彩色数字图像基础(2)
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多媒体技术基础
真彩色
【例2】如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图 像，就是R，G，B都用8位来表示，每个基色 分量占一个字节，可生成的颜色数就是224＝ 16 777 216种。 用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空 间很大，而人的眼睛是很难分辨出这么多种颜 色的 因此在许多场合往往用RGB 5:5:5来表示，每 个彩色分量占5个位，再加1位显示属性控制位， 共2个字节，生成的真颜色数目为215 = 32K。 全彩色(full color)图像：特指RGB 8:8:8，即图 像的颜色数为224。
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多媒体技术基础
伪彩色
Pseudo color
每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是 把像素值当作彩色查找表CLUT(color look-up table)的表项入 口地址，去查找一个显示图像时使用的R，G，B强度值。
彩色查找表CLUT
也称为：colormap（颜色图）, palette（调色板）
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多媒体技术基础
16色标准VGA调色板
代码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 R 0 0 0 0 128 128 128 192 128 0 0 0 255 255 255 G 0 0 128 128 0 0 128 192 128 0 255 255 0 0 255 B 0 128 0 128 0 128 0 192 128 255 0 255 0 255 0 颜色名称 黑(Black) 深蓝(Navy) 深绿(Dark Green) 深青(Dark Cyan) 深红(Maroon) 紫(Purple) 橄榄绿(Olive) 灰白(Light gray) 深灰(Dark gray) 蓝( blue) 绿( green) 青(cyan) 红( red) 品红( magenta) 黄(Yellow) 效果
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多媒体技术基础
如何节省空间
分析图像中所有可能的颜色 假设为n种，通常 n<< 224 为每个色分配一个代码 每个代码对应有RGB值 每个颜色的bit数为 log2n 例如：图像最多有1000种色，那么用于 表示一种颜色的bit数为 log21000 =10
多媒体技术基础
内容大纲
图像的颜色模型 图像的基本属性 图像的分类 伽玛校正 JPEG 图像文件
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1
多媒体技术基础
回顾
图像的基本属性
分辨率 (DPI)
像素深度 ( bits per pixel)
真/伪彩色 表示法…
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因此，同一幅图像，采用不同的调色板 显示可能会出现不同的颜色效果
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多媒体技术基础
例子 (调色板色彩数为16x16)
真彩色显示，无需调色板
调色板与图像 原有颜色匹配， 故颜色偏差很 小
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调色板与原图 不匹配，图像 出现色偏
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多媒体技术基础
真彩色
True Color 真彩色：指在组成一幅彩色图像的每个像 素值中，有R，G ，B三个基色分量，每 个基色分量直接决定显示设备的基色强 度。 【例1】用RGB 5∶5∶5表示的彩色图像， R，G，B各用5位，用R，G，B分量大 小的值直接确定三个基色的强度，这样 得到的彩色是真实的原图彩色。
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多媒体技术基础
例子
How many different colors can you see in
a 640 480 pixel image?
Of course at most 640x480 Depends on resolution and size (e.g. 1024x768)
2
多媒体技术基础
像素深度与颜色
像素深度是指ຫໍສະໝຸດ Baidu图中记录每个像素点所占的位 数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数， 或者灰度图像中的最大灰度等级数。 图像的颜色需用三维空间来表示，如RGB颜 色空间，而颜色的空间表示法又不是惟一的， 所以每个像素点的像素深度的分配还与图像所 用的颜色空间有关。 以最常用的RGB颜色空间为例，图像深度与 颜色的映射关系主要有真彩色、伪彩色和直接 色。
15
255
255 255
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白(white)
绿色 伪彩色值=10
真彩色值=0 255 0
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多媒体技术基础
真彩色和伪彩色图像之间的差别
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多媒体技术基础
调色板的选取
伪彩色一般用于65K色以下的显示方式 中。标准的调色板是在256K色谱中按色 调均匀地选取16种或256种颜色。 一般应用中，有的图像往往偏向于某一 种或几种色调，此时如果采用标准调色 板，则颜色失真较多。
是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号，根据该 索引号可查找出包含实际R、G、B的强度值。
例如16种颜色的查找表，0号索引对应黑色，... ，15号索引对 应白色。
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多媒体技术基础
CLUT
彩色图像本身的像素数值和彩色查找表的索引 号有一个变换关系，这个关系可以使用 Windows 95/98定义的变换关系，也可以使用 你自己定义的变换关系。 使用查找得到的数值显示的彩色本身是真的， 但由于CLUT可能没有完全包含原图的所有可 能彩色，故不一定反映图像原来真正的颜色 在VGA显示系统中，调色板就相当于颜色查 找表
your window desktop?
A 24-bit system allows us to describe 224 = 16,777,216 different colors. In many cases, such a high color resolution is not needed.
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真彩色
【例2】如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图 像，就是R，G，B都用8位来表示，每个基色 分量占一个字节，可生成的颜色数就是224＝ 16 777 216种。 用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空 间很大，而人的眼睛是很难分辨出这么多种颜 色的 因此在许多场合往往用RGB 5:5:5来表示，每 个彩色分量占5个位，再加1位显示属性控制位， 共2个字节，生成的真颜色数目为215 = 32K。 全彩色(full color)图像：特指RGB 8:8:8，即图 像的颜色数为224。
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多媒体技术基础
伪彩色
Pseudo color
每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是 把像素值当作彩色查找表CLUT(color look-up table)的表项入 口地址，去查找一个显示图像时使用的R，G，B强度值。
彩色查找表CLUT
也称为：colormap（颜色图）, palette（调色板）
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多媒体技术基础
16色标准VGA调色板
代码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 R 0 0 0 0 128 128 128 192 128 0 0 0 255 255 255 G 0 0 128 128 0 0 128 192 128 0 255 255 0 0 255 B 0 128 0 128 0 128 0 192 128 255 0 255 0 255 0 颜色名称 黑(Black) 深蓝(Navy) 深绿(Dark Green) 深青(Dark Cyan) 深红(Maroon) 紫(Purple) 橄榄绿(Olive) 灰白(Light gray) 深灰(Dark gray) 蓝( blue) 绿( green) 青(cyan) 红( red) 品红( magenta) 黄(Yellow) 效果
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如何节省空间
分析图像中所有可能的颜色 假设为n种，通常 n<< 224 为每个色分配一个代码 每个代码对应有RGB值 每个颜色的bit数为 log2n 例如：图像最多有1000种色，那么用于 表示一种颜色的bit数为 log21000 =10
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内容大纲
图像的颜色模型 图像的基本属性 图像的分类 伽玛校正 JPEG 图像文件
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回顾
图像的基本属性
分辨率 (DPI)
像素深度 ( bits per pixel)
真/伪彩色 表示法…
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因此，同一幅图像，采用不同的调色板 显示可能会出现不同的颜色效果
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例子 (调色板色彩数为16x16)
真彩色显示，无需调色板
调色板与图像 原有颜色匹配， 故颜色偏差很 小
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调色板与原图 不匹配，图像 出现色偏
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真彩色
True Color 真彩色：指在组成一幅彩色图像的每个像 素值中，有R，G ，B三个基色分量，每 个基色分量直接决定显示设备的基色强 度。 【例1】用RGB 5∶5∶5表示的彩色图像， R，G，B各用5位，用R，G，B分量大 小的值直接确定三个基色的强度，这样 得到的彩色是真实的原图彩色。
复旦大学 计算机科学技术学院 5
多媒体技术基础
例子
How many different colors can you see in
a 640 480 pixel image?
Of course at most 640x480 Depends on resolution and size (e.g. 1024x768)
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多媒体技术基础
像素深度与颜色
像素深度是指ຫໍສະໝຸດ Baidu图中记录每个像素点所占的位 数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数， 或者灰度图像中的最大灰度等级数。 图像的颜色需用三维空间来表示，如RGB颜 色空间，而颜色的空间表示法又不是惟一的， 所以每个像素点的像素深度的分配还与图像所 用的颜色空间有关。 以最常用的RGB颜色空间为例，图像深度与 颜色的映射关系主要有真彩色、伪彩色和直接 色。
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白(white)
绿色 伪彩色值=10
真彩色值=0 255 0
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多媒体技术基础
真彩色和伪彩色图像之间的差别
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多媒体技术基础
调色板的选取
伪彩色一般用于65K色以下的显示方式 中。标准的调色板是在256K色谱中按色 调均匀地选取16种或256种颜色。 一般应用中，有的图像往往偏向于某一 种或几种色调，此时如果采用标准调色 板，则颜色失真较多。
是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号，根据该 索引号可查找出包含实际R、G、B的强度值。
例如16种颜色的查找表，0号索引对应黑色，... ，15号索引对 应白色。
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多媒体技术基础
CLUT
彩色图像本身的像素数值和彩色查找表的索引 号有一个变换关系，这个关系可以使用 Windows 95/98定义的变换关系，也可以使用 你自己定义的变换关系。 使用查找得到的数值显示的彩色本身是真的， 但由于CLUT可能没有完全包含原图的所有可 能彩色，故不一定反映图像原来真正的颜色 在VGA显示系统中，调色板就相当于颜色查 找表
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