【正文】 方法來(lái)提高圖像的質(zhì)量，因?yàn)檫@種方法僅僅是將一個(gè)像素的信息擴(kuò)展成了幾個(gè)像素的信息，并沒(méi)有從根本上增加像素的數(shù)量。 ? 以上是用一幅灰度圖做的例子，如果是一幅彩色圖像，各點(diǎn)的數(shù)值還應(yīng)當(dāng)反映出色彩的變化。普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 多媒體技術(shù)及應(yīng)用 趙英良 馮博琴 崔舒寧 清華大學(xué)出版社 2022 1 第 3章 數(shù)字圖像處理技術(shù) 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 2 第 3章 數(shù)字圖像處理技術(shù) ?圖像是指繪制、攝制或印制的形象。 ? 例子中的數(shù)字化采樣是按正方形點(diǎn)陣取樣的，除此之外還有三角形點(diǎn)陣，正六角形點(diǎn)陣取樣。在同樣大小的面積上，圖像的分辨率越高，則組成圖像的像素點(diǎn)越多，像素點(diǎn)越小，圖像的清晰度越高。 顯示分辨率 400 300 圖片分辨率 98 130 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 20 常見(jiàn)分辨率 ● ● 平板 掃描儀： 1200 dpi ● 底片掃描儀 4800 dpi ● 印刷圖片 普通： 300dpi 高精度： 600 dpi ● 顯示器： 96 dpi ● 顯示用圖片： 96 dpi ● 動(dòng)畫(huà)、視頻： 96 dpi ● 噴墨打印機(jī)： 720～ 2880 dpi ● 激光打印機(jī)： 600~1200 dpi 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 21 (3)圖像深度（ Image Depth） ?也稱圖像的 位深 ，是指描述圖像中每個(gè)像素的數(shù)據(jù)所占的二進(jìn)制位數(shù)。 ? 因此在許多場(chǎng)合將這樣的圖像稱為真彩色圖像，也稱為 全彩色圖像 。 ?矢量圖主要用于工程圖、白描圖、卡通漫畫(huà)、圖例和三維建模等。 ?當(dāng)放大位圖時(shí)，可以看見(jiàn)賴以構(gòu)成整個(gè)圖像的無(wú)數(shù)單個(gè)方塊。太陽(yáng)光譜中各色光的色彩，可以用其波長(zhǎng)表示。 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 40 ? （ 3） 明度 指的是光所產(chǎn)生的亮暗感覺(jué)。 ?三種顏色的光強(qiáng)越強(qiáng)，到達(dá)人眼的光就越多，它們的比例不同，看到的顏色也就不同，沒(méi)有光到達(dá)眼睛，就是一片漆黑。 色彩的飽和程度 黑、白、灰沒(méi)有純度 純度最高的顏色 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 48 冷色 暖色 中性色 相鄰色 顏色的關(guān)系 冷色 冷色 暖色 暖色 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 49 ? 相減混色 利用濾光特性，在白光中減去不需要的彩色，留下所需要顏色。 ?根據(jù) 3基色原理，任意一種顏色可以由下式匹配： C=rR+gG+bB ? 式中的系數(shù) r、 g和 b分別為 3基色紅 、 綠和藍(lán)的比例系數(shù) 。 ? CMY顏色模型對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)系的子空間與 RGB模型所對(duì)應(yīng)的子空間幾乎完全相同。 這樣的顏色空間稱為 XYZ顏色空間 ， 它和 RGB顏色空間有如下的換算關(guān)系： X=++ Y=++ Z=+ 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 58 ?兩組顏色空間坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系為 ?x=（ ++） /（ ++） ?y=（ ++） /（ ++） ?z=（ ++） /（ ++） 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 59 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 60 （ 4） Lab顏色空間 ?Lab顏色空間既不依賴光線，也不依賴于顏料，它是一個(gè)理論上包括了人眼可以看見(jiàn)的所有色彩的色彩模式。 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 66 根據(jù)美國(guó)國(guó)家電視制式委員會(huì)， NTSC制式的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)白光的亮度用 Y來(lái)表示時(shí)，它和紅、綠、藍(lán)三色光的關(guān)系可用如下式的方程描述： Y＝ R + G + 這就是常用的亮度公式。 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 70 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 71 （ 2） GIF文件格式 ?GIF(Graphics Interchange Format，圖形交換格式 )文件是由 CompuServe公司開(kāi)發(fā)的圖形文件格式，任何商業(yè)目的使用均須 CompuServe公司授權(quán)。 ?TIFF格式不易過(guò)時(shí)，對(duì)媒體之間的數(shù)據(jù)交換， TlFF是位圖模式的最佳選擇之一。 ?調(diào)色板的數(shù)據(jù)類(lèi)型和排列順序較為特殊。 ? 有損算法 DCT又分為基本系統(tǒng)和擴(kuò)展系統(tǒng)兩類(lèi) ?基本系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn) DCT編碼與解碼所需的最小功能集，是必須保證的功能 ? 有損壓縮利用人的視覺(jué)特性， 25:1的壓縮比可以得到很好的質(zhì)量 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 83 有損壓縮的三個(gè)步驟 ?正向離散余弦變換 (forward discrete cosine transform， FDCT)把空間域表示的圖像變換成頻率域表示的圖像。 ?可以舍棄圖像中的高頻部分而基本上不影響圖像質(zhì)量。 ? (3)對(duì)變換后的 DCT矩陣進(jìn)行量化處理，即用表31和表 32的量化矩陣分別對(duì) Y分量和 U、 V分量量化。 ? 直方圖顯示了每一種灰度在圖中所占的比例。提交 jpg文件。 ? 主要用于位圖的處理 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 113 PhotoShop調(diào)整圖像 ?例 34 打開(kāi)一幅圖像，調(diào)整圖像的亮度、對(duì)比度及色彩的飽和度 ?在 Image/Adjustments菜單下選擇Brightness/Contrast,拖動(dòng)窗口中的滑塊，調(diào)整圖像的 亮度和對(duì)比度 ?在 Image/Adjustments菜單下選擇Hue/Saturation，調(diào)整 Saturation的滑塊，降低或增加圖像的 飽和度 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 114 ?例 35 打開(kāi)一幅圖像，調(diào)整圖像的亮度范圍（ Levels命令） ?解：打開(kāi)圖像后選擇 Image/Adjustments菜單下的 levels命令 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 115 2. PhotoShop的圖層與選區(qū) ?例 36 選擇圖像中的一部份，制作成為一幅新的圖像 ?工具箱中的魔術(shù)棒工具 ?套索工具 ?Inverse命令 ?CtrlC 拷貝選區(qū) ?CtrlV粘貼選區(qū) 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 116 選取部分圖像 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 117 例 37 圖層的應(yīng)用 ?一幅圖片可以由多個(gè)層組成。 ?(5)在第 （ 4） 步得到的數(shù)據(jù)的一個(gè)特點(diǎn)就是有大量連續(xù)的零 。 ? (2)將圖像矩陣分塊 ， 對(duì)每一塊單獨(dú)進(jìn)行 DCT變換 。 ?設(shè)一幅圖像，或者一幅圖像的某個(gè)彩色分量經(jīng)過(guò)數(shù)字化后存為矩陣 A，并設(shè) A為 M N矩陣，則 2維 DCT變換定義為： 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 86 ?其中： ?DCT變換實(shí)際上是傅立葉變換的實(shí)數(shù)部分，它將一個(gè)空間域上的信號(hào)，變換為一個(gè)頻域上的信號(hào)。 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 77 ?PNG文件格式保留 GIF文件格式的一些特性 ?流式讀 /寫(xiě)性能 逐次逼近顯示 ?透明性 輔助信息 ?獨(dú)立于計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境 使用無(wú)損壓縮 ?增加了下列 GIF文件格式所沒(méi)有的特性 ?每個(gè)像素為 48位的真彩色圖像 ?每個(gè)像素為 16位的灰度圖像 ?可為灰度圖和真彩色圖添加 α 通道 ?使用循環(huán)冗余碼檢測(cè)破損的文件 ?加快 圖像顯示的逐次逼近顯示方式 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 78 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 79 其它圖像文件格式 ? PSD格式 ?Photoshop的自定義格式，專(zhuān)門(mén)針對(duì) Photoshop的功能和特征進(jìn)行優(yōu)化。 ?文件內(nèi)數(shù)據(jù)區(qū)沒(méi)有固定的排列順序，只規(guī)定表頭必須在文件前端，對(duì)于標(biāo)識(shí)信息區(qū)和圖像數(shù)據(jù)區(qū)在文件中可以隨意存放。 ?GIF文件還通過(guò) LZW壓縮算法壓縮圖 像 數(shù)據(jù)來(lái)減少圖 像 尺寸 。 ?Windows BMP圖文件格式與顯示設(shè)備有關(guān)，稱為設(shè)備相關(guān)位圖 DDB(devicedependent bitmap)文件格式。這就是我們常用的 YUV顏色空間。 ?黑色用 K表示， CMY顏色空間成為 CMYK顏色空間 制作：西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 56 （ 3） XYZ顏色空間 ?在 RGB的顏色空間匹配式 C=rR+gG+bB 中 ， 通過(guò)試驗(yàn) ， 發(fā)現(xiàn)當(dāng)匹配一些顏色的時(shí)候 ， r將取負(fù)值 。 ? 在正方體的主對(duì)角線上 ， 各原色的量相等 ， 產(chǎn)生由