第4章 多媒体PPT讲稿.ppt

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1、第4章 多媒体第1页，共41页，编辑于2022年，星期二计算机出来图像包括计算机出来图像包括:1)获取图像获取图像2)处理图像处理图像3)输出图像输出图像4)图像数据压缩图像数据压缩5)图像存储介质图像存储介质前言前言第2页，共41页，编辑于2022年，星期二4.1.1 4.1.1 数字图像与图形数字图像与图形数字图像与图形数字图像与图形1.1.图像的概念图像的概念图像的概念图像的概念教学进程教学进程教学进程教学进程 图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述，图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述，或者说图像是客观对象的信息。或者说图像是客观对象的信息。分分 类类按波段可分为单波段、

2、多波段和超波段图像。按波段可分为单波段、多波段和超波段图像。在每个点只有一个在每个点只有一个亮度值亮度值在每个点不只有在每个点不只有一个亮度值一个亮度值在每个点具有几在每个点具有几十或几百个亮度十或几百个亮度值值按图像空间坐标和明暗程度的连续性可分为模拟图像和按图像空间坐标和明暗程度的连续性可分为模拟图像和数字图像数字图像连续连续变化变化不连不连续续第3页，共41页，编辑于2022年，星期二2.位图图像位图图像 位图图像：在空间和亮度上已经位图图像：在空间和亮度上已经位图图像：在空间和亮度上已经位图图像：在空间和亮度上已经离散化的图像离散化的图像离散化的图像离散化的图像 图像的最小单位是像点图

3、像的最小单位是像点图像的最小单位是像点图像的最小单位是像点 用于表现自然影像用于表现自然影像用于表现自然影像用于表现自然影像像素，每个像像素，每个像素具有不同的素具有不同的颜色和亮度颜色和亮度第4页，共41页，编辑于2022年，星期二图像采样：图像采样：将二维空间上模拟的连续亮度（即将二维空间上模拟的连续亮度（即灰度）或色彩信息，转化为一系列有限灰度）或色彩信息，转化为一系列有限的离散数值来表示。的离散数值来表示。具体做法：具体做法：对图像在水平方向和垂直方向上间隔对图像在水平方向和垂直方向上间隔地分割成矩形网状结构，所形成的矩形微地分割成矩形网状结构，所形成的矩形微小区域，称之为小区域，称之

4、为像素点像素点被分割的图像若水平方向有被分割的图像若水平方向有M个间隔，个间隔，垂直方向有垂直方向有N个间隔，则一幅图像画个间隔，则一幅图像画面就被表示成面就被表示成MN个像素构成的离散个像素构成的离散像素点的集合。像素点的集合。MN就表示成图像的就表示成图像的分辨率。分辨率。第5页，共41页，编辑于2022年，星期二在量化时所确定的离散取值个数称为在量化时所确定的离散取值个数称为量化级数，表示量化的色彩值（或亮量化级数，表示量化的色彩值（或亮度值）所需的二进制数称为量化字长。度值）所需的二进制数称为量化字长。一般可用一般可用8位、位、16位、位、24位或更高的量位或更高的量化字长来表示图像的

5、颜色。量化字长越化字长来表示图像的颜色。量化字长越大，则越能真实的反映原有图像的颜色。大，则越能真实的反映原有图像的颜色。但得到的数字图像的容量也越大。但得到的数字图像的容量也越大。图像量化：图像量化：把采样后所得到的这些连续量把采样后所得到的这些连续量表示的像素值离散化为整数值的操表示的像素值离散化为整数值的操作叫量化。作叫量化。具体做法：具体做法：将图像采样后的样本值的范围分为有将图像采样后的样本值的范围分为有限多个区域，把落入某区域中所有的样本限多个区域，把落入某区域中所有的样本值用同一值表示，是用有限的离散数值量值用同一值表示，是用有限的离散数值量来代替无限的连续模拟量的一种映射操作。

6、来代替无限的连续模拟量的一种映射操作。第6页，共41页，编辑于2022年，星期二单色位图单色位图16色位图色位图第7页，共41页，编辑于2022年，星期二256色位图色位图24位位图位位图第8页，共41页，编辑于2022年，星期二 颜色数量、分辨率颜色数量、分辨率颜色数量、分辨率颜色数量、分辨率 与清晰度的关系与清晰度的关系与清晰度的关系与清晰度的关系清晰度清晰度清晰度清晰度2 28 8 2 21616 2 22424 2 23232颜色数量颜色数量颜色数量颜色数量96dpi96dpi300dpi300dpi2 22424彩色彩色彩色彩色300dpi300dpi2 28 8彩色彩色彩色彩色96

7、dpi96dpi总结总结第9页，共41页，编辑于2022年，星期二 位图图像位图图像位图图像位图图像 图像由基本显示单元图像由基本显示单元图像由基本显示单元图像由基本显示单元“像点像点像点像点”构构构构成成成成图像像点图像像点图像像点图像像点8bit (28bit (28 8=256=256色色色色 )16bit (216bit (21616=65536=65536色色色色 )24bit (224bit (22424=16M=16M色色色色 )8 8位图像位图像位图像位图像 1616位图像位图像位图像位图像 2424位图像位图像位图像位图像 二进制位与图像之间二进制位与图像之间二进制位与图像之

8、间二进制位与图像之间 存在严格的存在严格的存在严格的存在严格的“位映射位映射位映射位映射”关关关关系系系系 像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述像点由若干个二进制位进行描述 二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量二进制位代表图像颜色的数量 具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作具有位映射关系的图叫作“位图位图位图位图”“位图位图位图位图”特指图像特指图像特指图像特指图像第10页，共41页，编辑于2022年，星期二 矢量图形：运算形成的抽象化产物矢量图形：运算形成的抽象化产物矢量图

9、形：运算形成的抽象化产物矢量图形：运算形成的抽象化产物 图形由具有方向和长度的图形由具有方向和长度的图形由具有方向和长度的图形由具有方向和长度的 矢量表示矢量表示矢量表示矢量表示 用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单用于分析运算结果，简单 图形表示图形表示图形表示图形表示3.3.矢量图形矢量图形矢量图形矢量图形它不是直接描述数据的每一点，它不是直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程和方法。而是描述产生这些点的过程和方法。第11页，共41页，编辑于2022年，星期二1.数据来源数据来源：图像数据来自客观世界，图形数据来自主观世界。图像数据来自客观世界，图形数

10、据来自主观世界。2.处理方法处理方法：图像处理方法包括几何修正、图像变换、图像增强、图像分图像处理方法包括几何修正、图像变换、图像增强、图像分 割、割、图像理解、图像识别等。图形处理方法包括几何变换、开窗和裁剪、隐藏线和隐图像理解、图像识别等。图形处理方法包括几何变换、开窗和裁剪、隐藏线和隐藏面消除、曲线和曲面拟合、明暗处理、纹理产生等藏面消除、曲线和曲面拟合、明暗处理、纹理产生等3.理论基础理论基础：图像处理理论主要用到数字信号处理、概率与统计、模糊数学等图像处理理论主要用到数字信号处理、概率与统计、模糊数学等 ；计；计算机图形限额理论主要用到仿射与透视变换，样条几何，计算几何、分形理论。算

11、机图形限额理论主要用到仿射与透视变换，样条几何，计算几何、分形理论。4.用途不同用途不同：图像处理主要用于遥感。医学、工业、航天、军事等；计算机图形学主要用于：图像处理主要用于遥感。医学、工业、航天、军事等；计算机图形学主要用于CAD/CAM/CAE、CAI、计算机艺术、计算机模拟、计算机动画。、计算机艺术、计算机模拟、计算机动画。图像与图形的区别图像与图形的区别第12页，共41页，编辑于2022年，星期二图像与图形的对比与区别：图像与图形的对比与区别：图形图形图像图像数据量少数据量少数据量大数据量大有结构，便于编辑修改有结构，便于编辑修改无结构，不便于编辑修改无结构，不便于编辑修改能准确表示

12、能准确表示3D景物，易于生成所需的不景物，易于生成所需的不同视图同视图3D景物的信息已部分丢失，很难生成不景物的信息已部分丢失，很难生成不同的视图同的视图生成视图需要复杂的计算生成视图需要复杂的计算生成视图不需要复杂的计算生成视图不需要复杂的计算自然景物的表示很困难自然景物的表示很困难自然景物的表示不困难自然景物的表示不困难国际标准：国际标准：GKS、PHIGS、OpenGL、WMF、VRML、CGM、STEP国际标准：国际标准：JBIG、JPEG、TIFF编辑软件（绘图软件）：编辑软件（绘图软件）：AutoCAD、CorelDRAW编辑软件（图像处理软件）：编辑软件（图像处理软件）：Phot

13、oshop、Photostyler图像与图形的对比与区别：图像与图形的对比与区别：图像与图形的对比与区别：图像与图形的对比与区别：第13页，共41页，编辑于2022年，星期二 Resolution(Resolution(分辨率分辨率分辨率分辨率)单位单位单位单位图像分辨率图像分辨率图像分辨率图像分辨率 dpidpi的数值越大，图像越清晰的数值越大，图像越清晰的数值越大，图像越清晰的数值越大，图像越清晰dpi (display pixels/inch)dpi (display pixels/inch)每英寸显示的线数每英寸显示的线数每英寸显示的线数每英寸显示的线数300 dpi 96 dpi 2

14、1 dpi300 dpi 96 dpi 21 dpidpidpi视觉效果视觉效果视觉效果视觉效果清晰度清晰度清晰度清晰度绝对清晰度绝对清晰度绝对清晰度绝对清晰度第14页，共41页，编辑于2022年，星期二图像的三个基本属性图像的三个基本属性 描述一幅图像需要使用图像的属性。图像的属性包含分辨率、像素深度、真描述一幅图像需要使用图像的属性。图像的属性包含分辨率、像素深度、真/伪伪彩色、图像的表示法和种类等。本节介绍前面三个特性。彩色、图像的表示法和种类等。本节介绍前面三个特性。一、分辨率一、分辨率我们经常遇到的分辨率有两种：显示分辨率和图像分辨率。我们经常遇到的分辨率有两种：显示分辨率和图像分辨

15、率。1.显示分辨率显示分辨率显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如，显示分辨率为。例如，显示分辨率为640480表示显示表示显示屏分成屏分成480行，每行显示行，每行显示640个像素，整个显示屏就含有个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。屏幕能够显个显像点。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。2.图像分辨率图像分辨率图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅图，如果

16、组成该对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。相反，图像显得越粗糙图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。相反，图像显得越粗糙。第15页，共41页，编辑于2022年，星期二二、像素深度二、像素深度 像素深度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。像素深度决定像素深度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。例如，一幅彩色图像的

17、每个像素用例如，一幅彩色图像的每个像素用R，G，B三个分量表示，若每个分量用三个分量表示，若每个分量用8位，那末一个位，那末一个像素共用像素共用24位表示，就说像素的深度为位表示，就说像素的深度为24，每个像素可以是，每个像素可以是2 24=16 777 216种颜色中的种颜色中的一种。在这个意义上，往往把像素深度说成是图像深度。表示一个像素的位数越多，它能一种。在这个意义上，往往把像素深度说成是图像深度。表示一个像素的位数越多，它能表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。在用在用32位表示一个像素时，若位表示一个像素时，若R，G，B分别用分别用8位表示

18、，剩下的位表示，剩下的8位常称为位常称为通通道道(alpha channel)位，或称为复盖位，或称为复盖(overlay)位、中断位、属性位。它的用法可位、中断位、属性位。它的用法可用一个预乘用一个预乘通道通道(premultiplied alpha)的例子说明。假如一个像素的例子说明。假如一个像素(A，R，G，B)的的四个分量都用规一化的数值表示，四个分量都用规一化的数值表示，(A，R，G，B)为为(1，1，0，0)时显示红色。当时显示红色。当像素为像素为(0.5,1,0,0)时，预乘的结果就变成时，预乘的结果就变成(0.5,0.5,0,0)，这表示原来该像素显示的红色，这表示原来该像素显

19、示的红色的强度为的强度为1，而现在显示的红色的强度降了一半。，而现在显示的红色的强度降了一半。第16页，共41页，编辑于2022年，星期二真彩色真彩色图像中的图像中的每个像素点值都分成每个像素点值都分成R(红红)、（绿）、（绿）、B（蓝）三个基色分量（蓝）三个基色分量，每个基色分量直接决每个基色分量直接决定基色的强度定基色的强度，这样产生的颜色称为真彩色。，这样产生的颜色称为真彩色。例如：图像深度为例如：图像深度为24，用，用R:G:B=8:8:8来表示来表示色彩，即色彩，即R、G、B各占各占8位来表示各自基色分位来表示各自基色分量的强度，每个基色的分量的强度等级为量的强度，每个基色的分量的强

20、度等级为2 8256种。图像可容纳种。图像可容纳2 2416M种色彩，这样得种色彩，这样得到的色彩可以反映原图的真实色彩，故称到的色彩可以反映原图的真实色彩，故称真彩真彩色色。第17页，共41页，编辑于2022年，星期二 伪彩色伪彩色像素点像素点代码代码12022561NXXXN+1m2地址地址RGB1220XXXXYZ256序号序号色值色值12XYZFX256k1256k像素组成像素组成CLUT表表色调色调伪彩色图像的含义是，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是伪彩色图像的含义是，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作彩色查找表把像素值当作彩色查找表

21、(color look-up table，CLUT)的表项入口地址，去查找的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的一个显示图像时使用的R，G，B强度值，用查找出的强度值，用查找出的R，G，B强度值产生的彩色称强度值产生的彩色称为伪彩色。为伪彩色。第18页，共41页，编辑于2022年，星期二 调配色调配色像素点像素点代码代码12022561NXN+1m2地址地址R分量分量1220XY256序号序号色值色值12YF256256像素组成像素组成CLUT表表色调色调 通过每个像素点的通过每个像素点的R、G、B分量分别作为单独的索引值进行变换，经分量分别作为单独的索引值进行变换，经过相应的色彩变换表找

22、出各自的基色强度，用变换后的过相应的色彩变换表找出各自的基色强度，用变换后的R、G、B强度值强度值产生的色彩。产生的色彩。分别找出分别找出R、G、B进行进行变换变换第19页，共41页，编辑于2022年，星期二图像深度与显示深度图像深度与显示深度1.显示深度大于图像深度显示深度大于图像深度 ：显示的色彩完全取决于图像的色彩定义。显示的色彩完全取决于图像的色彩定义。2.显示深度等于图像深度显示深度等于图像深度 ：若能用图像调色板作为显示调色板，色彩若能用图像调色板作为显示调色板，色彩 失真问题就能解决。失真问题就能解决。3.显示深度小于图像深度显示深度小于图像深度 ：图像色彩的定义完全取决于图像显

23、示软件对图像色彩的定义完全取决于图像显示软件对 色彩等级转换功能的强弱色彩等级转换功能的强弱第20页，共41页，编辑于2022年，星期二图像数据的容量图像数据的容量图像数据量水平方向像素数图像数据量水平方向像素数垂直方向像素数垂直方向像素数图像深度（位）图像深度（位）一幅一幅640480的的256色图像，文件大小越：色图像，文件大小越：64048082400Kb第21页，共41页，编辑于2022年，星期二彩色光的三个特性彩色光的三个特性亮度亮度色调色调饱和度饱和度 第22页，共41页，编辑于2022年，星期二亮亮 度度亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程

24、度的感觉，它与被，它与被观察物体的发光强度有关。观察物体的发光强度有关。对同一物体照射的光越强，反射光也越强（越亮）；对同一物体照射的光越强，反射光也越强（越亮）；对于不同的物体在相同照射情况下，反射越强，则看起来越亮。对于不同的物体在相同照射情况下，反射越强，则看起来越亮。第23页，共41页，编辑于2022年，星期二色调色调色调是人眼对的光的彩色感觉色调是人眼对的光的彩色感觉，它反映颜色的种类，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。是决定颜色的基本特性。某一物体的色调，是指该物体在日光照射下，反某一物体的色调，是指该物体在日光照射下，反射的各光谱成分作用于人眼的综合效果射的各光谱成分作用于

25、人眼的综合效果对于透射物体则是透过该物体的光谱综合作用的结果在对于透射物体则是透过该物体的光谱综合作用的结果在人眼中的反应。人眼中的反应。第24页，共41页，编辑于2022年，星期二饱和度饱和度饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度，或者说是，或者说是指颜色的深浅程度，对于同一色调的彩色光，饱和度越指颜色的深浅程度，对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明或说越纯。深颜色越鲜明或说越纯。饱和度还和亮度有关。饱和度还和亮度有关。第25页，共41页，编辑于2022年，星期二亮度表示某彩色光的明亮度表示某彩色光的明亮程度，而色度则表示亮程度，而色度则表示颜色的类别

26、与深浅程度。颜色的类别与深浅程度。彩色光的三特性的小结彩色光的三特性的小结亮度亮度 色调、饱和度色调、饱和度合成合成色度色度 第26页，共41页，编辑于2022年，星期二颜色的基本概念颜色的基本概念 自然界中的任何一种颜色都可以由自然界中的任何一种颜色都可以由R(red红红)，G（green绿），绿），B（blue蓝）这蓝）这3种颜色值种颜色值之和来确定，它们构成一个之和来确定，它们构成一个3维的维的RGB矢量矢量空间。空间。这就是说，这就是说，R，G，B的数值不同混合得的数值不同混合得到的颜色就有所不同，也就是光波的波长到的颜色就有所不同，也就是光波的波长不同。不同。RYB RYB 色料彩色

27、色料彩色色料彩色色料彩色RedRedYellowYellowBlueBlue 第27页，共41页，编辑于2022年，星期二三基色三基色三基色原理三基色原理三基色的选择并非唯一三基色的选择并非唯一互相独立的颜色才能作为三基色互相独立的颜色才能作为三基色红绿蓝红绿蓝应用最广的三基色应用最广的三基色 RGB RGB 电脑彩色电脑彩色电脑彩色电脑彩色RedRedBlueBlueGreenGreen颜色合成颜色合成颜色合成颜色合成0 255 0 255 灰阶灰阶灰阶灰阶0 255 0 255 灰阶灰阶灰阶灰阶0 255 0 255 灰阶灰阶灰阶灰阶 第28页，共41页，编辑于2022年，星期二三基色原理

28、三基色原理自然界常见的各种颜色光，都可由红（自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（）、绿（G）、）、蓝蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成；（图）三种颜色光按不同比例相配而成；（图）绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光。绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光。第29页，共41页，编辑于2022年，星期二把三种基色光按不同比例相加称之为相把三种基色光按不同比例相加称之为相加混色。加混色。由红、绿、蓝三基色进行相加混由红、绿、蓝三基色进行相加混色的情况：色的情况：红色十绿色一红色十绿色一黄色黄色 红色十蓝色一红色十蓝色一品红品红 绿色十蓝色一绿色十蓝色一青色青色 红色十绿色十蓝色一

29、红色十绿色十蓝色一白色白色相加混色相加混色 第30页，共41页，编辑于2022年，星期二二次色和补色二次色和补色由于：由于：红色十青色红色十青色=绿色十品红绿色十品红=蓝色十黄色蓝色十黄色=白色白色称黄、品红和青色为称黄、品红和青色为相加二次色相加二次色通常称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色通常称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色的补色，由它们组成的色彩系统也称减法系统。的补色，由它们组成的色彩系统也称减法系统。第31页，共41页，编辑于2022年，星期二彩色空间表示彩色空间表示 在多媒体计算机中，常常涉及到几种不同的色彩空间表在多媒体计算机中，常常涉及到几种不同的色彩空间表示颜色。如计

30、算机显示时采用示颜色。如计算机显示时采用RGB彩色空间；彩色印刷时采用彩色空间；彩色印刷时采用CMYK彩色空间；彩色全电视信号数字化时采用彩色空间；彩色全电视信号数字化时采用YUV彩色空间；为彩色空间；为了便于色彩处理和识别，视觉系统又经常采用了便于色彩处理和识别，视觉系统又经常采用HSI彩色空间、。彩色空间、。计算机显视器计算机显视器RGB彩色空间彩色空间彩色印刷彩色印刷CMYK彩色空间彩色空间彩色电视彩色电视YUV和和YIQ彩色空间彩色空间视觉系统的视觉系统的HSI彩色空间彩色空间第32页，共41页，编辑于2022年，星期二(1).(1).计算机显视器计算机显视器RGBRGB彩色空间彩色空

31、间 RGB RGB 彩色空间又称加色法系统彩色空间又称加色法系统。RGB RGB 彩色空间采用三种基本颜色，即彩色空间采用三种基本颜色，即 RGB(RGB(红，绿，蓝红，绿，蓝)。彩色显视器的输入需要彩色显视器的输入需要RGBRGB三个彩色三个彩色分量，通过三个分量的不同比例配合，在分量，通过三个分量的不同比例配合，在显示屏幕上合成所需要的任意颜色，三种显示屏幕上合成所需要的任意颜色，三种颜色均无时显示黑色。颜色均无时显示黑色。在在RGBRGB彩色空间，任意彩色光彩色空间，任意彩色光F F，其，其配色方程可写成：配色方程可写成：F=rR+gG+bBF=rR+gG+bB其中，其中，r r、g g

32、、b b为三色系数，为三色系数，rRrR、gGgG、bBbB为为F F色光的三色分量。色光的三色分量。任意一种色光，其色度可由相对色系数中任意一种色光，其色度可由相对色系数中的任意两个唯一的确定。的任意两个唯一的确定。RGBRGB模式模式模式模式(用于显示打印用于显示打印用于显示打印用于显示打印)特点特点特点特点:色彩鲜艳色彩鲜艳色彩鲜艳色彩鲜艳 第33页，共41页，编辑于2022年，星期二(2).(2).彩色印刷彩色印刷CMYKCMYK彩色空间彩色空间 CMYKCMYK彩色空间又称减彩色空间又称减色法系统色法系统。彩色印刷采用靛。彩色印刷采用靛蓝、品红、黄色和黑色四种油蓝、品红、黄色和黑色四

33、种油墨印刷各种颜色，通常把这四墨印刷各种颜色，通常把这四种颜色简称种颜色简称CMYKCMYK。靛蓝、品红、黄色三种颜色靛蓝、品红、黄色三种颜色混合在一起时应呈黑色。在现实混合在一起时应呈黑色。在现实中，把等量的靛蓝、品红、黄色中，把等量的靛蓝、品红、黄色油墨混合在一起产生不是黑色而油墨混合在一起产生不是黑色而是深棕色。因此又加入一些黑墨是深棕色。因此又加入一些黑墨以打印真正的黑色。以打印真正的黑色。CMYKCMYK模式模式模式模式(用于印刷用于印刷用于印刷用于印刷)特点特点特点特点:色彩灰暗色彩灰暗色彩灰暗色彩灰暗分色胶片分色胶片分色胶片分色胶片印版印版印版印版印辊印辊印辊印辊印纸印纸印纸印纸

34、成品成品成品成品 第34页，共41页，编辑于2022年，星期二(3).(3).彩色电视彩色电视YUV现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色电现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色电荷耦合器件摄像机，把摄得的彩色图像信号，经分色棱镜分成荷耦合器件摄像机，把摄得的彩色图像信号，经分色棱镜分成R0G0B0三个分量的信号，分别经放大和校正得到了三个分量的信号，分别经放大和校正得到了RGB信号，信号，再经过矩阵变换电路得到亮度信号再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y Y、色差信号、色差信号R-Y和和B-Y，最后发送端将最后发送端将Y Y、R-Y及及B-Y三个信号进行编码，用同一信道三个信

35、号进行编码，用同一信道发送出去。这就是常用的发送出去。这就是常用的YUV彩色空间。彩色空间。第35页，共41页，编辑于2022年，星期二YUV彩色空间的优点彩色空间的优点1.1.亮亮度度信信号号Y Y解解决决了了彩彩色色电电视视机机与与黑黑白白电电视视机机的的兼容问题；兼容问题；2.2.可可以以利利用用人人眼眼的的特特性性来来降降低低数数字字彩彩色色图图像像所所需要的存储容量。需要的存储容量。YUV色彩空间常用在色彩空间常用在PAL制式中，在多媒体计制式中，在多媒体计算机中也采用了这种色彩空间，数字化后通常为算机中也采用了这种色彩空间，数字化后通常为Y U V=8 4 4或者是或者是Y U V

36、=8 2 2。第36页，共41页，编辑于2022年，星期二实实 例例 一一 幅幅 彩彩 色色 图图 像像 的的 大大 小小 为为640480640480像像 素素，按按RGB=888RGB=888存存储储，即即R R、G G和和B B分分量量都都用用8 8位位二二进进制制数数表表示示，所所需需要要的的存存储储容容量量为为921600921600字字节节。如如果果用用Y:U:V=8:2:2Y:U:V=8:2:2来来表表示示，Y Y分分量量仍仍然然为为640480640480，且且仍仍用用8 8位位表表示示，而而对对每每四四个个相相邻邻像像素素(22)(22)的的U U、V V值值分分别别用用相相

37、同同的的一一个个值值表表示示，那那么所需的存储空间就减少到么所需的存储空间就减少到460800460800字节。字节。第37页，共41页，编辑于2022年，星期二(4).(4).HSI彩色彩色空间空间 在在HSIHSI彩色空间中，人们常用彩色空间中，人们常用HH、S S、I I参数描述颜参数描述颜色特性，其中色特性，其中HH表示色调，表示色调，S S表示颜色的饱和度，表示颜色的饱和度，I I表示光表示光的强度的强度。HSIHSI彩色空间能够减少彩色图像处理的复杂性，彩色空间能够减少彩色图像处理的复杂性，而且更接近人对色彩的认识和解释。而且更接近人对色彩的认识和解释。第38页，共41页，编辑于2

38、022年，星期二彩色空间变换的目的彩色空间变换的目的为了降低数据量而利用人的视觉特性把为了降低数据量而利用人的视觉特性把RGBRGB空空间表示的彩色图像变换到其它彩色空间。间表示的彩色图像变换到其它彩色空间。每一种变换使用的参数都是为了适应某种类每一种变换使用的参数都是为了适应某种类型的显示设备。型的显示设备。第39页，共41页，编辑于2022年，星期二色彩空间的转换色彩空间的转换 RGBRGB与与YUVYUV和和YIQYIQ之间的转换之间的转换彩色摄像机最初得到的是经过彩色摄像机最初得到的是经过y y校正的校正的RGBRGB信号，信号，为了和黑白电视机兼容及压缩编码，在传送过程中包为了和黑白

39、电视机兼容及压缩编码，在传送过程中包含亮度信号和色差信号，亮度方程简化如下：含亮度信号和色差信号，亮度方程简化如下：Y=0.3R+0.59G+0.11BY=0.3R+0.59G+0.11B三个色差信号三个色差信号B-YB-Y，R-YR-Y，G-YG-Y中有两个是独立的，中有两个是独立的，另一个可用亮度方程和两个色差信号通过运算得到。另一个可用亮度方程和两个色差信号通过运算得到。第40页，共41页，编辑于2022年，星期二RGB与与YUV之间的变换之间的变换 考虑人眼的视觉特性而对色差信号压缩之考虑人眼的视觉特性而对色差信号压缩之后，可表示为以下矩阵计算形式。后，可表示为以下矩阵计算形式。第41页，共41页，编辑于2022年，星期二