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第1章数字图像基本知识
• 1.1 数字图像的文件类型 • 1.2 图像的像素和分辨率 • 1.3 图像的色彩模式 • 1.4 图形图像的文件格式及其转换
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1.1 数字图像的文件类型
• 1.1.1 位图图像
• 位图图像也称点阵图像，它是由许多点组成的。这些点称为像素，当许许多多不同颜色的点（像素）组合在一起时，便构成了一幅完整的图像。在日常生活中，点阵图是常见的，如照片是由银粒子组成的，屏幕是由光点组成的，印刷品是由网点组成的。点阵图的优点是弥补了向量图的不足，能够制作出颜色与色调变化丰富的图像，可以逼真地再现大自然的景象，也能够在不同的软件之间交换文件。由于点阵图像要记录每一个像素的位置与色彩数据，文件的大小就要看图像的像素多少了。
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1.1 数字图像的文件类型
• 由于点阵图像要记录每一个像素的位置与色彩数据，文件的大小就要看图像的像素多少了。Βιβλιοθήκη Baidu像的分辨率越高，文件就越大，处理速度也就越慢，也就可以越逼真地表现自然界的图像，达到照片般的品质。点阵图像的缺点是在缩放和旋转时会产生失真现象，也无法制作真正的 3D 图像，文件较大。
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1.1 数字图像的文件类型
• 1.1.2 矢量图形
• 矢量图形也称作向量式图形，它是以数学矢量的方式来记录图像内容的。矢量图形使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等，它们都是通过数学公式计算获得的。
• 矢量图形也称为面向对象的图像或绘图图像，繁体版本上称之为向量图，是计算机图形学中用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转都不会失真；最大的缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。
• （4）最大的缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。 • （5）矢量图形与位图的效果有天壤之别，矢量图形无限放大不模糊
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1.1 数字图像的文件类型
• 矢量图形的每个对象都是一个自成一体的实体，都可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其他对象。这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上。
• 矢量图形的内容是以线条和色块为主的，因此，其文件所占用的空间比较少。例如记录一条线条的数据，仅仅记录其两个端点的坐标与线段的粗细和色彩就可以了。矢量图形可以比较容易地进行放大、缩小、旋转等操作，也不容易失真，并且线条平滑，无锯齿状。由于其精确度较高，所以可以制作 3D 图像。
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1.1 数字图像的文件类型
• 但其明显的缺点是不容易制作出色调丰富或者色彩变化大的图像来，由于无法像照片般精确地描绘自然界的图像，绘制出来的图像就不够逼真，且不同软件之间难以交换文件。矢量图以几何图形居多，图形可以无限放大，不变色、不模糊。常用于图案、标志、VI、文字等设计。矢量图形的优缺点如下：
量的像素。因此，如果在屏幕上以较大的倍数放大显示图像，或以过低的分辨率打印，位图图像会出现锯齿边缘。在一些放大的图中，可以清楚地看到像素点的形状。 • （5）图像由许多点组成，点称为像素（最小单位）。表现层次和色彩比较丰富的图像，放大后会失真（变模糊）。 • （6）每个像素的位数有：1（单色）、4（16 色）、8（256 色）、 16（64K 色，高彩色）、24（16M 色，真彩色）、32（4096M 色，增强型真彩色）。
• （3）位图图像在表现色彩、色调方面的效果比矢量图更加优越，尤其在表现图像的阴影和色彩的细微变化方面效果更佳。
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1.1 数字图像的文件类型
• （4）位图的格式有 bmp、jpg、gif、psd、tif、png 等。 • 另外，位图图像与分辨率有关，即在一定面积的图像上包含有固定数
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1.1 数字图像的文件类型
• 每一个栅格代表一个像素点，而每一个像素点只能显示一种颜色，位图图像一般具有以下特点：
• （1）文件所占的存储空间大。对于高分辨率的彩色图像，用位图存储所需的储存空间较大，像素之间独立，所以占用的硬盘空间、内存和显存比矢量图都大。
• （2）位图放大到一定倍数后，会产生锯齿，由于位图是由最小的色彩单位像素点组成的，所以位图的清晰度与像素点的多少有关。
• 位图图像中的像素点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增多单个像素，从而使线条和形状显得参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。
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1.1 数字图像的文件类型
• 由于每一个像素都是单独染色的，可以通过以每次一个像素的频率操作选择区域而产生近似相片的逼真效果，诸如加深阴影和加重颜色。缩小位图尺寸也会使原图变形，因为此举是通过减少像素来使整个图像变小的。同样，由于位图图像是以排列的像素集合体形式创建的，所以不能单独操作（如移动）局部位图。
• （1）文件小，图像中保存的是线条和图块的信息，所以矢量图形文件与分辨率和图像大小无关，只与图像的复杂程度有关，图像文件所占的存储空间较小。
• （2）图形可以无级缩放，对图形进行缩放、旋转或变形操作时，图形不会产生锯齿效果。
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1.1 数字图像的文件类型
• （3）可采取高分辨率印刷，矢量图形文件可以在任何输出设备打印机上以打印或印刷的最高分辨率进行打印输出。
• 制作位图图像的软件也比较多，如 Adobe Photoshop 、Corel PHOTO-PAINT、 Design Painter 、Ulead PhotoImpact 等。
• 位图图像有时候也叫做栅格图像，Photoshop 以及其他的绘图软件一般都使用位图图像。位图图像由像素组成，每个像素都被分配一个特定位置和颜色值。在处理位图图像时，编辑的是像素而不是对象或形状，也就是说，编辑的是每一个点。