图像格式深度阐述

1、矢量图形与位图图像 计算机绘图分为矢量图形和位图图像两大类，认识他们的特色和差异，有助于创建、输入、输出编辑和应用数字图像。位图图像和矢量图形没有好坏之分，只是用途不同而已。因此，整合矢量图形和位图图像的优点，才是处理数字图像的最佳方式。矢量是用来表达图形的一系列数学公式，而矢量图形也就是一系列由数学公式代表的线条所构成的图形，用矢量表达的图形，线条非常光滑、流畅，且具有优秀的缩放平滑性，矢量图形与分辨率无关，这刚好与位图不同，位图是由像素点来表达、构成图形的，因此其可缩放性相当差，对一个位图进行放大，结果往往会出现明显的锯齿。一、矢量图形(vector)1、何谓矢量图形及矢量图形的

2、特性？矢量图形，也称为面向对象的图像或绘图图像，由矢量定义的直线和曲线组成，在数学上定义为一系列由线连接的点。像Adobe Illustrator、CorelDraw、CAD等软件是以矢量图形为基础进行创作的。矢量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。矢量图形根据轮廓的几何特性进行描述，图形的轮廓画出后，被放在特定位置并填充颜色，移动、缩放或更改颜色不会降低图形的品质。既然每个对象都是一个自成一体的实体，就可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其它对象。这些特征使基于矢量的程序特别适用于

3、图例和三维建模，因为它们通常要求能创建和操作单个对象。基于矢量的绘图同分辨率无关。这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上。矢量图形与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响清晰度。因此，矢量图形是文字（尤其是小字）和线条图形（比如徽标）的最佳选择。有一些图形（如工程图、白描图、卡通漫画等），它们主要由线条和色块组成，这些图形可以分解为单个的线条、文字、圆、矩形、多边形等单个的图形元素。再用一个代数式来表达每个被分解出来的元素。例如：一个圆我们可以表示成圆心在(x1,y1)，半径为r的图形；一个矩形可以通过指定左上角的坐标(x1,y1)和右下角的坐标

4、(x2,y2)的四边形来表示；线条可以用一个端点的坐标(x1,y1)和另一个端点的坐标(x2,y2)的连线来表示。当然我们还可以为每种元素再加上一些属性，如边框线的宽度、边框线是实线还是虚线、中间填充什么颜色等等。然后把这些元素的代数式和它们的属性作为文件存盘，就生成了所谓的矢量图（也叫向量图）。 2、矢量图的文件格式矢量图形格式也很多，如：Adobe Illustrator的*.AI、*.EPS和SVG、AutoCAD的*.dwg和dxf、CorelDraw的*.cdr、windows标准图元文件*.wmf和增强型图元文件*.emf等等。当需要打开这种图形文件时，程序根据每个元素的代数式计算

5、出这个元素的图形，并显示出来。就好象我们写出一个函数式，通过计算也能得出函数图形一样。编辑这样的图形的软件也叫矢量图形编辑器。如：AutoCAD、CorelDraw、Illustrator、Freehand等。 CAD的矢量图文件扩展名是DWG、DXF、DWS、DWT等。CorelDRAW文件扩展名是CDRFLASH的文件扩展名是SWFAdobe Illustrator的*.AI、*.EPS和SVGwindows标准图元文件*.wmf和增强型图元文件*.emf此外还有EPS是最常用的矢量图格式，PICT是苹果机中使用的矢量格式等。3、矢量图形文件的规律这样的图形也有共同的规律：（1）

6、你可以无限放大图形中的细节，不用担心会造成失真和色块。（2）一般的线条的图形和卡通图形，存成矢量图文件就比存成位图文件要小很多。（3）存盘后文件的大小与图形中元素的个数和每个元素的复杂程度成正比。而与图形面积和色彩的丰富程度无关。（元素的复杂程度指的是这个元素的结构复杂度，如五角星就比矩形复杂、一个任意曲线就比一个直线段复杂）（4）通过软件，矢量图可以轻松地转化为位图，而位图转化为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处理，而且生成的矢量图的质量绝对不能和原来的图形比拟。二、位图图像(Bitmap)1、何谓位图及位图的特性？位图图像也叫作栅格图像，Photoshop 以及其他的绘图软件一般都使用位图

7、图像。位图图像与分辨率有关，即在一定面积的图像上包含有固定数量的像素组成，每个像素都被分配一个特定位置和颜色值。在处理位图图像时，您编辑的是像素而不是对象或形状，也就是说，编辑的是每一个点。当您处理位图图像时，可以优化微小细节，进行显著改动，以及增强效果。因此，如果在屏幕上以较大的倍数放大显示图像，或以过低的分辨率打印，位图图像会出现锯齿边缘。位图图像，亦称为点阵图像或绘制图像，是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增多单个像素，从而使线条和形状显得参差不齐。然而，如果从稍远的

8、位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。由于每一个像素都是单独染色的，您可以通过以每次一个像素的频率操作选择区域而产生近似相片的逼真效果，诸如加深阴影和加重颜色。缩小位图尺寸也会使原图变形，因为此举是通过减少像素来使整个图像变小的。同样，由于位图图像是以排列的像素集合体形式创建的，所以不能单独操作（如移动）局部位图。2、位图的文件格式位图的文件类型很多，如*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif、photoshop的*.pcd、kodak photo CD的*.psd、corel photo paint的*.cpt等。同样的图形，存盘成以上几种文件时文件的字节数会有一

9、些差别，尤其是jpg格式，它的大小只有同样的bmp格式的1/20到1/35，这是因为它们的点矩阵经过了复杂的压缩算法的缘故。3、位图文件的规律如果你把一组这样的文件存盘，你一定能发现有这样的规律：（1）图形面积越大，文件的字节数越多（2）文件的色彩越丰富，文件的字节数越多这些特征是所有位图共有的。这种图形表达方式很象我们在初中数学课在坐标纸上逐点描绘函数图形，虽然我们可以逐点把图形描绘的很漂亮，但用放大镜看这个函数图形的局部时，就是一个个粗糙的点。编辑这样的图形的软件也叫位图图形编辑器。如：PhotoShop、PhotoStyle、画笔等等。三、分辨率处理位图时，输出图像的质量决定于处理过程开

10、始时设置的分辨率高低。分辨率是一个笼统的术语，它指一个图像文件中包含的细节和信息的大小，以及输入、输出、或显示设备能够产生的细节程度。操作位图时，分辨率既会影响最后输出的质量也会影响文件的大小。处理位图需要三思而后行，因为给图像选择的分辨率通常在整个过程中都伴随着文件。无论是在一个300 dpi的打印机还是在一个2570dpi的照排设备上印刷位图文件，文件总是以创建图像时所设的分辨率大小印刷，除非打印机的分辨率低于图像的分辨率。如果希望最终输出看起来和屏幕上显示的一样，那么在开始工作前，就需要了解图像的分辨率和不同设备分辨率之间的关系。显然矢量图就不必考虑这么多。分辨率用于衡量图像细节的表现能

11、力，在图形图像处理中，常常涉及到的分辨率的概念有以下几种不同的形式：1. 图像分辨率图像分辨率是指单位图像线性尺寸中所包含的像素数目，通常以像素英寸（ppi）为计量单位.打印尺寸相同的两幅图像，高分辨率的图像比低分辨率的图像所包含的像素多.例如：打印尺寸为1×1平方英寸的图像，如果分辨率为72 ppi，包含的像素数目为5184（72×72=5184）.如果分辨率为300ppi，图像中包含的像素数目则为90000.高分辨率的图像在单位区域内使用更多的像素表示，打印时它们能够比低分辨率的图像重现更详细和更精细的颜色转变。2、RGB色彩模式位图颜色的一种编码方法，用红、绿、蓝三原

12、色的光学强度来表示一种颜色。这是最常见的位图编码方法，可以直接用于屏幕显示。3. CMYK色彩模式位图颜色的一种编码方法，用青、品红、黄、黑四种颜料含量来表示一种颜色。常用的位图编码方法之一，可以直接用于彩色印刷。CMYK色彩模式以打印油墨在纸张上的光线吸收特性为基础，图像中每个像素都是由靛青（C）、品红（M）、黄（Y）和黑（K）色按照不同的比例合成。每个像素的每种印刷油墨会被分配一个百分比值，最亮（高光）的颜色分配较低的印刷油墨颜色百分比值，较暗（暗调）的颜色分配较高的百分比值。例如，明亮的红色可能会包含2%青色、93%洋红、90%黄色和0%黑色。在 CMYK 图像中，当所有4种分量的值都是

13、0%时，就会产生纯白色。CMYK色彩模式的图像中包含四个通道。在制作用于印刷色打印的图像时，要使用CMYK色彩模式。RGB色彩模式的图像转换成CMYK色彩模式的图像会产生分色。如果您使用的图像素材为RGB色彩模式，最好在编辑完成后再转换为CMYK色彩模式。4. HSB色彩模式HSB色彩模式是根据日常生活中人眼的视觉特征而制定的一套色彩模式，最接近于人类对色彩辨认的思考方式。HSB色彩模式以色相（H）、饱和度（S）和亮度（B）描述颜色的基本特征。色相（H）指从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，色相是按位置计量的。在通常的使用中，色相由颜色名称标识，比如红、橙或绿色。饱和度

14、（S）是指颜色的强度或纯度，用色相中灰色成分所占的比例来表示，0%为纯灰色，100%为完全饱和。在标准色轮上，从中心位置到边缘位置的饱和度是递增的。亮度（B）是指颜色的相对明暗程度，通常将0%定义为黑色，100%定义为白色。HSB色彩模式比前面介绍的两种色彩模式更容易理解。但由于设备的限制，在计算机屏幕上显示时，要转换为RGB模式，作为打印输出时，要转换为CMYK模式。这在一定程度上限制了HSB模式的使用。5. Lab色彩模式Lab色彩模式由光度分量（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色彩模式与设备无关，不管使用什么设备（如显示器、打印机或扫描仪

15、）创建或输出图像，这种色彩模式产生的颜色都保持一致。Lab色彩模式通常用于处理Photo CD（照片光盘）图像、单独编辑图像中的亮度和颜色值、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。6. Indexed Color（索引）色彩模式位图常用的一种压缩方法。从位图图片中选择最有代表性的若干种颜色（通常不超过256种）编制成颜色表，然后将图片中原有颜色用颜色表的索引来表示。这样原图片可以被大幅度有损压缩。适合于压缩网页图形等颜色数较少的图形，不适合压缩照片等色彩丰富的图形。索引色彩模式最多使用256种颜色，当您将图像转换为索引色彩模式时，通常会构

16、建一个调色板存放并索引图像中的颜色。如果原图像中的一种颜色没有出现在调色板中，程序会选取已有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟该种颜色。在索引色彩模式下，通过限制调色板中颜色的数目可以减小文件大小，同时保持视觉上的品质不变。在网页中常常需要使用索引模式的图像。7. Bitmap（位图）色彩模式位图模式的图像只有黑色与白色两种像素组成，每一个像素用“位”来表示。“位”只有两种状态：表示有点，表示无点。位图模式主要用于早期不能识别颜色和灰度的设备。如果需要表示灰度，则需要通过点的抖动来模拟。位图模式通常用于文字识别，如果扫描需要使用OCR（光学文字识别）技术识别的图像文件，须将图像转化为位图模式

17、。8. Grayscale（灰度）色彩模式灰度模式最多使用256级灰度来表现图像，图像中的每个像素有一个0（黑色）到255（白色）之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示（0%表示白色，100%表示黑色）。在将彩色图像转换灰度模式的图像时，会扔掉原图像中所有的色彩信息。与位图模式相比，灰度模式能够更好地表现高品质的图像效果。需要注意的是，尽管一些图像处理软件允许您将一个灰度模式的图像重新转换为彩色模式的图像，但转换后不可能将原先丢失的颜色恢复，您只能为图像重新上色。所以，在将彩色模式的图像转换为灰度模式的图像时，应尽量保留备份文件。四、图像格式图像格式是指计算机中存储图像文件的方

18、法，它们代表不同的图像信息矢量图形还是位图图像、色彩数和压缩程度。图形图像处理软件通常会提供多种图像文件格式，每一种格式都有它的特点和用途。在选择输出的图像文件格式时，应考虑图像的应用目的以及图像文件格式对图像数据类型的要求。下面我们介绍几种常用的图像文件格式及其特点。1. PSD格式PSD格式著名的Adobe公司的图像处理软件Photoshop的专用格式Photoshop Document（PSD），支持Photoshop中所有的图像类型。它可以将所编辑的图像文件中的所有有关图层和通道的信息记录下来。所以，在编辑图像的过程中，通常将文件保存为PSD格式，以便于重新读取需要的信息。用PSD格式

19、保存的图像其实是Photoshop进行平面设计的一张"草稿图"，这种格式包含了图形中的图层、通道、遮罩、选取区等Photoshop可以处理的属性，图像没有经过压缩。所以，当图层较多时，会占很大的硬盘空间。图像制作完成后，除了保存为通用的格式以外，最好再存储一个PSD的文件备份，直到确认不需要在Photoshop中再次编辑该图像。这样全方位的储存如果运用得当的话，几乎可以将您创作的过程留下完整的纪录，以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。但是，PSD格式的图像文件很少为其他软件和工具所支持。所以，在图像制作完成后，通常需要转换为一些比较通用的图像格式，以便于输出到其他软件

20、中继续编辑。2. BMP格式BMP格式是微软公司制定的图形标准，DOS和Windows兼容计算机系统的标准Windows图像格式。BMP格式支持RGB、索引色、灰度和位图色彩模式，但不支持Alpha通道。彩色图像存储为BMP格式时，每一个像素所占的位数可以是1位、4位、8位或32位，相对应的颜色数也从黑白一直到真彩色。最大的优点就是对于使用Windows格式的4位和8位图像，可以指定采用RLE压缩。这种格式在PC机上应用非常普遍，在PC上兼容度一流，几乎能被所有的图形软件“接受”，可称为通用格式，就算不装任何看图软件，用Windows的“画笔”一样可以看。其结构简单，未经过压缩，储存为bmp格

21、式的图形不会失真，一般图像文件会比较大。3. JPEG格式JPEG（Joint Photographic Experts Group，联合图形专家组）是由CCITT（国际电报电话咨询委员会）和ISO（国际标准化组织）联合组成的一个图像专家组。JPEG格式是目前网络上最流行的图形格式，它可以把文件容量压缩到最小的格式。JPEG是一种有损压缩格式，支持不同程度的压缩比，当您将图像保存为JPEG格式时，可以指定图像的品质和压缩级别。您可以视情况调整压缩倍率，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越好。不过要注意的一点是，这种压缩法属于失真型压缩，文件的压缩会使得图形品质下降。因此，在图像

22、编辑过程中需要以其他格式（如PSD格式）保存图像，将图像保存为JPEG格式只能作为制作完成后的最后一步操作。Photoshop设置了12个压缩级别，在Quality文本框中输入数值可以改变保存的图像的品质和压缩程度。参数设置为12时，图像的品质最佳，但压缩量最小。4. TIFF格式TIFF（Tag Image File Format，Tag Image File Format）文件是由Aldus和Microsoft公司为扫描仪和桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式。TIFF格式灵活易变，它又定义了四类不同的格式：TIFFB适用于二值图像；TIFFG适用于黑白灰度图像；TIFFP适用

23、于带调色板的彩色图像；TIFFR适用于RGB真彩图像。TIFF支持多种编码方法，其中包括RGB无压缩、RLE压缩及JPEG压缩等。TIFF格式是一种应用非常广泛的位图图像格式，可说是做平面设计上最常使用到的一种图形格式，因为是属于跨平台的格式，几乎被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序所支持。TIFF格式常常用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件，它支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度文件，所以经常被用于印刷输出的场合；支持不带Alpha通道的Lab、索引色和位图文件；也支持LZW压缩，属于不失真压缩，也就是说不管怎么压缩，图档的品质都还能保持原来的水准。在将图像保存为TIFF格式

24、时，通常可以选择保存为IBM PC兼容计算机可读的格式或者Macintosh计算机可读的格式，并且可以指定压缩算法。5. GIF格式GIF（Graphics Interchange Format，图形交换格式）是CompuServe公司在1987年开发的图像文件格式，1989年在1987年版本基础上进行了扩充，扩充后的版本号定义为GIF89a，而1987年版本则为GIF87a。GIF采用LZW压缩算法来存储图象数据，并采用了可变长度等压缩算法。GIF格式与JPEG格式一样是目前网络上最常见图形格式，GIF格式可以极大地节省存储空间，因此常常用于保存作为网页数据传输的图像文件。GIF格式支持透明

25、背景，在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。可以较好地与网页背景融合在一起。一般该格式只有做网页的朋友会使用到。GIF格式的图像深度从1 bit到8 bit，也即GIF最多支持256种颜色的图像，而且文件容量比JPEG格式大得多。该格式不支持Alpha通道，最大缺点是最多只能处理256种色彩，不能用于存储真彩色的图像文件。6. EPS格式EPS（Encapsulated PostScript）是PC机用户较少见的一种格式，而苹果Mac机的用户则用得较多。它是用PostScript语言描述的一种ASCII码文件格

26、式，主要用于排版、打印等输出工作。EPS格式可以用于存储矢量图形，几乎所有的矢量绘制和页面排版软件都支持该格式。在Photoshop中打开其他应用程序创建的包含矢量图形的EPS文件时，Photoshop会对此文件进行栅格化，将矢量图形转换为位图图像。EPS格式支持Lab、CMYK、RGB、索引颜色、灰度和位图色彩模式，不支持Alpha 通道。但该格式支持剪贴路径。7. PNG格式PNG（Portable Network Graphics，可移植的网络图形格式）是一种新兴的网络图形格式，结合了GIF和JPEG的优点，具有存储形式丰富的特点。PNG最大色深为48bit，采用无损压缩方案存储，是一种

27、位图文件。著名的Macromedia公司的Fireworks的默认格式就是PNG。8. SWF格式利用Macromedia公司的Flash我们可以制作出一种后缀名为SWF（Shockwave Format）的动画，这种格式的动画图像能够用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式。在图像的传输方面，不必等到文件全部下载才能观看，而是可以边下载边看，因此特别适合网络传输，特别是在传输速率不佳的情况下，也能取得较好的效果。SWF动画如今已被大量应用于Web网页进行多媒体演示与交互性设计。此外，SWF动画是其于矢量技术制作的，因此不管将画面放大多少倍，画面不会因此而有任何损害。SWF是二维动画软件Flash

28、中的矢量动画格式，主要用于Web页面上的动画发布。一种流媒体格式文件。9.CDR格式CDR格式是著名做图软件CorelDraw的专用图形格式，由于CorelDraw是向量图形处理软件，所以CDR可以记录的资料量可以说是千奇百怪，各物件的属性、位置、分页通通可以储存，以便日后修改。10. DXF格式三维模型设计软件AutoCAD的专用格式，文件小，所绘制的图形尺寸、角度等数据十分准确，是建筑设计的首选。11. UFO格式UFO是另一著名做图软件Ulead Photoimapct的专用图形格式，文件名看起来很酷吧！致力于追上Adobe的友立科技，同样也发展出跟psd类似的图档格式，能够完整纪录所有

29、Photoimapct所处理过的属性，不过在记录原理上则有些不同，ufo以物件来代替图层，Photoimapct与Photoshop本身就有很多的不同。12. AI格式AI格式的文件是用Adobe公司的Illustrator制做的，用Illustrator可以打开AI文件，也可以用CorelDRAW和Photoshop打开，不过用CD需要用导入，而用PS打开就是合层的了。13. RIF格式RIF是著名作图软件Painter的专用图形格式，可以储存相当多的属性资料。附带一提的是，Painter可以打开psd文件，而且经过Painter处理过的psd文件在Photoshop中还能使用。14. WM

30、F格式WMF（Windows Metafile Format）是Windows中常见的一种图元文件格式，属于矢量文件格式。它具有文件短小、图案造型化的特点，整个图形常由各个独立的组成部分拼接而成，其图形往往较粗糙。15. EMF格式EMF（Enhanced Metafile）是微软公司为了弥补使用WMF的不足而开发的一种Windows 32位扩展图元文件格式，也属于矢量文件格式，其目的是欲使图元文件更加容易接受。16. SVG格式SVG格式可以算是目前最最火热的图像文件格式了，它的英文全称为Scalable Vector Graphics，意思为可缩放的矢量图形。它是基于XML（Extensi

31、ble Markup Language），由World Wide Web Consortium（W3C）联盟进行开发的。严格来说应该是一种开放标准的矢量图形语言，可让你设计激动人心的、高分辨率的Web图形页面。用户可以直接用代码来描绘图像，可以用任何文字处理工具打开SVG图像，通过改变部分代码来使图像具有互交功能，并可以随时插入到HTML中通过浏览器来观看。它提供了目前网络流行格式GIF和JPEG无法具备了优势：可以任意放大图形显示，但绝不会以牺牲图像质量为代价；字在SVG图像中保留可编辑和可搜寻的状态；平均来讲，SVG文件比JPEG和GIF格式的文件要小很多，因而下载也很快。可以相信，SVG

32、的开发将会为Web提供新的图像标准。 综述：相信大家看完以上的图形格式介绍后，会对图档的储存有了更深的认识，该用哪一种格式来储存还是得看您的需要方向。如果很要求影像品质的话，千万不要存成JPEG、GIF， TIF倒是很值得考虑，BMP也不差。如果您使用的是有专用图档的软件，如Photoshop、Photoimpact、Painter、等，用专用的格式来储存会是比较好的选择，往后要做任何的修改也会比较容易。另外如果是矢量图形的话，那就直接用软件提供的专用格式储存就好。不论用哪一套软件，建议先用其专用格式来储存，这样才能留住创作时的各项信息。但是除了专用文档之外，最好再存一份TIF或是B

33、MP，这样才能保证用其他软件一样可以打开。注意，千万不要把文件存成JPEG、gif等格式之后再拿出来编辑，由于JPEG跟GIF算是一种破坏性图档，每储存一次都会使影像品质下降一次，只要您改存几次，保证整张图一定变得乱七八糟。如果有必要存成JPEG或GIF时，最好是等到全部处理完后再存成JPEG、GIF。在转换JPEG格式的时候，注意每个图形软件转换的效果都不一样，建议使用Photoshop转换，因为Photoshop可以调整压缩比率，而且压缩后的失真度在同类软件中算最小的。五：矢量图形和位图图像联系：矢量图形和位图图像都是计算机图形中的两大概念，这两种图形都被广泛应用到出版，印刷，互联网如flash和svg等各个方面，他们各有优缺点，两者各自的好处几乎是无法相互替代的，所以，长久以来，矢量图形跟位图图像在应用中一直是平分秋色。 矢量图形和位图图像在应用上也是可以相互结合的，比如在矢量文件