颜色以及图像基础PPT课件.ppt

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1、关于颜色及图像基础关于颜色及图像基础第一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念l可见光是波长在可见光是波长在780nm780nm380nm380nm之间的电磁波，顺序对应于红橙之间的电磁波，顺序对应于红橙黄绿青蓝紫。黄绿青蓝紫。物体的颜色物体的颜色赤赤橙橙黄黄绿绿青青蓝蓝紫紫780622780622622597622597597577597577577520577520520492520492492455492455455380455380l颜色是视觉系统对可见光的的感知结果；物体的颜色由颜色是视觉系统对可见光的的感知结果；物体的颜色由该物体所反射

2、光或投射光的波长所决定的。该物体所反射光或投射光的波长所决定的。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础第二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月l将光谱中不能再分解的光称单色光，由单色光复合而成的称将光谱中不能再分解的光称单色光，由单色光复合而成的称为复色光。为复色光。光谱色光谱色第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念第三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月500500600600紫紫400400700700780780紫紫蓝蓝蓝蓝蓝蓝绿绿 绿绿绿绿黄黄黄黄 橙橙橙橙红红红红380380第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础

3、 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念 光谱色光谱色第四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 色彩的三要素色彩的三要素色调色调亮度亮度饱和度饱和度 色调色调l是色彩的相貌和特征。又称为色相，是色彩的相貌和特征。又称为色相，是用来描述颜色类别的不同物理量。是用来描述颜色类别的不同物理量。如红橙黄绿青蓝紫。如红橙黄绿青蓝紫。l色调取决于可见光谱中的光波的频率色调取决于可见光谱中的光波的频率（主波长）。（主波长）。l与颜色明暗无关与颜色明暗无关第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念第五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 亮度（亮度（色

4、阶色阶）l是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。l亮度与光的能量有关；与物体表面的反射性有关（不同物体）；亮度与光的能量有关；与物体表面的反射性有关（不同物体）；与人类视觉系统的视敏函数有关。与人类视觉系统的视敏函数有关。同一物体在不同光照射强度下同一物体在不同光照射强度下相同强度的不同色光亮度感不同相同强度的不同色光亮度感不同第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念第六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 饱和度饱和度l饱和度饱和度(saturation)(saturation)是指颜色的深浅或者纯净程

5、度。当一种颜是指颜色的深浅或者纯净程度。当一种颜色渗入白光成分愈多时，就说颜色愈不饱和。色渗入白光成分愈多时，就说颜色愈不饱和。l同一色调的光，饱和度越大，颜色越纯，反之越浅。同一色调的光，饱和度越大，颜色越纯，反之越浅。l饱和度与亮度有关饱和度与亮度有关 不完全饱和不完全饱和 完全饱和完全饱和 不完全饱和不完全饱和第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念第七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月l三基色原理认为自然界中景物的绝大多数的彩色光能分解为互相独立的三基色原理认为自然界中景物的绝大多数的彩色光能分解为互相独立的红（红（R R）、绿）、

6、绿(G)(G)、蓝、蓝(B)(B)三种基色光；反之用互相独立的红、绿、蓝三种三种基色光；反之用互相独立的红、绿、蓝三种基色光以不同的比例混合，可模拟出自然界中绝大多数景物的彩色。基色光以不同的比例混合，可模拟出自然界中绝大多数景物的彩色。三基色原理三基色原理 基色基色l指互为独立的单色，任何一基色都不能由其它两指互为独立的单色，任何一基色都不能由其它两种基色混合产生。种基色混合产生。补补色色l凡两种色光相混合而成白光，这两种颜色称为补凡两种色光相混合而成白光，这两种颜色称为补色。色。三基色原理三基色原理第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.12.1颜色的基本概念颜色的基本概念第八张

7、，PPT共三十六页，创作于2022年6月l其混色规律是：以等量的红、绿、蓝基色光混合时：其混色规律是：以等量的红、绿、蓝基色光混合时：?l三基色的补色为：三基色的补色为：?第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 三基色原理三基色原理第九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础l红红+绿黄色绿黄色 l红红+蓝品红色蓝品红色l绿绿+蓝青色蓝青色l红红+绿绿+蓝白色蓝白色l三种基色光全无黑色三种基色光全无黑色l红红 青青l蓝蓝 黄黄l绿绿 品红品红 色彩的混和与互补色彩的混和与互补色彩的混和与互补色彩的混和与互补第十张，PPT共三十六页，创作于20

8、22年6月 RGBRGB模型模型 2.22.2色彩模型色彩模型用来精确标定和生成各种颜色的一套规则用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。和定义。lRGBRGB模型也称为加色法混色模型。它是以模型也称为加色法混色模型。它是以RGBRGB三色三色光互相叠加来实现混色的方法，因而适合于显示器等发光体的光互相叠加来实现混色的方法，因而适合于显示器等发光体的显示。显示。通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。发光而产生色彩。其配色方程描述：其配色方程描述：F(F(物体颜色物体颜色)=R)=R

9、（红色的百分比）（红色的百分比）+G+G（绿百分比）（绿百分比）+B+B（蓝的百分比）（蓝的百分比）或：配色方程：或：配色方程：F Fr R +g G +b B r R +g G +b B 第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础第十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月l RGBRGB三维色彩模型三维色彩模型第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 RGBRGB色彩模型的表示色彩模型的表示如果每个像素的每个颜色分量用如果每个像素的每个颜色分量用二进制的二进制的1 1位来表示，那么每个颜位来表示，那么每

10、个颜色的分量只有色的分量只有“1”“1”和和“0”“0”这两这两个值。即每种颜色的强度是个值。即每种颜色的强度是100%100%或或0%0%，则每个像素所显示的颜色，则每个像素所显示的颜色是是8 8种可能出现的颜色之一种可能出现的颜色之一 。011011100100101101110110第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型RGBRGB 颜色颜色 000000 黑黑 001001 蓝蓝 010010 绿绿 青青 红红 品红品红 黄黄 111111 白白 第十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 CMYCMYK K模型模型lCMYCMY模型（模型（C

11、yan Magenta YellowCyan Magenta Yellow）是采用青、品红、）是采用青、品红、黄色黄色3 3种基本颜色按一定比例合成颜色种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。的方法。lCMYCMY（K K）模型又称为减色法混色模型，因为色彩的显示不是直接来）模型又称为减色法混色模型，因为色彩的显示不是直接来自于光线的色彩，而是光线被物体吸收掉一部分之后反射回来的剩余自于光线的色彩，而是光线被物体吸收掉一部分之后反射回来的剩余光线所产生的，光线都被吸收时成为黑色，当光线都被反射时成为白光线所产生的，光线都被吸收时成为黑色，当光线都被反射时成为白色。色。lCMYCMY模型主要用于打印

12、和印刷彩色图像模型主要用于打印和印刷彩色图像l在理论上说，任何一种颜色都可以用这三种基本颜料按一定比例混合得到在理论上说，任何一种颜色都可以用这三种基本颜料按一定比例混合得到第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 CMYCMY模型的减色原理图模型的减色原理图第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 相加色与相减色的互补关系相加色与相减色的互补关系第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十六张，P

13、PT共三十六页，创作于2022年6月 YUVYUV与与YIQYIQ模型模型l在在彩彩色色电电视视系系统统中中不不采采用用RGBRGB颜颜色色模模型型，而而采采用用YUVYUV或颜色或颜色YIQYIQ模型表示彩色图像。模型表示彩色图像。lYUV PAL/SECAMYUV PAL/SECAM彩色电视制式彩色电视制式lYIQ NTSCYIQ NTSC彩色电视制式彩色电视制式lY Y是是亮亮度度信信号号，U U和和V V则则是是两两个个色色差差信信号号，分分别别传传送送红红基基色色分分量量和和蓝蓝基色分量与亮度分量的差值信号基色分量与亮度分量的差值信号l优势：优势：实现了彩色电视与黑白电视的兼容实现了

14、彩色电视与黑白电视的兼容只需要极少的频带宽度只需要极少的频带宽度第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 HSLHSL颜色模型颜色模型l其其中中H H 色色调调；S S 饱饱和和度度；L L 亮亮度度（适适合合于人的视觉系统）于人的视觉系统）第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础白白 极浅极浅浅灰浅灰 灰灰深灰深灰极深极深 黑黑浅浅亮浅亮浅暗暗深深鲜艳鲜艳黯淡黯淡完完全全饱饱和和 HSL

15、HSL颜色模型颜色模型第十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月白白 极浅极浅浅灰浅灰 灰灰深灰深灰极深极深 黑黑浅浅亮浅亮浅暗暗深深鲜艳鲜艳黯淡黯淡完完全全饱饱和和第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 HSLHSL颜色模型颜色模型第二十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 LabLab色彩模型色彩模型l是由亮度（是由亮度（L L）和）和两个色差分量两个色差分量a a和和b b三个要素组成。三个要素组成。lL:Lightness:L:Lightness:亮度数值，从亮度数值，从0 0到到100100la:a:红红色色和和绿绿色色两两种种基基色色之之间间的的变变化化区区域域，

16、数数值值从从+12+127 7到到-12-128 8，具具体体表表示为：示为：深绿深绿-50%-50%灰（中性灰）灰（中性灰）-亮粉红色。亮粉红色。lB:B:黄黄色色到到蓝蓝色色两两种种补补色色之之间间的的变变化化区区域域，数数值值从从+12+127 7到到-12-128 8，具具体体表表示示为为：亮亮蓝蓝-50%灰（中性灰）灰（中性灰）-黄色黄色色彩与光线及设备无关色彩与光线及设备无关色域宽阔，定义的颜色最多，是色域宽阔，定义的颜色最多，是PSPS的内部色彩模式的内部色彩模式弥补了弥补了RGBRGB色彩模型色彩分布不均的不足色彩模型色彩分布不均的不足 lLabLab色彩模色彩模 型的优点型的

17、优点第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.22.2色彩模型色彩模型第二十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型 2.32.3图形图像基础图形图像基础l位位图图bitmapbitmap，也也叫叫做做点点阵阵图图，映映射射图图象象，像像素素图图。简简单单的的说说，就就是是由由许许许许多多多多像像素素组组合合而而成成的的平平面面点点阵阵图图，缩放会失真。缩放会失真。l是是计计算算机机图图形形与与图图像像中中能能被被单单独独处理的最小单元。处理的最小单元。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础第二十二张，PPT共三十六页，创作于2022

18、年6月 图形与图像的基本类型图形与图像的基本类型 l矢矢量量图图vectorvector，也也叫叫做做向向量量图图（绘绘图图图图像像），是是用用一一系系列列计计算算机机指指令令集集合合的的形形式式来来描描述述的的，这这些些指指令令描描述述构构成成一一幅幅图图的的所所有有直直线线、点点、圆圆、椭椭圆圆、弧弧等等的的位位置置、大大小小、颜颜色色和和形形状状等等。l每每个个对对象象都都是是一一个个自自成成一一体体的的实实体体，多多次次移移动动和和改改变变它它的的属属性性，而而不不会会影影响响图图中中的的其其它它对对象象 。数学函数（图数学函数（图元）元）第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础

19、2.32.3图形图像基础图形图像基础第二十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月不同放大级别的位图图像示例不同放大级别的位图图像示例第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础第二十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月不同放大级别的矢量图形示例不同放大级别的矢量图形示例第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础第二十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月位图与矢量图的特点位图与矢量图的特点 位位 图图矢量图矢量图l绘制简单图像用位图表示较慢绘制简单图像用位图表示较慢l位图文件显示快位图文件显示快l位图文件易失真位图文件易失真l位图侧重于复制、获取位图侧重于复制、获取l位图

20、图像所占空间大位图图像所占空间大快快慢慢不失真不失真绘制、创造绘制、创造小小第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第二十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 图像的主要参数图像的主要参数 1.1.分辨率分辨率l显显示示分分辨辨率率：指指显显示示器器屏屏幕幕上上能能够够显显示示的的像像素素数数目目，如：如：800*600800*600。l图图像像分分辨辨率率：指指数数字字化化图图像像的的大大小小，以以水水平平和和垂垂直直的的像像素素数数表表示示，它反映图像在屏幕中显示的大小。它反映图像在屏幕中显示的大小。l像像素素分分辨辨率率：指指像像素素的的

21、宽宽高高比比，在在像像素素分分辨辨率率不不同同的的机机器器间间传传输输图图像像会会变变形形。通通常常用用ppippi（每每英英寸寸像像素素）和和dpidpi（每每英英寸寸点）表示。点）表示。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第二十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月2.2.颜色深度（图像深度）颜色深度（图像深度）l是指图像中每个像素的颜色（或亮度）信息所占的二进制数是指图像中每个像素的颜色（或亮度）信息所占的二进制数位数，记作位位数，记作位/像素（像素（b/p)b/p)。l彩色图像：图像可使用的最多颜色数目彩色图像：图像可使用的最多颜色数

22、目l灰度图像：图像可使用的亮度级别数目灰度图像：图像可使用的亮度级别数目颜色深度颜色深度颜色数目颜色数目说说 明明1 1位位2 2单色图像（位图）单色图像（位图）4 4位位1616种种Windows 3.xWindows 3.x中画笔支持中画笔支持1616种颜色种颜色8 8位位256256种种多媒体应用中的最低颜色深度多媒体应用中的最低颜色深度 索引色索引色 1616位位2 21515种种RGB5:5:5,RGB5:5:5,剩余剩余1 1位表示其它属性位表示其它属性(透明度透明度TransparentTransparent)高高彩色彩色 2424位位2 22424种种超出人眼所能识别的颜色范围

23、超出人眼所能识别的颜色范围 RGBRGB、真彩色、真彩色 3232位位2 22424种种RGB8:8:8,RGB8:8:8,剩余剩余8 8位表示其它属性位表示其它属性(透明度透明度)CMYKCMYK，RGB RGB l如如Alpha:Alpha:表示透明度表示透明度 如如(A,R,G,B)(A,R,G,B)表示的值分别是（表示的值分别是（1,1,0,01,1,0,0）时，时，屏幕上的显示就是：屏幕上的显示就是：（R*AlphaxR*Alphax，G*AlphaxG*Alphax，B*AlphaxB*Alphax）第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础

24、第二十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月3.3.文件的大小文件的大小l图形与图像文件的大小（也称数据量）是指在磁盘上存储整幅图像所图形与图像文件的大小（也称数据量）是指在磁盘上存储整幅图像所有点的字节（有点的字节（BytesBytes），反映了图像所需数据存储空间的大小，可按），反映了图像所需数据存储空间的大小，可按下面的公式计算：下面的公式计算：文件字节数图像分辨率文件字节数图像分辨率图像深度图像深度/8/8 l一幅一幅800600800600的真彩色图像，未压缩的图像数据量是多少？的真彩色图像，未压缩的图像数据量是多少？80060024/8？B第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及

25、图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第二十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 颜色深度与色彩模型颜色深度与色彩模型 真彩色（真彩色（True colorTrue color）图像中的每个像素值都分成图像中的每个像素值都分成R R、G G、B B三个基色分量三个基色分量每个基色分量用每个基色分量用8bit8bit表示表示每个像素可容纳的色彩数目每个像素可容纳的色彩数目 2 28 8 2 28 8 2 28 8 2 224 24 16.7M16.7Ml图像深度与色彩的映射关系主要有：真彩色、伪彩色和直接色。图像深度与色彩的映射关系主要有：真彩色、伪彩色和直接色。伪彩色（伪彩色（

26、Pseudo ColorPseudo Color）伪彩色图像是每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，伪彩色图像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（而是把像素值当作彩色查找表（color-look-up table,CLUTcolor-look-up table,CLUT）的表项入口地）的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的址，去查找一个显示图像时使用的R R、G G、B B强度值，用查找出的强度值，用查找出的R R、G G、B B强强度值产生的彩色称为伪彩色。度值产生的彩色称为伪彩色。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32

27、.3图形图像基础图形图像基础第三十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 直接色（直接色（Direct ColorDirect Color）把像素值的把像素值的R R、G G、B B分量作为单独的索引值，通过相应的彩色变换分量作为单独的索引值，通过相应的彩色变换表找出表找出R R、G G、B B各自的基色强度，用这个强度值产生的彩色称为直接色。各自的基色强度，用这个强度值产生的彩色称为直接色。l图像深度与色彩的映射关系主要有：真彩色、伪彩色和直接色。图像深度与色彩的映射关系主要有：真彩色、伪彩色和直接色。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 颜色深度与色彩模型颜色深度与色彩模型 2

28、.32.3图形图像基础图形图像基础第三十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 不同色彩映射类型的比较不同色彩映射类型的比较最好最好较好较好一般一般色彩效果色彩效果直接由直接由RGBRGB分量决分量决由由RGBRGB分量变换后得到分量变换后得到 基色强度基色强度像素像素RGBRGB分量分量像像素素查找表索引查找表索引无无有有有有查找表查找表真彩色真彩色直接色直接色伪彩色伪彩色比较类型比较类型第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第三十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 图像文件格式图像文件格式1 1BMPBMP格式格式lBMPBMP是

29、在是在DOSDOS和和WindowsWindows平台上常用的一种标准图平台上常用的一种标准图像格式。像格式。l它支持它支持RGBRGB、索引颜色、灰度和位图色彩模式，、索引颜色、灰度和位图色彩模式，不支持不支持AlphaAlpha通道；存贮空间大。通道；存贮空间大。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第三十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月2.JPEG2.JPEG格式格式lJPEGJPEG是一种有损失压缩，其压缩率较高，一般达到是一种有损失压缩，其压缩率较高，一般达到1/51/51/501/50，并且压缩后的图像品质较好。并且压缩后的图

30、像品质较好。lJPEGJPEG格式支持格式支持RGBRGB、CMYKCMYK和灰度颜色模式，但不支持和灰度颜色模式，但不支持AlphaAlpha通道。通道。91.1KB 657KB第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础第三十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月3 3GIFGIF格式格式l是网页上通用的图像文件格式，用来存储是网页上通用的图像文件格式，用来存储索引颜色模式的图像。索引颜色模式的图像。l能够将图像存储成背景透明的形式，并且能够将图像存储成背景透明的形式，并且可以将数张图像存储成一个文件，从而形成可以将数张图像存储成一个文件，从而形成动画效果。动画效果。第第2 2章章 颜色及图像基础颜色及图像基础 2.32.3图形图像基础图形图像基础 图像文件格式图像文件格式第三十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月感谢大家观看第三十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月