格式的图像最多只有256色,尤其对灰度 图像表现最佳。另外一个功能是GIF的背景或任何一种颜 色可以透明化。GIF图像有一种“interlaced”(交错)模 式,更适用于网络传输,在网络传送图像过程中,浏览者 先看到图像一个大略的轮廓然后再慢慢变清晰。
《多媒体技术基础》第3版 答案
1《多媒体技术基础》第3版练习与思考题参考答案林福宗清华大学计算机科学与技术系2008-2-15linfz@第1章多媒体技术概要1.4 无损压缩是什么?无损压缩是用压缩后的数据进行重构(也称还原或解压缩),重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。
无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用,如磁盘文件压缩就是一个应用实例。
根据当前的技术水平,无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2~1/4。
常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。
1.5 有损压缩是什么?有损压缩是用压缩后的数据进行重构,重构后的数据与原来的数据有所不同,但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。
有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。
例如,图像、视像和声音数据就可采用有损压缩,因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息,丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。
第2章无损数据压缩2.4 现有5个待编码的符号,它们的概率见练习表2-2。
计算该符号集的:(1) 熵;(2)霍夫曼码;(3) 平均码长。
(1) 熵Σ =-0.4×(0.4)-2×0.2*(0.2)-2×0.1(0.1) 2log2log2log 21()()log()niii Hapapa==−=0.4×1.3219+0.4×2.3219+0.2×3.3219=0.5288+-0.9288+0.6644=2.1220 (位) (2) 编码树和霍夫曼码练习图2-1 编码树代码分配不唯一(3) 平均码长L=0.4+0.4+0.6+0.4+.04=2.2(位/符号)第3章数字声音编码3.1 音频信号的频率范围大约多少?话音信号频率范围大约多少?(1) Audio: 20~20000 Hz(2) Speech: 300~3400 Hz3.4 采样频率根据什么原则来确定?奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。
第3章 图像处理基础
第3章 图像处理技术 章 1. 栅格图像 栅格图像使用像素点来表现图像,每个像素都有特定 的位置、颜色值,像素自左而右、自上而下排列成一 个方阵。 栅格图像会存储整个点阵每个亮点的各种属性,描述 大量细节,因此数据存储量相当庞大,但可以直接显 示输出。 栅格图像的绘制需要从存储数据中读出每位数逐个绘 制到图像中。栅格图像画质细腻、层次感强、细节存 储较多,表现力很强。
第3章 图像处理技术 章 3. 矢量图像 矢量图用一系列计算机指令来表示一幅图,如画点、 画线、画曲线、画圆、画矩形等。这种方法实际上是 以数学方法来描述一幅图,然后变成许许多多的数学 表达式,再经过编程后,用语言来表达。在计算显示 图时,往往能看到画图的过程。
图3-4
第3章 图像处理技术 章 4. 栅格图像和矢量图像的对比 (1) 图像缩放
第3章 图像处理技术 章
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述 3.2 图像文件格式 3.3 图像的获取与处理
第3章 图像处理技术 章
3.1 概述
3.1.1 灰度图与彩色图 1. 色彩的三要素 彩色光作用于人眼,使之产生彩色视觉。为了能确切 地表示某一彩色光的度量,可以用亮度、色调和色饱和度 等三个物理量来描述,并称之为色彩三要素。 1) 亮度 亮度是描述光刺激人眼时引起视觉的明暗程度。一般 说来,彩色光辐射的功率越大,亮度越高;反之,亮度越 低。对于不发光的物体,其亮度取决于反射光功率的大小。
第3章 图像处理技术 章 2. 栅格图像的重要参数 (1) 分辨率 屏幕分辨率:指计算机屏幕上最大显示区域水平和垂 直方向上的像素点数。如800×600表示屏幕可以显示 800行,600列,即480000个像素。 图像分辨率:指图像数字化时在水平、垂直方向上的 像素个数,它与屏幕分辨率未必相同。若图像尺寸为 200×100,则它在分辨率为800×600的屏幕上显示只占 屏幕的1/24。 像素分辨率:指一个像素点的长和宽的比例。像素点 尽可能长宽相等,使之成为正方形,否则图像就会变 形。在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图 像变形。
数字图像处理第三章二值图像
图 3.13a 4邻点 中轴变换举例 中轴可作为物体的一种简洁表示.
图3.13b表明少量噪声会使中轴变换结果产 生显著的差异.
图 3.13b 中轴变换举例
3.5.7 细化
细化是把区域缩成线条、逼近中心线(骨架或核线)的一种图 像处理。细化的目的是减少图像成份,直到只留下区域的最基 本信息,以便进一步分析和识别.虽然细化可以用在包含任何 区域形状的二值图像,但它主要对细长形(而不是凸圆形或水滴 状)区域有效.细化一般用于文本分析预处理阶段,以便将文本 图像中线条图画或字符笔画表示成单像素线条.
d=i-j+m-1
二值图像及其对 角线上的投影图
3.4游程长度编码 (run-length encoding)
用图像像素值连续为1的个数来描述图像,有两种方法: (1)用1的起始位置和1的游程长度; (2)仅仅使用游程长度,0:表示从0象素开始 ; 例:
1的游程:(2,2)(6,3)(13,6)(20,1) (4,6)(11,10) (1,5 )(11,1)(17,4)
洞
`S
(7) 边界
S的边界是S中与`S中有4连通关系的像素集合S '
(8) 内部
S中不属于它的边界的像素集合. S的内部等于S - S '
(9) 包围
如果从S中任意一点到图像边界的4路径必须与区域T相 交,则区域 T 包围区域 S(或S在T内)
S `S
边界
内部 包围
例:一幅二值图像
图像 边界
3.5.2 连通成分标记算法
(2) 路径
列:
[路i0径,j0 :]从[像,i1,素j1][i0 ,, j,0[]in 到,j像n]素,[[iikn
,
,
《数字媒体技术概论》习题集
第一章数字媒体技术概论一、填空题1、对于媒体的含义,可以从_______和________两个范畴理解。
(传递信息的载体、存储信息的实体)2、国际电信联盟定义了五种媒体,它们分别是_______、_______、_______、_______和________。
(感觉媒体,表示媒体,显示媒体,存储媒体,传输媒体)3、计算机记录和传播的信息媒体的一个共同的重要特点就是信息的最小单元是_______。
(比特)4、数字媒体的特点有_______、_______、_______、_______和________。
(数字化,交互性,趣味性,集成性,技术与艺术的融合)5、数字媒体概念第二章数字音频技术基础一、单项选择1、声音的数字化过程不包括()。
AA.解码B.采样C.编码D.量化2、下列文件格式属于音频格式的是()。
BA.ASF B.WAV C.MOV D.RMVB3、下列采集的波形声音质量最好的是()。
BA.单声道、16位量化、22.05kHz采样频率B.双声道、16位量化、44.1kHz采样频率C.单声道、8位量化、22.05kHz采样频率D.双声道、8位量化、44.1kHz采样频率4、下列软件不是音频专业处理软件的是()。
CA.Cool Edit B.Adobe Audition C.Auto CAD D.Vegas Audio5、以下的采样频率中,()是目前声卡所支持的。
DA.100kHz B.20kHz C.22.5kHz D.48kHz6、在PC中播放音频文件必须安装下列()设备。
CA.网络适配卡器B.视频卡C.声卡D.光驱7、模拟音频处理设备不包括()。
DA.音箱B.话筒C.模拟调音台D.声卡二、填空题2、按照声音的来源及作用,可分为______、_______和________。
(人声、乐音、响音)3、人耳可感受声音频率的范围为20-20000Hz。
声音高于20000Hz为_______,低于20Hz为_______。
23887《数字图像处理(第3版)》习题解答(上传)
如果每100万个可能的图标中有一个有意义,识别一个有意义的图标需要0.1 s,则选出所有
有意义的图标需要多长时间?
解:图标数为832X32= 10925种
有意义的图标数10925/106= 10919种
选择有意义图标的时间10919X0.1= 10918S
颜色模型规定了颜色的建立、描述和观察方式。颜色模型都是建立在三维空间中的,所 以与颜色空间密不可分。
2.2色调、色饱和度和亮度的定义是什么?在表征图像中一点的颜色时,各起什么作用?
答:HSV模型由色度(H),饱和度(S),亮度(V)三个分量组成的,与人的视觉特 性比较接近。HSV颜色模型用Munsell三维空间坐标系统表示。
答:数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点:
1.具有数字信号处理技术共有的特点。(1)处理精度高。(2)重现性能好。(3)灵活性
高。
2.数字图像处理后的图像是供人观察和评价的,也可能作为机器视觉的预处理结果。
3.数字图像处理技术适用面宽。
4.数字图像处理技术综合性强。
1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容?
图像存储器、图像输出设备等组
成。软件系统包括操作系统、控
制软件及应用软件等。教材图2.6数字图像处理系统结构图
2.6常见的数字图像处理开发工具有哪些?各有什么特点?
答.目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++(面向对象可视化集成工具)和
MATLAB的图像处理工具箱(Image Processing Tool box)。两种开发工具各有所长且有相互
以看成是静态的图像。图形是人工或计算机生成的图案,而动画则是通过把人物的表情、动 作、变化等分解后画成许多动作瞬间的画幅,再用摄影机连续拍摄成一系列画面,给视觉造 成连续变化的图画。视频和动画都利用了视觉暂留原理。
《电视原理与现代电视系统》课件第3章
三片式CCD摄像机的分解力较高、价格昂贵,是一种高 性能的摄像机。单片式CCD摄像机用一片CCD面阵就可获得 R、G、B三基色信号,其结构更加简单,体积和价格都比较 合适,是目前新闻采集和家用的比较理想的摄像工具。
3. 光学系统 光学系统也是彩色摄像机的重要组成部分,它不仅对摄 像机的光谱响应特性有影响,而且也影响所摄取的景物及其 彩色。 彩色摄像机的光学系统主要由变焦距镜头、分色镜、中 性滤光片和色温滤光片组成(见图3-2)。 有变焦距镜头的摄像机,能在拍摄点不动的情况下,缓 慢或快速地连续改变摄取场面的大小。这有利于对电视节目 的艺术加工。变焦镜头的变焦比(最大焦距与最小焦距之比) 在演播室内一般在10左右,在室外还要更大,可达30左右。
广播电视系统的技术比较成熟,是被广泛使用的现代电 视系统。但它也有许多新发展。比如,现代的广播电视系统 往往包括卫星广播电视系统(BSTV)。
广播电视系统的组成方框图如图3-1所示。在发射端(电 视中心或电视台),信号源(通常为摄像机)产生的视频信号, 经过图像加工器(包括放大、校正、处理等)送至导演控制室, 经过导演的控制再送至图像发射机。图像发射机用来对图像 信号进行放大、调制,上变频后经由双工器送到天线上。类 似地,伴音信号经伴音加工器(放大、加工和处理)送至伴音 发射机,经放大、调制和上变频,由双工器送到天线上。双 工器用来使高频图像信号与高频伴音信号共用一副天线发射 出去,而不互相影响。
① CCD的构成。CCD一个电极的基本构造如图3-3所示。 在P型(或N型)硅单晶衬底上采用氧化工艺在表面上形成一层 很薄的优质二氧化硅(SiO2),再在其上蒸发一层间距很小的 金属电极,形成金属—氧化物—半导体结构。在电极上加适 当的正(或负)偏压,它所形成的电场穿过SiO2层排斥衬底里 的多数载流子,从而在电极下形成一个电荷耗尽区。这个耗
photoshop数字图像基础
一、色阶
灰暗照片的调整
一、色阶
偏色照片的调整 自动色阶
二、替换颜色
替换颜色命令的作 用是替换图像中的某个 区域的颜色。
三、色相\饱和度
“色相/饱和度”命令可以调整图像中的色相、 饱和度和明度。
三、色相\饱和度
“色相/饱和度” 命令分色降低饱和度 效果。
三、色相\饱和度
② 图层中没有画面的部分是完全透明的,有画面的部 分也可以调整透明度。
1.BMP格式 2.JPEG格式 3.TIFF格式
4.PSD格式 5.GIF格式 6.PNG格式
1.BMP格式
Windows操作系统中的标准图像文件格式。特点是 包含的图像信息较丰富,几乎不进行压缩(16色和256 色可压缩),占用磁盘空间大。
2.JPEG格式
JPEG是由联合图像专家组开发的,名为 “ISO10918-1” 。可以用最少的磁盘空间得到较好的 图像质量,是网络上最受欢迎的图像格式。支持不同 的压缩比例对这种文件进行压缩。
认识PHOTOSHOP
为何学Photoshop?
Photoshop是Adobe公司生产的 图像处理软件。它广泛应用于网页 制作、多媒体课件制作、平面广告 设计、装潢设计、封面设计以及彩 色印刷等领域,是图像处理软件中 的佼佼者。
学完能做什么? Ps工作环境
•PS基本编辑操作
一、认识环境 二、新建与保存 三、放大与缩小 四、移动工具与抓手工具 五、改变图像尺寸 六、裁切图像
必须掌握!
魔术棒
选择工具
修复工具
图章工具
画笔工具
移动工具
吸管工具 前景色/背景色工具
加深等 工具
第一部分
数字图像基础PPT课件
第2章 第10页
2 Fundamental
2.1.2 人眼中的图像形成过程
人眼视觉的空间特性 空间分辨率为1’ 灰度分辨能力为64级
视觉的时间特性
活动图像的帧率至少15 fps时,人眼才有图像连续的感觉 活动图像帧率在25 fps时, 人眼感受不到闪烁感 监控视频 15fps, 电影 24fps, 电视 25fps, DVD 30 fps 电脑屏幕 60fps
数目:600~700万, 位于中心凹附近 每个锥状细胞连接到单独一个双
极性细胞 空间分辨率高, 对颜色敏感度高 感光灵敏度低,锥状视觉称为“明
视觉”
杆状细胞
数目:7500万~1.5亿 几个杆状细胞连接到同一个双极
性细胞 空间分辨率低,没有色彩感觉 感光灵敏度高,杆状视觉称为“暗视
觉”
第2章 第14页
2 Fundamental
2.1.3 亮度适应和鉴别-韦伯定理
韦伯定理: 如果一个物体的亮 度与其周围背景I有刚刚可察 觉到的差别I, 则I和I的比值 是I的函数,且该比值在一定亮 度范围内近似不变, 该比值称 为韦伯比.
韦伯定理说明人眼视觉系统对 亮度的对比度敏感,而非亮度 值本身
视网膜是倒置结构, 由外到里 由三层细胞构成
神经节细胞层: 神经节细胞,与 视神经相连,传递神经刺激
双极细胞层: 双极细胞,连接视 细胞和神经节细胞.
感光细胞层:两种视细胞,锥状 细胞 杆状细胞,感受光线的明 暗和颜色刺激
第2章 第7页
2 Fundamental
2.1.1 人眼的结构
锥状细胞
低照度, 韦伯比高, 亮度辨别能 力差;高照度,韦伯比低, 亮度辨 别能力强
Weber ratio I50 I
数字图像处理(简单理解、例题解析、考点清晰)ppt课件
原灰度级分 布
原来像 素数
新灰度 级
新灰度级分布
原灰度 分布
0
790 s0’(790) 790/4096=0.19 0.19
1/7=0.14 1023 s1’(1023) 1023/4096=0.25 0.25
2/7=0.29 3/7=0.43
850 s2’(850) 850/4096=0.21 0.21
▪ 空间域平滑通过积分过程使得图像边缘模糊,图 像锐化通过微分而使图像边缘突出、清晰。
12
二、灰度变换
理论基础 ▪ 当观察直方图形态时,发现直方图的峰值偏向
亮度坐标轴左侧,则说明图像偏暗; ▪ 峰值偏向坐标轴右侧,则说明图像偏亮; ▪ 峰值提升过陡、过窄,说明图像的高密度值过
于集中。 ▪ 以上情况均是图像对比度较小,图像质量较差
的反映。
13
从直方图形态判断图像质量 14
三、直方图修整法
1.直方图均衡化
直方图均衡化是将原图像通过某种变换,得到一 幅灰度直方图为均匀分布的新图像的方法。
直方图均衡化方法的基本思想是对在图像中像素个 数多的灰度级进行展宽,而对像素个数少的灰度级进行缩 减。从而达到清晰图像的目的。
直方图均衡化
15
Ps(sk)
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
0
rk
0
sk
(a)原直方图
(b)均衡后的直方图
图像直方图均衡化
19
定义: 对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序,用中值代替
窗口中心像素的原来灰度值,因此它是一种非线性的图像 平滑法。
20
中值滤波 原理示例:
m-2
m-1
6
10
数字图像处理基础 第3章 灰度级变换
(i 1, 2,..., m; j 1, 2,..., n)
Potoshop 演示对比度线性展宽(近似实现)
已知一幅图像F如下,其中灰度变化范围为0~7,
请对其进行线性对比度展宽处理。假设fa=3, fb=5,
ga=2, gb=6。求新图像G。 解: ga / fa 0.667 (1) (gb ga) /( fb fa) 2
g(i,j)=9/5×[f(i,j)-2]
34 56 24 57
27 074
79 005 0 9 0 7 0 C=26.2895
3.4.2 非线性动态范围调整
灰度映射关系通常采用对数运算。原因是人眼 对信号的处理是有一个近似对数算子的环节。
g(i, j) c lg(1 f (i, j))
当f (i, j) 0,则g(i, j)=0; 当f (i, j) 255,则g(i, j)=255;
L C I1/
• 因此,γ校正的关键是确定γ值。
3.1.4 γ校正方法
1. γ值的确定
1)测试靶图法
I C L
log I r log L C
• 即logI与logL成线性关系。通过测试靶图,即: 设置光图像,检测电信号图像,选取一组logI 与logL的数据,用于计算γ的值。
2)基于γ估计与校正的逐步调整法 通常CCD的γ值在0.4~0.8之间,γ值越小,
第三章 图像增强
• 图像增强的目的是为了改善画质,使图 像的显示效果更加清晰。本章中主要介 绍的内容包括:
• γ校正 • 对比度展宽 • 动态范围调整 • 直方图均衡化处理 • 伪彩色技术
3.1 图像的γ校正
3.1.1 对比度的概念
• 对比度:通俗地讲,就是亮暗的对比程度。 • 对比度大的图像通常层次感强,清晰度高。 • 对比度的计算公式如下:
第3章-彩色数字图像基础
感色 感光
8
4.1 视觉系统对颜色的感知
▪人的视觉系统对颜色的感知: 第3章-彩色数字图像基础 ➢ 视网膜上的神经元来感知外部世界,人眼是一 个照相机; ➢ 红、绿、蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感 知不同。 ➢ 自然界的任何一种颜色可由RGB这三种颜色的 和组成。
9
4.2 图像的颜色模型
▪RGB相加混色模型 第3章-彩色数字图像基础
▪组合RGB三种光波以产生特定颜色称为相加 混色。
▪它们的比例不同,人眼看到的颜色就不同。
12
RGB相加混色模型
▪三种基本颜色按不同强度相加,总的光强 度增强,并可第3得章-彩到色数字一图像种基础颜色。
➢ 颜色=R(百分比)+B (百分比) +G (百分 比)
➢ 百分比是指相对强度。
▪彩色图像可以看成由多个点组成。
成的。
5
4.1 视觉系统对颜色的感知
▪ 电磁波以每秒3×108m/s的速度传播 第3章-彩色数字图像基础
图 电磁波谱
6
4.1 视觉系统对颜色的感知
▪不同的色光实际对应于不同波长的光
波。
第3章-彩色数字图像基础
图 可见光谱
7
4.1 视觉系统对颜色的感知
▪人眼视网膜的物理特性 第3章-彩色数字图像基础 ➢ 锥状细胞 ➢ 杆状细胞
27
4.3 图像的三个基本属性
像素深度 1
颜色总数 第3章-彩色数字图像基础 2
图像名称 单色图像
4
16
索
16
65536
HI—Color 图像
24
True Color 图像
▪它也是Windows调色板的保留色。 ▪参见表5-2
第3章 数字绘画基础
图 3-12 通过画笔的“形状动态”属性绘制动态效果
在画笔面板中,勾选并激活“散布”,可设置画笔的散 布和数量属性,如图 3-13 所示。
图 3-13 画笔的“散布”属性设置
3.添加画笔纹理
在画笔面板中,勾选并激活“纹理”选项可对画笔添加 纹理属性,如图 3-14 所示,可以方便地模仿出皮肤纹理、铁 锈肌理等,使得数字绘画具备更为丰富的、真实的细节。
图 3-18 对图层应用色彩标记
3.4.2 图层混合模式设置
1.使用“正片叠底”保留描边线
在数字绘画时,有时需要保留线稿,并在线稿基础上进 行上色,此时就可以将线稿图层设置为“正片叠底”,如图 3-19 所示。使用正片叠底后,线稿中的白色会被去除而黑色 线稿会被保留。
图 3-19 使用正片叠底的方式保留描边线
① 绘制完成的素描稿。 ② 在素描稿上方新建一个图层,将其混合模式改为“颜色”,并绘制对象的固有 色,此时色彩不会覆盖原有画面中的明暗效果,仅会改变色相属性。 ③ 完成后,在“颜色”图层的上方再新建一个混合模式为“叠加”的图层,使用 金色绘制角色身上的铠甲,可以看到铠甲变成带有金属质感和光感的色彩。 ④ 在所有图层的上方新建一个混合模式为“柔光”的图层,调整一下画面的整体 色彩基调。
图 3-21 图层蒙版的使用
① 拍摄一张火焰的照片。 ② 使用通道将照片中的火焰与背景分离后拖入绘画作品中。 ③ 创建图层蒙版,按键盘中的 D 键,使前景色和背景色恢复到黑白状态。选择画笔工 具,擦去多余的火焰。
3.5.2 剪切蒙版
图层剪切蒙版是将下方图层中的内容作为上一图层的蒙
版,下方有图形的位置可以实现绘制,没有图形的位置上则 无法实现绘制,这种方式常与叠加上色、质感、图案叠加。 图 3-22 所示中,角色身上的布纹质感就是使用剪切蒙版的方 式进行添加的。
数字图像处理总复习(14)(1)
14.全彩色图像和伪彩色图像文件数据有什么差别?
全彩色图像:颜色数为1677万,图像深度为24位,每个 像素颜色值的特点:位图文件中不包含颜色索引表,每个像 素的像素值由RGB分量组成,三种颜色值得结合直接确定图 像上的颜色。
伪彩色图像:颜色数256,图像深度为8位,每个像素颜 色值的特点:位图文件中包含颜色索引表,颜色索引表中彩 色的RGB分量值不全相等,每个像素的像素值是颜色索引表 的索引号。
13.图像分辨率与显示分辨率有什么差别?在图像的数字化 过程中,影响图像质量的因素有哪些,是怎么影响的?
图像分辨率是数字化图像划分图像的像素密度,即单位 长度内的像素数,其单位是每英寸的点数DPI。显示分辨率是 把数字图像在输出设备(如显示屏或打印机等)上能够显示 的像素数目和所显示像素之间的点距。影响图像质量的因素 有两方面:采样分辨率和量化分辨率。采样分辨率越高,图 像越清晰;量化分辨率越高,图像层次越丰富。
15.腐蚀算法的基本流程?
1)扫描原图,找到第一个像素值为1的目标点; 2)将预先设定好形状以及原点位置的结构元素的原点移到该点; 3)判断该结构元素所覆盖范围内的像素值是否全部为1,如果是,则腐蚀后 图像中的相同位置上的像素值为1; 如果不是,则腐蚀后图像中的相同位置上 的像素值为0; 4)重复2)和3),直到所有原图中像素处理完成。
0.0833,0.0833,0.0556,0.2500];
其直方图为:
890763 561984 929942 123412 199377 396923
灰度等级 原始直方图
0 0.0278
1 0.1111
2 0.1389
3 0.
9
0.0833 0.0278 0.0833 0.0833 0.0556 0.25
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当光子射到物体上时,某波长的光子能量与物 质内原子的振动能,或电子发生跃迁时所需 能量相同时,就易被物质吸收,其它波长的 光就不易被吸收。物质对光的选择吸收,就 造成了各自的颜色。 同一种物质,当改变其内部结构时,颜色也会 改变。如碘化汞在正方晶系时呈红色,而加 温到127℃使晶形转变为斜方晶系时却成蓝 色。这主要因物质结构的改变,对光的选择 吸收也发生了改变。
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1.0
感 0.8 知 度 0.6
0.4 0.2 0.0 400 500
亮度 绿 红
蓝
600 700 /nm
图1 视觉系统对颜色和亮度的响应特性
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4. 颜色描述与度量
纯颜色通常使用光的波长定义,称为光谱色 (spectral color)。 使用不同波长的光进行组合时可以产生相同的 颜色感觉。 国际照明委员会(Commission International del ‘ Eclairage CIE)使用人对颜色的感觉对描 述颜色做了定义。
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问题2: 什么是颜色?
颜色是视觉系统对可见光的感知结果。
1666年,英国科学家牛顿第一个揭示了光的 色学性质和颜色的秘密。他用光的色散实 验说明太阳光是各种颜色的混合光,并发 现光的颜色决定于光的波长。
2019年2月26日种具有一定频率范围的电磁波,其波 长覆盖范围很广。 电磁波中只有一小部分能够引起眼睛的兴奋而 被感觉,其波长大约在380nm~ 780nm(l nm=10-9 m)之间,我们称为可见光。
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眼睛感知的颜色和波长之间的关系如图。
蓝 紫 橙 绿 蓝 蓝 绿 绿 黄 黄橙红
500
600
紫
红
350
400
700
750
图
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光的波长与颜色的关系
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颜色的实质是光波。其存在必须的3个实体是: 光线、被观察对象和观察者。
观察对象的颜色是指该对象在光线的照射下, 所反射的各光谱成分作用于人眼的综合效果; 对于透射对象则是透过该物体的光谱综合作 用的结果。
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人的视网膜(haman retina)通过神经元来 感知外部世界的颜色,每个神经元或者是一 个对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的某种锥 体细胞(cone),或者是一个对颜色不敏感 的在光功率极端低的条件下才能起作用的杆 状体(rod)。
当眼睛接受了混合光之后,三种色觉细胞都 按自己的规律兴奋起来;产生三种视觉信号 经视神经传到大脑,大脑把它们总合在一起, 形成一个综合的色觉。
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5. 三基色原理
人眼的颜色感觉取决于色光谱分布,但并不能 从看到的颜色来判断它们的光谱分布。 即一定的光谱分布对应着一种惟一确定的颜色; 但同一颜色可以由不同光谱分布所组成,这 种现象称为“同色异谱”现象。 重现颜色并非要求重现原景物辐射光的光谱成 分,重要的是获得与原景物相同的彩色感觉。
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什么是三基色(RGB)?
理论上,任何一种颜色都可以用三种基本颜 色按照不同比例混合得到,这三种颜色是 红、绿、蓝。
自然界中的任何一种颜色都可以由R、G、B这 三种颜色值之和来
确定,它们构成一
个三维的RGB矢量
空间。
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可以选择其他三种颜色为三基色,但是,三 种颜色必须是相互独立的,即任何一种颜色 都不能由其他两种颜色合成。 由于人眼对红、绿、蓝三种色光最敏感,因 此由这三种颜色相配所得的彩色范围也最广。
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图 色环
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亮度(Y):光的强和弱。是颜色的相对明暗 程度,通常用从0% (黑色)至100% (白 色)的百分比来度量。
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饱和度(S):是指颜色的强度或纯度。饱和 度表示色相中灰色分量所占的比例,它使用 从0% (灰色)至100% (完全饱和)的百分 比来度量。在标准色轮上,饱和度从中心到 边缘递增。
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3.人的色觉特点
不同波长的光照射到人眼视网膜上,将给 大脑不同的感觉,这种感觉称为色觉。 人们就是凭自己的色觉来辨别物体的颜色, 一般人的眼睛可分辨120多种颜色,如果在 不同颜色的相互补充、相互衬托之下,有 经验的人可分辨13000多种颜色。
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颜色的三个特性
以人类对颜色的感觉为基础,颜色的3种基本 特性是:色调/色相、饱和度、亮度。 色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。在 0 到360 度的标准色轮上, 按位置度量色相。在通常的 使用中,色相由颜色名称标 识,如红色、橙色或绿色。
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2. 物体的颜色
物体的颜色决定于它对光线的吸收和反射,实 质上决定于物质的结构,不同的物质结构对 不同波长的光吸收能力不同。 光是由光子组成的。不同波长的光由不同能量 的光子组成。波长λ和能量E间的关系为
E=hc/λ
式中h为普朗克常数,c为光速。
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第三章 彩色数字图像基础
主要内容
颜色理论与人的色觉 颜色空间 数字图像的基本知识 计算机图形学基础知识 图像与图形的文件格式 动画与数字视频
§3.1 视觉系统对颜色的感知
问题1: 什么是图像?
图像是自然界中的客观景物通过某种系统的映 射,使人们产生的视觉感受。
人们在观察景物时,视觉的第一印象乃是色彩 的感觉。色彩在视觉艺术中具有十分重要 的美学价值。
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人眼对三基色的主观感受
由于人眼对于相同亮度单色光的主观亮度感觉 不同,所以,用相同亮度的三基色混色时, 如果把混色后所得的单色光亮度定为 100% 的话,那么人的主观感觉是:
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人的视网膜(haman retina)通过神经元来感 知外部世界的颜色。
锥状光敏细胞(cone) :光强与颜色, 对红、绿、蓝颜色敏感程度不同。
杆状光敏细胞(rod) :光强,对颜色不 敏感,在光功率极端低的条件下才能起 作用。
三种色觉细胞产生三种视觉信号经视神经传到 大脑,大脑把它们总合在一起,形成一个 综合的色觉。