03图形图像处理技术报告

2）混色（三基色光按不同比例相加可产生混色光）
红色+绿色=黄色
红色+蓝色=紫色（也称品红） 绿色+蓝色=青色 红色+绿色+蓝色=白色
黄色、紫色和青色分别为红、绿、蓝三色的补色。
蓝
紫 黄
红
白
青
绿
特别提示：
1） 混色原理属于“加性”颜色形成方法，计算机显 示器就是采用这种原理产生颜色的。在显示器屏幕的背面 涂满了能发出不同色光（红、绿、蓝）的化学物点，当电 子束扫描到这些点时，它们就会发光。电子束按逐行扫描 方式对屏幕上的所有点进行扫描，扫描一遍就会形成一帧 彩色图像。 2）对于非专业应用来说，色调和色相的概念较难区 分。有关颜色基本概念可参考相关专业资料，或访问“配 色手册网站”。
黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）等。

饱和度：是指颜色的鲜艳程度或纯度。 亮度：人眼感觉到的颜色明暗程度，与光的反射率 相对应。最亮为白色，最暗为黑色。
2、三基色和混色 1）三基色原理


各种彩色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）三 种颜色光按不同比例相配而成； 绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光。
第3章
图形/图像处理技术
本章主要内容
3.1 颜色的基本知识
3.2 位图图像与矢量图形
3.3 图像的数字化过程
3.4 数字图像处理
3.5 数字图像分析
3.6 图形图像文件
3.1 颜色的基本知识
3.1.1 颜色的基本概念 1、颜色的三要素

色相：颜色的相貌，人眼看一种或多种波长的光时 所产生的彩色感觉，反映颜色的种类。如红（R）、
亮度L=100 （白） a分量 b分量
亮度L=0 （黑）
图5-4
Lab彩色模式图示
5、Photoshop中的其他几种颜色模式
1）索引模式
索引模式最多使用256种颜色，当图像被转换为索引 模式时，通常会构建一个调色板存放并索引图像中的颜色。
2）灰度模式
灰度模式最多使用256级灰度来表现图像，图像中的每 个像素有一个0（黑色）到255（白色）之间的亮度值，如图 5-5上半部所示。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来 表示（0%表示白色，100%表示黑色）。
4、Lab颜色模式
Lab颜色模式分别用亮度或光亮度分量 (L) 和两个色 度分量（a、b）来表示颜色，a 分量表示从绿到红， b 分 量表示从蓝到黄，如图5-4所示。具体取值范围是：L在0到 100之间，a和b都在-128～+127之间。
Lab颜色模式可以表示的颜 色最多，颜色更为明亮且与光 线和设备无关,不管使用什么设 备（如显示器、打印机、计算 机或扫描仪）创建或输出图象， 这种颜色模型产生的颜色都保 持一致。
特别提示：
四色印刷是依据CMYK彩色模式表示原理发展而来的， 所以，彩色打印和彩色印刷都是采用CMYK彩色模式实现 彩色输出的。因此，当要将MPC上的显示图像通过彩色 打印机输出时，系统会自动将RGB彩色模式转换为CMYK 彩色模式表示。从理论上讲，RGB与CMY彩色模式是互补 的，可以互相转换，但实际上因为发射光与反射光的性 质完全不同，显示器上看到的颜色不可能精确地在打印 机上复制出来，因此同一彩色图像的显示与打印颜色会 有细微差别。
CMYK模式
RGB模式
图5-2 PhotoShop中的四种颜色模式图示
1、RGB颜色模式
所谓RGB颜色模式，就是用红（R）、绿（G）、蓝 （B）三种基本颜色来表示任意彩色光。根据三基色原理， 在RGB颜色模式中，任意彩色光F的配色方程可写成： F= r[R]+g[G]+b[B] 其中r、g、b分别代表对应色的 比例系数，r[R]、g[G]、b[B]分别 代表F色光的红绿蓝三色分量。 在MPC中，使用最多的是RGB颜色模式，因为MPC彩色监 视器的输入需要RGB三个彩色分量，通过三个分量的不同比 例，在屏幕上合成所需的任意颜色。所以显示输出一定要转 换成RGB颜色模式。
3、CMY颜色模式
CMY颜色模式是采用青（Cyan）、品红（Magenta）、 黄（Yellow）三种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。 它通过颜料未吸收而反射出来的光线来判断颜色的，其原 理称为“减色”原理。因为所有的颜料都加入后才能成为 纯黑，当颜料减少时才开始出现色彩，颜料全部除去后才 成为白色。 虽然理论上利用CMY三基色混合可以制作出所需要的各 种色彩，但实际上同量的CMY 混合后并不能产生完善的黑 色或灰色，因此在印刷时必须加上一个黑色（Black）， 由于字母B已经用来表示蓝色，因此黑色选用单词Black的 最后一个字母“K”来表示，这样又称为CMYK颜色模式。
3.1.2
计算机中的颜色模式
颜色模式（颜色空间）是用来定义或描述颜色的一组规则。 利用不同的规则，可形成不同的颜色模式。在多媒体计算机的 图像处理过程中，通常使用RGB、HSB、Lab、CMYK等多种颜色模 式。下图是Photoshop软件中常用的四种彩色模式的表示与调整 方法。
HSB模式 LAB模式
图5-3 HSB彩色模式图示

饱和度：是指颜色的强度或纯度，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。
亮度：是颜色的相对明暗程度，通常使用从 0%（黑色） 至 100%（白色）的百分比来度量。

在图像处理和计算机视觉中大量算法都基于HSB颜色模 式，只要对亮度信号操作就可获得良好效果。因此，利用 HSB颜色模式中可以大大简化图像分析和处理的工作量。
2、HSB颜色模式
HSB颜色模式实际上是依据人眼的视觉特征，用颜 色的三要素色相、饱和度、亮度来描述颜色的基本特征， 如图5-3。

色相：就是颜色。 在 0 到 360 度的 标准色轮上，按位 置度量色相。平时 把色相用颜色名称 标识，如红色、橙 色等。
S
Hห้องสมุดไป่ตู้
B D
H：色相
S：饱和度 B：亮度
D：所有色相
3）位图模式
位图模式只有黑色与白色两种颜色，每个像素用1位 二进制数表示，“0”表示黑色，“1”表示白色。位图模式主 要用于早期不能识别颜色和灰度的设备。如果需要表示灰度， 则需要通过点的抖动来模拟（如图5-5下半部所示）。位图 模式通常用于文字识别，如果扫描需要使用OCR（光学文字 识别）技术识别的图像文件，须将图像转化为位图模式。