第3章 图像处理技术与应用

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第3章 图像处理技术与应用
3.1 3.2 3.3 3.4 图像处理基础 图片浏览器ACDSee 图像处理软件Photoshop CS 图像综合应用案例
3.1.1 图像概述
原图
1.图形与图像
图,如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。 优点:任意缩放不变形 缺点:不适合描述复杂图形及真实世界的照片。
先缩小一倍
每个像素点可以有 224(约1600多万)种颜色中的一种。
3.色彩与颜色模型
(1)色彩的产生:物体本身都是无色的,光使物体呈现出了各种颜色。 发光物体的颜色:由其发出的光波来决定。 不发光物体的颜色:由该物体吸收或者反射的光波来决定。
例如:在3ds Max的场景中放置了一个茶壶和一盏泛光灯,不同灯光颜色下茶壶所呈 现的颜色。
特点: Lab模型所定义的色彩最多,且与光线和设备无关,处理速度
快,所以打印时最佳避免色彩损失的方法是:先将用RGB模型编辑的图像转 换成Lab模型,然后再转换为CMYK模型打印输出。
三种色彩模式表达的色彩范围大小比较 Lab模式 > RGB模式 > CMYK模式
④ HSB模型和HSL模型
H(Hue)表示色相 S(Saturation)表示饱和度 B(Brightness)表示亮度 对应色彩的三要素,基于人类感
设置历史记录画笔的源
11.擦除工具组
用来擦除图像
橡皮擦工具,当前背景为白色
背景色橡皮擦工具
魔术橡皮擦工具
12.填充工具组
用来对选择区域或图层进行颜色的填充
13.修饰工具组
用于对图像中的颜色进行修饰
14.色调编辑工具组
用于调整图像中曝光不好的图像区域
15.注释工具组
用于对图像作必要的说明
16.标记工具组
互补色:彼此最不一样的颜色。
黄色的互补色是蓝色 绿色的互补色是品红色 红色的互补色是青色
② CMYK模型: CMYK代表印刷上用的四种颜色,是最佳的颜色
打印模式。
C(Cyan) 代表青色 M(Magenta)代表洋红色 Y(Yellow) 代表黄色 K(Black) 代表黑色
图像分辨率为:1024×768,图像不能完整地显示在一屏上。
(3)像素深度:每个像素点所用二进制的位数。
决定了彩色图像的每个像素点可能有的颜色数,或者确定灰度图像中每个像素点可能有的灰 度等级数。
例如:一幅彩色图像的每个像素点用R,G,B三个分量表示,且每个分量用8位,那么一个像素点 共用24位表示,像素深度就是24。
用于标记图像中的颜色以及度量两像素点的距离
17.抓手工具
抓手工具用于拖曳图像以平移图像,使图像的不可见部分显示出来
18.缩放工具
用于缩放图像或选定的图像区域
3.3.4 图层、通道和蒙版
1、图层
图层就象是一张一张叠起来的透明胶片,每张透
明胶片上都可以有不同的画面,对任一图层的任何
操作都不会影响其他图层上的图像,改变图层的顺 序和属性就可以改变图像的最后效果。通过图层操 作可以创建很多复杂的图像效果。
以快速蒙版模式编辑
(1)快速蒙版
制作手绘彩色图案或文字
(2)图层蒙版
用于实现抠图 制作图片边缘的淡化特效 融合图层
(3)剪贴蒙版
利用剪贴蒙版可以将图像或文字在指定的形状内显示。
注意:把形状图层放置在图像或文字图层的下方
(4)矢量蒙版
由钢笔或形状工具来创建,当创建一个形状图层时系统将自动添
色相
(3)色彩的三原色:
红绿蓝
饱和 度
因为自然界中常见的各种颜色都可以
由红、绿和蓝三种色光按一定比例混合而成,
红绿蓝三种色光也是白光分解后得到的主要 色光,符合人眼的视觉生理效应。红绿蓝三 种色光相互独立,其中任意一种色光不能由 另外两种色光混合而成,因此称红绿蓝为色 彩的三原色。
(4)颜色模型和色彩空间
颜色来自于光线照射到颜料上以后未被颜料吸收的部分光线, 这种产生色彩的方式称为相减混色。 例如:在纸面上涂上等量的黄色和品红颜料,人眼将看到红色。因 为黄色颜料会吸收蓝色光,品红颜料会吸收绿色光,所以只反射出 红色光。 红色光 = 白色光 – 蓝色光 – 绿色光 将CMY等量混合时,理论上会呈现黑色,但实际上呈现的是浊 褐色,所以印刷技术上引入了黑色(K)。
图层样式:就是滤镜的简化使用,可以将投影、浮雕和发光等效果直接应
用到所选图层上(背景图层除外)。
图层综合应用:
1)先抠图 2)调整大小 3)复制 4)定位
5)合并图层
2.通道
通道是用来储存一个图像文件中的单色颜色信息或选区内容的。
3.蒙版
使用蒙版可保护图层中的图像,蒙版可以控制图层内部分图像隐藏或显示。
RGB颜色模型的色彩空间
RGB与CMYK色彩空间的比较
① RGB模型:任何一种颜色都可用红绿蓝三种基本颜色按
不同的比例混合得到。组合红绿蓝三种光波以产生特定 颜色的方法称为相加混色,又叫RGB相加模型,是编辑图 像的最佳颜色模型。
颜色=R+G+B
RGB等量相加得到白色; RG 等量相加得到黄色; RB 等量相加得到品红色; GB 等量相加得到青色;
3.1.3 图像文件格式
3.2 图片浏览器ACDSee
功能:ACDSee是一个相片管理软件,可用于获取、整理、查看和编辑相片。提供了许 多图像编辑工具和图像管理工具。
查看模式
浏览模式
编辑模式
例3.1 批量改变图像大小。
(1)在“浏览器”显示状态,选择一个或多个图像 (2)执行菜单“工具 |调整图像大小”
相减混色

Lab模型:由国际照明委员会(CIE)于1976年公布的一种颜色
L:亮度通道 A:颜色通道,从深绿色到灰色再到亮粉红色 B:颜色通道,从亮蓝色到灰色再到黄色
模型,理论上包括了人眼可以看见的所有色彩,而且这种颜色模型“不依 赖于设备”,在任何显示器和打印机上其颜色值的表示都是一样的。
例3.2
批量调整图像曝光度。
(1)在“浏览器”显示状态,选择一个或多个图像 (2)执行菜单“工具 | 调整图像曝光度”
3.3 图像处理软件Photoshop CS
3.3.1 工作界面
3.3.2
基本操作
1.文件操作
新建:注意对话框中模式 和背景内容的选择 保存:注意保存文件的格式
ห้องสมุดไป่ตู้
2.编辑操作
粘贴:到新图层的中央
变形文字
3.3.6 形状与路径
1.钢笔工具组
用于绘制选区的路径,通过鼠标单击在路径上添加节点,适合对选 区不规则的区域进行选择。
2.路径选择工具组
用于对路径进行编辑操作
3.形状工具组
绘制一些特殊的形状
4.路径
由钢笔或形状工具创建,由定位点和线段构成。可以显示出来,但不能 被打印,利用前景色可以描绘路径,从而在图像或图层上创建一个永久的路
用VC编写程序生成的矢量图,注意线条粗细和颜色的随机变化
2.图像的基本属性
(1)像素:组成图像的基本单位,图像数字化过程中的最小采样点。 (2)显示分辨率:显示屏上能够显示出的像素数目。
图像分辨率:构成图像的横向和纵向的像素点的数目。 例如:显示分辨率为:640×480 图像分辨率为:320×240,图像只占显示屏的1/4 。
羽化是通过降低所选区域周围像素的不透明度
来实现逐渐虚化的效果 。
2.移动工具
羽化效果图
3.套索工具组
用于选择任意形状的区域
4.魔棒工具
用于选择颜色相同或相近的区域
5.裁切工具
用于裁剪图像
6.切片工具组
用于将一幅图像切成多个部分并应用于Web图片
裁剪后
7.修补工具组
用于修补图像中有瑕疵的部分
修补前
加一个该形状的矢量蒙版,也可以将普通图层上创建的工作路径转化成矢
量蒙版,矢量蒙版适合于创建锐边形状,并可以利用工具栏上的(直接选 取工具)对矢量蒙版的路径形状进行任意的修改和变形 。
3.3.5 文字处理
注意:文字图层栅格化以后就不允许对文字进行字体、大小和形状等的改变 。
变形文字
文字蒙版工具制作的彩色文字
粘贴入:复制到指定选区内
合并拷贝:复制多个图层的内容
注意:历史记录面板保存了最近20步的操作, 可以任意撤消或重做。
3.图像的编辑
(1)图像显示方式 标准模式 带菜单的全屏显示 没有菜单栏的全屏显示”
(2)调整图像大小 (3)图像的旋转 旋转画布 对选区进行自由变换
原始抠图
水平翻转
(4)图像的调整
1)色阶调整 2)曲线调整
原图
色阶调整后
曲线调整后
3.3.3 基本工具的使用
1.选框工具组
(新选区) (添加到选区) (从选区减去) (与选区交叉)
建立一个新选区,如果已有一个选区则将其替换。 把新选择的区域添加到已有的选区中。 从已有的选区中减去新选中的区域。 新选区域与已有选区相交的部分作为选中的结果。
颜色模型:描述和表示颜色的一种抽象数学模型。
计算机处理图像通常采用RGB模型; 印刷彩色图像通常采用CMYK模型; 彩色电视信号传输时则采用YUV或YIQ模型;
色彩空间:使用特定的颜色模型可以生成的颜色范围。
Lab颜色模型:其固定的色彩空间,与设备无关; RGB、CMYK、HSB和HSL等颜色模型:与设备有关,不同设备可能具有不同 的色彩空间。每个色彩空间虽然RGB值相同,但颜色的显示效果不同。
关闭场景中的灯光, 茶壶为黑色
打开场景中的白色灯 光,茶壶默认为灰色
将灯光颜色改为红 色,茶壶呈现红色
将灯光颜色改为绿 色,茶壶呈现绿色
灯光颜色仍为绿色, 将茶壶的漫反射颜色 设置为红色,则茶壶 呈现黑色
(2)色彩的三要素
① 色相(色调):指色彩的外在表现,如红色、黄色、蓝色等。
② 亮度(明度):指光作用于人眼时感觉到的颜色的明亮程度。 ③ 饱和度(色度):指色彩的纯度,或者说是颜色的深浅程度。
再放大五倍
矢量图(图形):矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅
位图(图像):由许多像素点组成的,每个像素点用若
干二进制位来表示其颜色、亮度和饱和度等属性。 通常用扫描仪、数码照相机、数码摄像机、视频捕获卡 等设备把模拟的图像信号转换成数字的图像数据。 优点:逼真。 缺点:所需存储空间比较大。
注意观察图中线条粗细的变化
网格,每一个网格代表一个采样点。
采样的点数越多,描述的图像细节就越丰富,图 像也就越细腻而逼真,但所需存储空间也会越大 。
2.量化:把每一个采样点用数值来表示,量化
的位数决定了每一个像素点所能表示的颜色数。

量化位数为1:黑白图


量化位数为8:256个灰度等级的灰度图
量化位数为8:256种颜色的彩色图 量化位数为24:真彩色图
修补后
8.画笔工具组
用于在图像中进行任意的画图 用自定义画笔绘画
9.图章工具组
用来修复图像、复制图像或填充图案等
注意:自定义图案必须用矩形选框工具选取图像, 单击菜单“编辑|自定义图案”。
10.历史记录画笔工具组
可以把历史记录中的某个编辑状态的图像重新绘制出来,做出一些特殊的图像效果, 利用“历史记录艺术画笔”还可以作印象派的艺术画。
图层类型 背景图层 普通图层 文字图层 形状图层 填充图层 调整图层 特 点
始终位于图层面板的最下面,只能有一个背景图层,新建文件时将自动产生背景图层,背景图层 中的许多操作受到限制,如不能移动、不能改变其不透明度、不能应用图层样式等。 一般可进行任何操作。按住Alt键并双击背景图层可直接将背景图层转化为普通图层。 文字图层许多操作受限,如不能绘画、不能填充颜色等,可以将文字图层栅格化为普通图层。 用形状工具绘制形状时可以产生形状图层,并自动添加了形状的矢量蒙版。 用纯色、渐变或图案三种填充方式生成的图层蒙版。 用于调整位于其下方的所有可见图层的像素色彩,这样就可以不必对每个图层单独进行调整,是 一种特殊的色彩校正方法。
觉颜色的方式, 可以将自然界的颜色 直观地翻译为计算机创建的颜色。
H(Hue)表示色相或色调 S(Saturation)表示饱和度 L(Lightness)表示亮度
用HSL表示颜色是因为这种模型比较容易 为画家所理解。
3.1.2 图像的数字化
1.采样:就是把图像在空间上分割成一个M*N的
径效果,即可以被打印出来。
一般用于选择图像区域,它可以进行精确定位和调整,比较适用于不规 则的、难于使用其它工具进行选择的区域。
3.3.7 滤镜
原图
作用:产生一些特殊的图像效果,或创作一些特殊的文字或图形图案等。
马赛克效果
波浪效果
动感模糊效果
镜头光晕效果
查找边缘效果
原图
球面化效果
3.4
综合应用
例1、高尔夫球的制作 例2、卷轴的制作 例3、彩色文字制作
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