图像基本知识

2.2 图像文件的属性
图像的属性主要有图像的分辨率、颜色、尺寸及
存储方式等，这些属性确定了图像的表现形式、操作
方式及其适用领域等。
1. 图像的分辨率 .计算机不能直接处理连续的图像信息，而只能处 理离散的像素。数字化设备的主要作用之一就是将信 息分成可以进行独立处理的单元，即像素。 .像素作为图像元素是可以用来度量图像数据的最 小单元。计算机图像是由像素点组成的，在同样大小 的面积上，组成图像的像素点越多，图像的清晰度就 越高。 a.分辨率表示图像数字信息的数量或密度；它与像 素和网格特性有着直接的联系，而像素与网格是扫描 设备或输出设备再现光栅图像的基础成分。
.位图图像文件一般比矢量图形文件要大。影响位 图文件的大小的因素主要有两个，即图像的分辨率与 位深。
2.按颜色分类 .图像按颜色分有黑白图像、灰度图像及彩色图像 等。 a.黑白图像是最简单的一种图像，它只包含黑白两 种信息，占用很少的存储空间。
.黑白图像又可分为两种不同的类型，即线条图和 半色调图。线条图是一种简单的黑白线条组成的图像， 包括如铅笔或钢笔的素描图或如机械蓝图等单一颜色 类的彩图。半色调图是一种模拟灰度图像的黑白图。 见图2-5。
b.位图格式是直接描述像素点属性的图像文件格 式。 .计算机屏幕上图像是由屏幕上发光点（常称像素） 构成，对每个点可用二进制数据来描述其颜色与亮度 等属性。 .像素是构成点阵图像的基本元素，它是离散的， 就像是在绘图纸上一样排列成矩阵形式。由连续区域 内的像素构成的图像称为点阵图像，也称位图像。全 部像素形成的矩阵就构成位图。见图2-2。 .计算机存储位图图像时，是存储图像各像素的位 置和颜色数据等。扩展名为.BMP、.TIF及.GIF等的是 图像文件。用来绘制位图图像的软件称为画图软件， 如Photoshop等。
文件一般可按计算机的存储方式与图像本身的颜色来 进行分类。 .按前者分有矢量格式与位图格式，按后者分有黑 白图像、灰度图像及彩色图像。
1.按在计算机存储方式分类 a.矢量格式(向量格式)是用一系列的绘图指令与参 数及数学式来表示一幅图，如点、直线、矩形、圆以 及一些复杂的曲线和曲面等。见图2-1。
图像分辨率、显示器分辨率及输出分辨率等是图像设 计与处理中的重要参数。 (1)输入或扫描分辨率是指在每英寸或每厘米原始 图像上，一台扫描设备可捕获的信息量，它受扫描设 备所具有的最高光学分辨率或内插分辨率的限制。
(2)光学分辨率指扫描仪或无胶片照相机的光学系 统采样的最大信息量或最高信息密度，对于扫描仪是 指水平的每一英寸或厘米的信息量，对于数字照相机 一般表示为一个固定的量。 (3)内插分辨率适用于输入和输出阶段。在输入情 况下，内插分辨率是指扫描仪通过硬件或软件算法可 以模拟的最高信息密度。 (4)显示器分辨率指计算机屏幕一次可显示的总信 息量（如1024768像素），或指显示器在水平方向每 一英寸的点数（如72dpi）。显示器分辨率影响使用者 对图像进行处理工作时的方便性及视觉效果，但不会 影响图像数据的输出质量。
.常见的有.DXF、.3DS、.MAX、.WMF等。
.处理矢量图形的软件通常称为绘图软件（Draw
Program），常见的有AutoCAD、CorelDRAW以及
Adobe II1ustrator等软件。
.矢量图形有许多优点: (1)如对矢量格式的图形移动、缩放、旋转、复制、 颜色的改变、线条粗细的变化等很方便。 (2)可以将常见的图形作为构成复杂图形的基本元 素预先绘制好，存储在系统的图形库中加以利用。 (3)另外，矢量图形与设备的分辩率无关，一般可 对矢量图形进行任意缩放或变形而不影响其清晰度和 光滑性等。 (4)矢量图形一般适合表示有规律的线条组成的图 形，如三维造型、工程图或艺术字等。
b.灰度图像除包含黑色和白色，还包含实际的灰 色调。见图2-6。 c.彩色图像包含丰富的图像信息，在计算机中通常 采用RGB（红、绿、蓝）三原色的模型来表示。RGB 三原色可以组合成世界上所有的颜色。 .彩色图像中的每个像素是用多个位来表示的，常 用的是24-bit彩色图像，它是由三个8-bit的RGB通道组 成，可以记录1670万种色彩，这种图像常称为真彩色 图像。
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2.1 图像文件及其分类 2.2 图像文件的属性 2.3 图像的色彩通道 2.4 图像的色彩模式 2.5 图像的层次 2.6 图像文件的常见格式
2.1 图像ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件及其分类
.数字图像是以计算机图像文件的形式存在的。 .根据计算机具有的处理图像的特殊方式及各种类
图像本身具有的不同的表现形式与用途等因素，图像
显示器是以像素的形式显示图像的。例如一个14 英寸的显示器在宽与高方向上分别可显示640与480个 像素，而每个像素的宽度一般为1/72英寸，则一般称 此时该显示器分辨率为640480，或者说该显示器的屏 幕分辨率为72dpi（dot per inch 每英寸点数）。 显示器的分辨率可以在一定范围内作调整。一般 的图像处理软件均可以通过一定的算法调整图像像素
与屏幕像素的对应方式，以使图像在屏幕上按一定的
分辨率进行显示。
如图2-7所示为分辨率不同的两幅图像，左边图像 的分辨率比右边的高，显得更清晰。
b.图像的分辨率依据应用对象或环境的不同可以 分为几种类型或描述方式，如输入（扫描）分辨率、 光学分辨率、内插分辨率、显示器分辨率、图像分辨 率、输出分辨率及打印机分辨率等。
.位图适用于表示具有颜色、阴影、色调等的变化 的图像，如各类照片或绘画作品等。 位图放大后，其清晰度和光滑度都要受到影响。见图 2-3与图2-4。 .位图图像中的水平方向上的像素个数和垂直方向 上的像素个数决定了该幅图像的分辨率。如屏幕上显 示的图像的分辨率为640480，表示其水平方向上有 640个像素，垂直方向上有480个像素，则屏幕上的总 像素有640480=307200个像素，即有307200个发光点。
第2章 图像的基本知识
.图像都是以模拟图像的形式存在，它们是由连续 的有不同色彩及亮度等属性的颜色点组成的。 .要利用数字计算机处理模拟图像，就必须将模拟 图像转换为用数字方式表示的数字图像文件，即所谓 的数字图像。 .将模拟图像转换成数字图像的过程称为图像数字 化过程。 .根据计算机系统处理图像的特点，本章将从图像 文件的分类、属性、色彩通道、色彩模式、层次及文 件格式等方面介绍有关图像的一些基本知识。