图像处理的基础知识

1．图像的类型

在计算机中，图像是以数字方式来记录、处理和保存的。所以，图像也可以说是数字化图像。图像大致可以分为两类：位图图像和矢量图像。这两种类型的图像各有特色，也各有优缺点。因此，往往需要混合使用，才能取长补短，使作品更加完美。

（1）位图：也叫点阵图、像素图，是由许许多多的像素点组合而成的。启动photoshop，这是一张位图，放大人眼区域，当放大到足够倍数时，我们看到图像是由一个个不同颜色的方块排列而成，这就是俗称的马赛克现象，也叫锯齿现象，每个颜色方块分别代表一个像素，大小相同、颜色单一，像素是构成点阵图的基本单位。这种由像素组成的画面，叫做图像。

（2）矢量图：使用直线和曲线来描述图形，图形的元素是一些点、线、圆、弧线等等。他们都是通过数学公式计算得到的。

例如摩托车，摩托车实际上是由线段构成的外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定它的颜色。

由于矢量图形是用光滑、流畅的线条表现的，而这些线条是通过公式计算获得的，所以最大的优点是无论放大、缩小还是旋转等不会失真；最大的缺点是难于表现色彩丰富的逼真图像效果。而位图却不同了，位图是由不同颜色的像素点构成的，可逼真表现自然界各类景物。

狮子头图案，一个是位图，一个是矢量图，位图放大后失真、模糊，而矢量图却没有。

2．图像的颜色模式 （1）RGB模式

R、G、B这三个字母分别代表三种颜色，R(red)、G(green)、B(blue)。红绿蓝称为三

原色光，屏幕上的所有颜色，都是由这红绿蓝三种色光按照不同的强弱合成的。实际上图像上每一个像素点都是由红绿蓝三束光打出来的，由于三束光强弱的不同，才形成了各种不同的颜色，这和显示器的显示原理是完全吻合的，显示器也是由红绿蓝三束电子枪击打出来来激发像素发光，所以RGB模式是显示器的物理色彩模式。显示屏上任何一种颜色都可以由一组RGB值来记录和表达。

三束光的强度实际上就是它的亮度，在计算机中亮度使用整数来表示。由数字从0、1、2...直到255，共有256级亮度。现在我们就应该明白了刚才在信息调板中为什么随着鼠标的移动，R、G、B的值会不断地在0-255之间变化。

对于单独的R或G或B而言，当数值为0的时候，代表这个颜色不发光；如果为255，则该颜色为最高亮度。这就好像调光台灯一样，数字0就等于把灯关了，数字255就等于把调光旋钮开到最大。

纯黑，是因为屏幕上没有任何色光存在。相当于RGB三种色光都没有发光。所以屏幕上黑的RGB值是0,0,0。我们可相应调整滑块或直接输入数字，会看到色块变成了黑色。而纯白正相反，是RGB三种色光都发到最强的亮度，所以纯白的RGB值就是255,255,255。

（2）CMYK模式

CMYK也称作印刷色彩模式，也就是印刷的时候采用这种模式。期刊、杂志、报纸、宣传画等等，只要是在印刷品上看到的图像，就是CMYK模式。

和RGB类似，CMY是3种印刷油墨名称的首字母：青色Cyan、洋红色Magenta、黄色Yellow。而K取的是black最后一个字母，之所以不取首字母，是为了避免与蓝色(Blue)混淆。从理论上来说，只需要CMY三种油墨就足够了，它们三个加在一起的结果是一种暗褐色。因此还需要加入一种专门的黑墨来调和。

RGB模式和CMYK模式有两个很重要的区别：

第一个：RGB模式是一种发光的模式，怎么理解这句话呢？在黑暗的房间里之所以能看见屏幕上的内容就是因为显示器上的内容是RGB模式，RGB模式是一种发光的模式，所以在黑暗的房间能看见屏幕上的内容。而CMYK是依靠反光的，我们是怎样看到报纸上字的呢？是阳光或灯光照到报纸上，再反射到人的眼中，才看到字。它需要有外界光源，所以你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。

第二个：色彩数量上RGB色域的颜色数要比CMYK多许多。但两者各有部分色彩是互相独立(即不可转换)的。

现在打开“RGB模式的蜂房”，单击菜单“图像”-“模式”转换为CMYK模式”，大家观察有什么变化呢？原来鲜亮的颜色变暗了，这是为什么呢？这有一个图，大圆表示RGB色域范围，小圆表示CMYK色域范围，表明RGB色彩数量要大于CMYK。两圆重叠，变成了三个区域，一个RGB特有的，一个是CMYK特有，一个是混合区域，当把图像由RGB转换为CMYK后，只有位于混合区域的颜色彩可以被保留，位于RGB特有区域以及CMYK特有区域的颜色将丢失了，所以图像变得黯淡了。

这意味着如果你用RGB模式去制作印刷用的图像，那么你所用的某些色彩也许是无法被打印出来的。此时再把CMYK模式转为RGB模式，丢失掉的颜色也找不回来了。

这好比原先是一个装满水的2升杯子，倒入了一个1.5升的杯子，流失了0.5升。即使以后再倒回2升的杯子，这杯子中装的也只有1.5升，而不会回到2升。所以，不要频繁地

转换色彩模式。

（3）灰度模式

所谓灰度色，就是指纯白、纯黑以及两者中的一系列从黑到白的过渡色。我们平常说所的黑白照片、黑白电视，实际上都应该称为灰度照片、灰度电视才确切。灰度色中不包含任何色相，即不存在红色、黄色这样的颜色。

我们已经知道，在RGB模式中三原色光各有256个级别。由于灰度的形成是RGB数值相等。而RGB数值相等的排列组合是256个，那么灰度的数量就是256级。其中除了纯白和纯黑以外，还有254种中间过渡色。

灰度最高相当于最高的黑，就是纯黑。灰度最低相当于最低的黑，也就是“没有黑”，那就是纯白。

3．图像的文件格式

Photoshop虽然提供了较多的文件存储格式，但通常情况下我们都会将文件保存为PSD格式、GIF格式、JPEG格式、PNG格式等几个常用的格式。

（1）PSD格式

PSD是Photoshop默认的文件存储格式，这个格式可以保存所有的图层和相关设置，建议保存成PSD文件，以后修改起来很方便。

（2）GIF格式

GIF格式文件最多只能呈现256色，所以它不适合色彩丰富的照片和具有渐变效果的图片。它比较适合色彩比较少的图片。另外，gif可以保存成背景透明的格式，也可以做成多帧的动画，这些都是jpg无法做到的。

（3）JPEG格式

JPEG格式是网页上最常见的图片格式，是有损压缩的格式，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，在获得极高压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，即用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。同样的图片，jpg格式的文件大小几乎是bmp格式的1/10。

（4）PNG格式

PNG格式是一种无损失的压缩方式，是最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG二者的优点，存贮形式丰富，兼有GIF和JPG的色彩模式；它的另一个特点能把图像文件压缩到极限以利于网络传输，但又能保留所有与图像品质有关的信息。

（5）TIFF格式

该格式不但可以对图像的图层进行保存，而且是一种无损压缩的保存方式，即保存为此格式时，不会造成图像的丢失，且原图像的质量不会受到任何影响，一般用于设计作品输出格式。

（6）BMP格式

该格式是微软考发的Microsft Pain的固有格式，大多数软件支持这种格式，BMP格式采用RLE无损压缩，对图像质量不会产生影响。文件容量一般都比较大，不建议使用。