計算機圖形圖像

計算機圖形圖像茌良生多媒體（Multixedia）技術：多媒體技術：能夠交互式地綜合處理多種不同感覺媒體的信息處理技術。特點：多樣性、集成性、交互性六元素:文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻從現(xiàn)實世界中通過數(shù)字化設備獲取的圖像，稱為：取樣圖像（sampledimage）、點陣圖像（dotmatriximage）、位圖圖像（bitmapimage）——簡稱圖像（image）計算機合成的圖像(syntheticimage)，稱為：矢量圖形（vectorgraphics），簡稱圖形（graphics）圖像按生成方法分類圖像的獲取（capturing）：從現(xiàn)實世界中獲得數(shù)字圖像的過程圖像獲取的過程實質上是模擬信號的數(shù)字化過程，它的處理步驟：取樣、分色、量化獲取途徑：購買光盤、網絡下載、數(shù)碼相機和掃描儀獲取、屏幕截圖、視頻截取、自己開發(fā)一幅取樣圖像由M（行）*N（列）個取樣點組成，每個取樣點是組成取樣圖像的基本單位，稱為像素（pictureelement,簡寫為pel）。彩色圖像的像素是矢量，它由多個彩色分量組成，黑白圖像的像素只有1個亮度值圖像的表示方法與主要參數(shù)圖像的屬性信息圖像大小，也稱圖像分辨率(包括垂直分辨率和水平分辨率)位平面的數(shù)目，即矩陣的數(shù)目，也就是彩色分量的數(shù)目顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。常用顏色模型：RGB(紅、綠、藍)、CMYK(青、品紅、黃、黑)、HSV(色彩、飽和度、亮度)、YUV(亮度、色度)等像素深度，即像素所有顏色分量位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目數(shù)據壓縮類型無損壓縮:壓縮以后的數(shù)據進行圖像還原(也稱為解壓縮)時，重建的圖像與原始圖像完全相同例如：行程長度編碼、

哈夫曼(Huffman)編碼有損壓縮：使用壓縮后的數(shù)據進行圖像重建時，重建后的圖像與原始圖像雖有一定的誤差，但不影響人們對圖像含義的正確理解。如變換編碼、矢量編碼等圖像壓縮方法很多，不同方法適用于不同的應用，在計算機中常常是多種壓縮方法的綜合使用。為得到較高的數(shù)據壓縮比，一般都采用有損壓縮。壓縮編碼方法優(yōu)劣的評價壓縮倍數(shù)的大小重建圖像的質量（有損壓縮時）壓縮算法的復雜程度數(shù)字圖像處理：使用計算機對來自照相機、攝像機、傳真機、掃描儀、醫(yī)用CT機、X光機等的圖像，進行去噪、增強、復原、分割、提取特征、壓縮、存儲、檢索等操作處理對圖像進行處理的主要目的提高圖像的視感質量圖像復原與重建圖像分析圖像的存儲、管理、檢索，以及圖像內容與知識產權的保護等圖像處理軟件與應用領域密切相關，通常具有很強的專業(yè)性，如遙感圖像處理軟件、醫(yī)學圖像處理軟件等。使用較多的是面向辦公、出版與信息發(fā)布的圖像處理軟件，也稱為圖像修飾（imageretouching）或圖像編輯軟件，支持多種不同的圖像文件格式，提供多種圖像編輯處理功能，可制作出生動形象的圖像。如美國Adobe公司的PhotoShop，集圖像掃描、圖像編輯、繪圖、圖像合成及圖像輸出等多種功能于一體，是一個流行的圖像處理工具。數(shù)字圖像的應用圖像通信遙感醫(yī)療診斷工業(yè)生產中的應用機器人視覺軍事、公安、檔案管理1、圖形顯示為了在屏幕上顯示圖形，計算機設置一定的圖形緩沖區(qū)。屏幕上顯示的是亮點還是暗點，以及該點對應的顏色，都與緩沖區(qū)的數(shù)據具有對應關系。因此對于圖形的處理可以歸結為對圖形數(shù)據的處理。例如，在屏幕上進行如下操作：首先，呈現(xiàn)一個菱形，則對應的表示菱形的圖形數(shù)據同時置入緩沖區(qū)。其次，緩沖區(qū)內的圖形數(shù)據由一個區(qū)間移動到另外一個區(qū)間時，該圖形在屏幕上實現(xiàn)移動。其次，緩沖區(qū)內的圖形數(shù)據由一個區(qū)間移動到另外一個區(qū)間時，該圖形在屏幕上實現(xiàn)移動。例如，在屏幕上進行如下操作：首先，呈現(xiàn)一個菱形，則對應的表示菱形的圖形數(shù)據同時置入緩沖區(qū)。其次，緩沖區(qū)內的圖形數(shù)據由一個區(qū)間移動到另外一個區(qū)間時，該圖形在屏幕上實現(xiàn)移動。2、圖形變換：圖形數(shù)據是以數(shù)據矩陣的形式存放的，因此，對應的各項操作實際上是對于數(shù)據矩陣的操作。①放大②旋轉③平移我們以菱形放大為例。3、圖形的剪裁、拼接和填色①裁剪與拼接：實際是數(shù)據塊的傳送②填色：將對應顏色數(shù)據置入相對應的區(qū)間內。4、動畫技術利用人的視覺暫留現(xiàn)象而得。即計算機以一定速度依次顯示系列的各個圖形。5、圖形壓縮：我們以最簡單的黑白圖形為例加以說明：設定黑色以0表示，而白色以1表示，在圖形中出現(xiàn)大面積的白色或者黑色時，則可以以一個其他數(shù)據表示多個連續(xù)的排列，例如以0E表示連續(xù)的15個0。以19表示連續(xù)的9個1。1、關于色彩①、顏色是因為光的折射而產生的②、紅，黃，藍是三原色，其它色彩都可以用這三種色彩調和而成。③、顏色分非彩色和彩色兩類。非彩色是指黑，白，灰系統(tǒng)色。④、任何色彩都有飽和度和透明度的屬性，屬性的變化產生不同的色相2、色彩的心理感覺。紅色---是一種激奮的色彩。刺激效果，能使人產生沖動，憤怒，熱情，活力的感覺。綠色---介于冷暖兩種色彩中間，和睦，寧靜，健康，安全的感覺。和金黃，淡白搭配，可以產生優(yōu)雅，舒適的氣氛。橙色---也是一種激奮的色彩，具有輕快，歡欣，熱烈，溫馨，時尚的效果。黃色---具有快樂、希望、智慧和輕快的個性，明度最高。藍色---最具涼爽、清新、專業(yè)的色彩。和白色混合，能體現(xiàn)柔順，淡雅，浪漫的氣氛白色---具有潔白，明快，純真，清潔黑色---深沉，神秘，寂靜，壓抑灰色---中庸，平凡，溫和，謙讓，中立和高雅非彩色的搭配黑白是最基本和最簡單的搭配，白字黑底，黑底白字都非常清晰明了。3、顏色的搭配你好你好你好呀灰色是萬能色，可以和任何彩色搭配，也可以幫助兩種對立的色彩和諧過渡。色彩搭配注意之處1.色彩的鮮明性。課件頁面的色彩要鮮艷，容易引人注目。2.色彩的獨特性。要有與眾不同的色彩，使得大家對你的印象強烈。3.色彩的合適性。就是說色彩和表達的內容氣氛相適合。如用粉色體現(xiàn)女性的柔性。4.色彩的聯(lián)想性。不同色彩會產生不同的聯(lián)想，藍色想到天空，黑色想到黑夜。配色忌諱：

1.不要將所有顏色都用到，盡量控制在三種色彩以內。古詩《鵝》2.背景和前文的對比盡量要大，(絕對不要用花紋繁復的圖案作背景)，以便突出主要文字內容。你好嗎你好嗎幾種調色方法1.用一種色彩。這里是指先選定一種色彩，然后調整透明度或者飽和度，產生新的色彩，這樣的頁面看起來色彩統(tǒng)一，有層次感。2.用兩種色彩。先選定一種色彩，然后選擇它的對比色。整個頁面色彩豐富但不花稍。3.用一個色系。簡單的說就是用一個感覺的色彩，例如淡藍，淡黃，淡綠；或者土黃，土灰，土藍。

4.用黑色和一種彩色。比如大紅的字體配黑色的邊框。

PC機灰度效果蘋果機灰度效果不同計算機顯示效果的差異最為常見的色彩模式是RGB，因為它是顯示器工作的方式。顯示器將不同的紅綠藍光（由此叫RGB）聚集在屏幕上，產生全波長的色溫和色調。RGB通過一組的三個數(shù)字來識別某種顏色，這樣的一組顏色叫做一個通道。它將紅綠藍的聚集組合分別識別為從0到255的數(shù)字，全為0時是全黑色，全為255時是全白色。你可以象調不同顏色的油漆一樣調節(jié)這三個數(shù)字，達到你想要的色彩。等量的紅綠混合生成黃色，等量的綠藍混合生成青色，等量的藍紅混合生成紫色。而不等量的顏色值摻合在一起的話則會生成各種豐富的色彩，比如，橙色是由紅色和少許的綠色組成的。R：25500255G：02550255B：002550象以上數(shù)值組合產生的是單純的色調。使用從0到255之間等值的通道產生的是中性色彩，即從全為0時的全黑色到全為255時的全白色。色彩就是由這樣三個數(shù)值的等值變化，產生中性效果：R：0255510G：02551530B：0255255255當三個數(shù)值同時增加時，色彩就朝白色方向變化，產生淡化的淺效果；當三個數(shù)值同時減少時，色彩就朝黑色方向變化，產生陰暗的深效果。R：025551200G：0255153100B：

0255255100紅色粉紅褐紫紅珊瑚紅

CMYK色彩模式則是通過紙張印刷時所需的青色、品紅、黃色和黑色顏料的數(shù)量來定義一種色彩的，它是設計成印刷專用的色彩模式，因而構造所需的4個CMYK通道所描述的色彩精確性超過了絕大多數(shù)顯示器所能表現(xiàn)的，所以CMYK通常被與高質印刷相關的應用程序所使用低性能的舊計算機硬件和某些文件格式只能處理每像素8位的格式所有的計算機和打印機，無論色彩深度如何，都是以網格的形式產生像素的。這就給那些不是以網格組形的圖形造成一些問題。像素間嚴格的分界叫做鋸齒，所以有些應用程序使用抗鋸齒使圖形變得平滑?？逛忼X將色彩相接的地方融合，產生非水平或非垂直的平滑感錯覺。鋸齒的抗鋸齒的三、常見的圖形圖像格式GIF格式GraphicsInterchangeFormat從這個名字可以看出，這種圖像格式主要是為了通過網絡傳輸圖像而設計的。GIF格式的特點是壓縮比高，磁盤空間占用較少，所以這種圖像格式迅速得到了廣泛的應用。由于8位存儲格式的限制，使其不能存儲超過256色的圖像。兩種版本：1、GIF87a：只是簡單地用來存儲單幅靜止圖像。2、GIF89a：可以同時存儲若干幅靜止圖象進而形成連續(xù)的動畫，使之成為支持2D動畫的格式。可指定透明區(qū)域，使圖像具有非同一般的顯示效果。目前Internet上大量采用的彩色動畫文件多為這種格式的文件。像素畫。QQ秀，QQ空間等N多QQ的東西。

GIF圖像格式還增加了漸顯方式，也就是說，在圖像傳輸過程中，用戶可以先看到圖像的大致輪廓，然后隨著傳輸過程的繼續(xù)而逐步看清圖像中的細節(jié)部分，從而適應了用戶的"從朦朧到清楚"的觀賞心理。GIF(2,440字節(jié))

JPEG(2,469字節(jié))

GIF

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JPEG

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它的優(yōu)點是：Ａ、gif支持２５６色以內的圖象，因此很容易在所有的web頁面上顯示，而不必考慮瀏覽器的色彩功能。Ｂ、可用許多具有同樣大小的圖像文件組成動畫。Ｃ、交錯關聯(lián)的文件在下載過程中即可呈現(xiàn)圖象內容。Ｄ、由于使用顏色少、高效率的壓縮，gif圖象極小，適合網絡傳輸。Ｅ、無損壓縮保持了原始圖象的清晰度。Ｆ、可以制作出背景透明的圖象效果出來。它的缺點是：Ａ、某些gif調色板的顯示效果可能不好，即使在２５６色顯示器下亦是如此。Ｂ、GIF僅支持256種或更少的顏色。一個小技巧：如需將網頁切片導出成gif格式的時候，如果色彩較豐富，不宜一起導出，而應該將切片一個一個的導出。如下圖的按鈕：JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)JPEG是由聯(lián)合照片專家組開發(fā)的。JPEG文件的擴展名為.jpg或.jpeg，其壓縮技術十分先進，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據，獲取得極高的壓縮率的同時能展現(xiàn)十分豐富生動的圖像，換句話說，就是可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像質量。JPEG2000同樣是由JPEG組織負責制定的，與JPEG相比，它具備更高壓縮率以及更多新功能的新一代靜態(tài)影像壓縮技術。JPEG2000作為JPEG的升級版，其壓縮率比JPEG高約30%左右。與JPEG不同的是，JPEG2000同時支持有損和無損壓縮，而JPEG只能支持有損壓縮。無損壓縮對保存一些重要圖片是十分有用的。JPEG解碼的色調以類似于方塊的散射狀呈現(xiàn)，由于這些方塊要層疊，所以要產生色彩間的明顯分界線是很困難的。但是這一技術對帶有漸變色彩變化的沒有清晰輪廓的圖形是非常適宜的。

JPEG

(3,849字節(jié))

GIF(3,968字節(jié))

JPEG

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GIF(3,968字節(jié))JPEG的優(yōu)點是：Ａ、它支持極高的壓縮率，因此JPEG圖象的下載速度大大加快；Ｂ、能輕松地處理16．8M顏色，可以很好地再現(xiàn)全彩色的圖象。Ｃ、在對圖象的壓縮處理過程中，可以自由地在最小文件尺寸（和最大文件尺寸（最高圖象質量）之間選擇。Ｄ、該格式的文件尺寸相對較小，下載速度快，３、BMP格式BMP圖像文件最早應用于Windows操作系統(tǒng)，是Windows操作系統(tǒng)中的標準圖像文件格式，是最簡單的圖像格式。這種格式的特點是包含的圖像信息較豐富，幾乎不壓縮，但由此導致了它與生俱生來的缺點--占用磁盤空間過大。BMP圖片BMP圖像格式非常簡單，僅具有最基本的圖像數(shù)據存儲功能，能存儲每個像素1位、4位、8位和24位的位圖。雖然它提供的信息過于簡單，但是由于Windows系統(tǒng)的普及以及BMP本身具有格式簡單、標準、透明的特點，BMP圖像文件格式得到了推廣，它一般應用于Windows系統(tǒng)下的屏幕顯示以及一些簡單圖像系統(tǒng)中。TIFF(TaggedInformationFileFormat)是一種作為跨平臺使用的不損失24位色彩格式，在多數(shù)系統(tǒng)上被絕大多數(shù)的圖形編輯軟件所接受。唯一的缺點是TIFF有幾種不相兼容的版本，所以不同的圖形編輯軟件可能讀不懂彼此的TIFF文件。但近來的流行應用程序如Photoshop和CorelDraw應該沒有問題。適用于桌面出版和掃描儀PNGPortableNetworkGraphics，到目前為止最好的不損失質量格式，一種可攜式網絡圖像格式。PNG一開始便結合GIF及JPG兩家之長，打算一舉取代這兩種格式。1996年10月1日由PNG向國際網絡聯(lián)盟提出并得到推薦認可標準，并且大部分繪圖軟件和瀏覽器開始支持PNG圖像瀏覽，從此PNG圖像格式生機煥發(fā)。特點1：兼有gif和jpg的色彩模式。

我們知道gif格式圖像采用了256色以下的indexcolor色彩模式，jpg采用的是24位真彩模式。png不僅能儲存256色以下的indexcolor圖像，還能儲存24位真彩圖像，甚至能最高可儲存至48位超強色彩圖像。

特點２：png能把圖像文件壓縮到極限以利于網絡傳輸，但又能保留所有與圖像品質有關的信息。

如果圖像是以文字、形狀及線條為主，png會用類似gif的壓縮方法來得到較好的壓縮率，而且不破壞原始圖像的任何細節(jié)。八位的png圖像比同位的gif圖像小10%到30%。而對于相片品質一類的壓縮，png則采用類似jpg的壓縮演算法。但是jpg壓縮程度越大、影像的品質越差。png不同于jpg的地方在于：它處理相片類圖像亦是采用非破壞性壓縮，圖像壓縮后能保持與壓縮前圖像質量一樣，沒有一點失真。特點３：更優(yōu)化的傳輸顯示。

熟悉gif格式的圖像處理者知道，gif圖像有兩種模式——normal（普通）模式和interlaced（交錯）模式。interlaced模式更適用于網絡傳輸。在傳送圖像過程中，瀏覽者先看到圖像一個大略的輪廓然后再慢慢清晰。png也采取了interlaced模式，使圖像得以水平及垂直方式顯像在螢幕上，加快