二、像素深度 像索深度是指存储每个像素所用的位数(即bits),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。用来表示像素的位数(bits)越多,像素能表达的颜色数目就越多,而它的深度就越深。虽然彩色图像可以很深,但像素越深所需要的存储空间也越大。像素深度太浅,又影响图像的质量,图像看起来让人觉得很粗糙、很不自然。 Bits 是数字数据的基本元素。每个Bit要么开要么关,通常用1或0表示,即只有两种变化。扫描后的图像的每一个像素都有一个像素深度,例如1 到32-bits。1-bit的图像是黑白图像(如上面提到的黑白线条画)。一个2-bit像素有4种变化(00 01 10 11),它表示的颜色范围是从白色-浅灰色-深灰色-黑色。 一个8-bit的像素能表达256级灰度里的所有灰色,这些颜色能由PostScript(R)Level 2和Level 3 打印机打印出来。一幅图像的每个像素用R,G,B三个分量表示,若每个像素深度为8-bit,那么每个像素共用 24 bit 表示,每个像素可以是 16777216 种颜色中的一种。 在用值32-bits 表示一个像素时,若R,G,B分别用8-bits表示,剩下的8-bits 常称为α通道(alpha channel)位。在Adobe Photoshop 软件中就有一个α通道。更常见的是,在一个 CMYK 模式中有4个8 bit 通道,分别为青色通道、品红通道、黄色通道、和黑色通道。 三、图像的色彩模型 各种色彩模型的颜色表示方法不同,对彩色数字图像是有影响的。以下是主要的几种常见色彩描述模型。 RGB 颜色模型 红、绿、蓝是色光三原色,红、绿、蓝三种波长是自然界中所有色彩的基础,绝大部分的可见光谱可以用红、绿和蓝(RGB)三色光按不同比例和强度的混合来表示,在颜色重叠的位置,产生青色、品红和黄色。因为 RGB 颜色光合成产生白色,所以RGB色彩模型为加色模式。RGB色彩模型常用于光照、视频和显示器。如显示器上产生的色彩的系统与自然界中产生光线的基本特性相同:色彩可由红、绿、蓝三色产生,这就是 RGB 色彩模型的基础。大多数扫描仪也能用 RGB 颜色模型来记录数字图像的数据。彩色显示器可以用不同的强度发射三种光束,使屏幕内部覆盖红、绿、蓝三种颜色的磷光材料发光,从而产生色彩。例如,在Photoshop中看到红色时,显示器就打开它的红色光束,红色光束刺激红色磷,从而在屏幕上显示一个红色像素。 在 Photoshop 中,使用 RGB 色彩拾取器时可将红、绿、蓝三种颜色值进行各种组合,来改变像素的色彩。三种原色的颜色值范围都是0~255。R: 255,G:255,B:255叠加产生白色,但 R:0,G:0,B:O 叠加则产生黑色(没有色光)。R:185,G:132,B:234 叠加则产生如图所示色彩。 联系前面所讲的有关图像像素深度知识,对于一台与配备了24位色彩的计算机相连的显示器上复制水晶般清晰的数字化图像来说,16777216 种颜色已经足够了,尽管这只是自然界中可见色彩的一部分。 CMYK 颜色模型 青、品、黄是次级色,是红、绿、蓝的互补色。CMYK 颜色模型以打印在纸张上油墨的光线吸收特性为基础,当白光照射到半透明油墨上时,部分光谱被吸收,部分被反射回眼睛。理论上,纯青色(C)、品红(M)和黄色(Y)色素能够合成吸收所有颜色并产生黑色。由于这个原因,CMYK模型叫做减色模型。但实际上打印油墨都会包含一些杂质,这三种油墨实际上产生一种土灰色,必须与黑色(K)油墨混合才能产生真正的黑色(使用 K 或Bk而不是B是为了避免与蓝色混淆)。一个印刷品的颜色由 39%青,47%品红,0%黄和1%黑(黑色可吸收所有的光线)组成,这个印刷品将反射出60%红光,52%绿光,和99%蓝光。 Lab 颜色模式 Lab 色彩模型是在1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准的基础上建立的。1976 年,这种模型被重新修订并命名为 CIELab, Lab 颜色设计与设备无关;不管使用什么设备(如显示器、打印机、计算机或扫描仪)创建或输出图像,这种颜色模式产生的颜色都保持一致。Lab 颜色由心理明度分量(L)和两个色度分量组成;这两个分量即a分量(从绿到红)和b分量(从蓝到黄)。Lab图像是包含24(8×3)位/像素的三通道图像。 可以使用 Lab 模式处理 Photo CD(照片光盘)图像、单独编辑图像中的高度和颜色值、在不同系统间转移图像以及打印到 PostScript(R) Level 2 和 Level 3 打印机。要将 Lab 图像打印到其它彩色 PostScript 设备,应先将其转换为 CMYK。一般, Lab 颜色是 Photoshop 在不同颜色模式之间转换时使用的内部颜色模式。 HSB 色彩模式 HSB 是基于人对色彩的感觉,而不是RGB的计算机值,也不是打印机的CMYK百分比。人眼认为色彩是由色度、饱和度和亮度组成的。HSB 模型描述颜色的三个基本特征: 1. 色度H,在 0 到 360 度的标准色轮上,色相是按位置度量的。在通常的使用中,色相是由颜色名称标识的,比如红、橙或绿色。色度是基于由物体反射回的光波波长或透射过物体的光波波长。 2.饱和度S,是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中彩色成分所占的比例,用从0%(灰色)到100%(完全饱和)的百分比来度量。在标准色轮上,从中心向边缘饱和度是递增的。饱和度常称为作品色,饱和度越高,灰色成分就越低,色彩的强度也就越高。 3. 高度B,是颜色的相对明暗程度,通常用从0%(黑)到100%(白)的百分比来度量。 以上四种颜色模型是在图像处理中经常用到的几种模型,图像的颜色模型不同,颜色在表这图像上当然就有差别。(待续)
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