图形与图像处理课件

1、第三章第三章 图形与图像处理3.1 图形与图像概述一、光与色彩 图形与图像都是视觉媒体元素。 光的本质是电磁波，其电磁光谱如下：104 106 108 1010 1012 1014 1016 频率(Hz) 104 102 100 10-2 10-4 10-6 10-8 波长(m)无线电波 微波 红外线 紫外线 射线可见光可见光：780nm380nm波长3.1.1 光与色彩 色彩是人类视觉对可见光的感知结果，在可见光谱内不同波长的光会引起不同颜色感觉光的波长与颜色对照颜色红色橙色黄色绿色青色蓝色紫色波长700620580546480436380 三基色原理：将红、绿、蓝三种颜色按照不同的比例进行

2、组合，就可以引起人眼对自然界的全部颜色感觉。3.1.1 (颜色模式) 颜色模式：指表示色彩的数字方法。 RGB相加混合模式 RGB模式适用于显示器这类发光物体。 RGB是由三种基本颜色Red红、Green绿、Blue蓝组成，每种颜色的亮度大小用数字0-255表示，共有1670万种颜色。 R=G=B=0 黑色 R=G=B=255 白色 0R=G=B75Hz)。 刷新频率越高，屏幕图像闪烁感越小。3.3.2 (显示器) 3.显示器 显示器是通过电子扫描的方式将计算机的信息以人能识别的形式实时地显示屏幕上。 显示器基本上都是CRT(阴极射线管)。 CRT是由电子枪、偏转线圈、荧光粉层、荫罩和玻璃外壳

3、组成，彩色管是基于三基色显示的。3.3.2 (显示器的性能指标) 显示器的性能指标： 屏幕尺寸：指衡量显示器屏幕大小。 显象管尺寸显象管对角线的长度(英寸) 可视尺寸屏幕可视区的面积 光栅尺寸实际显示的最大尺寸(背景) 如：14in、15in、17in、21in 点距：指一个荧光粉点组中心到另一个荧光粉点组中心的距离。 点距越小，显示图像越细腻。 如：0.28mm、0.27mm、0.26mm、0.25mm3.3.2 (分辨率与扫描方式) 分辨率：指屏幕上可容纳像素的个数。 显示器的分辨率受到屏幕尺寸和点距的限制，也与显示卡的性能有关。 扫描方式(隔行扫描和逐行扫描)： 隔行扫描是指更新屏幕数据

4、需要两遍扫描(奇数行、偶数行扫描)，实现便宜但易闪烁。 逐行扫描是指更新屏幕时只需一遍扫描，其无闪烁标准是垂直刷新频率为75-85Hz。 垂直刷新频率场频3.3.2 (液晶显示器) 4.液晶显示器 液晶显示器LCD是通过液晶材料和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。 液晶显示器主要尺寸是：12.1in、13.3in 14.1in、15in 可视角度可分为： 水平可视角度1400 垂直可视角度12003.3.2 (LCD与CRT显示器的比较)CRT显示器LCD显示器外型庞大、笨重体积小、重量轻辐射较高辐射极低功耗高、发热量大功耗低、发热量小存在聚焦不存在聚焦信号反应速度快信号反应速度慢色彩

5、表现力强色彩表现力一般不受可视角度限制可视角度一般LCD与CRT显示器的比较3.4 图像处理软件一、Photoshop概述 Photoshop是美国Adobe公司开发的一个强大的图像图形处理软件。 1.发展简史 1989：Adobe推出了Photoshop的Macintosh版，升级到2.5时才同时推出Windows版本。 1996：Photoshop 4.0 1998：Photoshop 5.0 2000：Photoshop 6.0 2002：Photoshop 7.03.4.1 Photoshop概述 2.基本功能 Photoshop可用来作各种平面图像处理、绘制简单的几何图形以及进行各种

6、格式或色彩模型的转换等，创作出任何能构想的作品。 主要功能：各种选择、绘图和色彩功能 图像旋转和变换 处理图像尺寸和分辨率 图层、通道和滤镜功能 支持大量图像格式和TWAIN32界面3.4.1 Photoshop概述 3.应用于电脑绘图设计 用Photoshop制作网页的图片和背景。 排版软件PageMaker或多媒体创作工具Authoreare、PowerPoint等需要大量图片，可经Photoshop处理后的置入需要的文件中。 绘图软件CorelDRAW完成的矢量图可置入Photoshop中进行编辑和修改。 动画设计时，可用Photoshop制作的图片来充当素材或布置整个背景。3.4.1

7、Photoshop概述 4.窗口组成 标题栏、菜单栏、工具箱 工具选项栏、文件浏览器、画笔面板 浮动面板：五组13个控制面板 Shift+Tab键、Tab键 图象编辑窗口：图像标题栏(文件名称、 图像格式、图像显示比例、色彩模型) 状态栏：图像显示比例、图像文件大小 Photoshop工作状态和工具提示3.4.2 Photoshop基本操作二、Photoshop基本操作 1.文件的管理 创建文件：文件/新建新建对话框 图像名称、图像大小、图像背景色 保存文件：文件/存储为(16种格式) 文件/存储为Web所用格式 (GIF、JPEG、PNG) 打开文件：文件/打开，文件浏览器 关闭文件：文件/

8、关闭，关闭按钮3.4.2 Photoshop基本操作 2.选区的选取 选框工具：矩形、椭圆、单行、单列 Shift、Alt、Shift+Alt 套索工具：、多边形、磁性 魔棒工具：Shift-添加、Alt-减少 选区编辑：移动选区(单击并拖动) 反选选区(选择/反选) 调整选区(选择/修改) 扩边.平滑.扩展.收缩3.4.2 Photoshop基本操作 3.图像的编辑 复制：定义选区移动工具(两图像间) 编辑/拷贝编辑/粘贴(图像内) 变形：定义选区编辑/变换 缩放、旋转、斜切、扭曲、透视等 自由变形：定义选区编辑/自由变换 图像旋转和翻转：图像/旋转画布 改变图像的大小：图像/图像大小 裁切

9、图像：图像/画布大小、裁切工具3.4.2 Photoshop基本操作 4.图像色彩的调整(图像/调整) 色阶：调整色彩的明暗度和反差效果 色彩平衡：调整颜色的平衡度，色调平衡(暗调、中间调、高光)指着重更改的色调范围 去色：将整个图像或某个选区的彩色图像转变为灰度图像，但不改变图像模式 替换颜色：选择颜色范围来调整其色相、饱和度、亮度的值 渐变映射：根据图像灰度值来填充渐变色 反相：互补色 阀值：黑白图像效果3.4.2 Photoshop基本操作 5.色彩与填充 颜色与色板 前景色：使用绘图工具和文字工具的颜色 背景色：使用橡皮擦工具和删除选区时，背景色成为填充颜色 默认和切换：前景色和背景色

10、 拾色器：单击前景色和背景色色块 浮动面板：颜色、色板 吸管工具：3.4.2 Photoshop基本操作 填充与描边 填充：指用颜色、图案等对选区或整幅图像进行填充(编辑/填充) 描边：对选区的边缘着色，制作出近似霓虹灯的图像效果(编辑/描边) 混合模式 可完成不同的合成效果，其应用场合是： 使用填充和描边功能时 使用绘图和编辑工具时 图层应用时3.4.2 Photoshop基本操作 油漆桶工具 用于填充图像或选区中颜色相近的区域，其中颜色的相近程度由“容差”值来决定。 渐变工具 用于在选区内填充多种色彩以及样式的渐变效果。 五种渐变工具：线性渐变、径向渐变 角度渐变、对称渐变、菱形渐变 渐变

11、编辑器：3.4.2 Photoshop基本操作 6.绘图与编辑工具 画笔工具：绘制比较柔和的线条(毛笔) 铅笔工具：绘制不同粗细硬线条(铅笔) 橡皮擦工具：擦除图像颜色(背景色) 背景橡皮擦工具：擦除图像颜色(透明) 魔术橡皮擦工具：擦除相同色彩均为透明 仿制图章工具、图案图章工具 模糊工具、锐化工具、涂抹工具 减淡工具、加深工具、海绵工具3.4 图像处理软件三、图层的应用 1.图层及其作用 图层是一个没有厚度、透明的电子画布。 图层的作用：可以将图像中的各个部分独立出来并单独进行编辑或处理。 将各个图层通过不同的模式混合，可产生不同的效果。3.4 图像处理软件 2.图层的基本操作 图层控制面

12、板 图层的创建：创建新的图层按钮 图层的移动：拖动到指定位置 图层的复制：拖放到创建新的图层按钮 图层的删除：拖放到删除图层按钮+= 3.图层的设置 设置图层样式：双击图层缩览图 图层/图层样式/混合选项 图层样式对话框更改设置 4.合并图层 图层过多将占据很大的内存 向下合并图层：图层/向下合并 合并可见图层：图层/合并可见图层 拼合图层：图层/拼合图层3.4 图像处理软件3.4 图像处理软件四、通道与蒙版 1.通道及其作用 通道是图层中各种单色分量的分布状态。 通道的作用：存储彩色信息 保存选择区域3.4 图像处理软件 通道的种类： 默认通道 RGB通道、红色通道、绿色通道、蓝色通道 CM

13、YK通道、青色通道、洋红通道 黄色通道、黑色通道 Alpha通道 Alpha通道是用来保存选区，它实际上是一幅256色灰度图像。黑透明区，白不透明区 专色通道3.4 图像处理软件 2.通道的基本操作 通道控制面板 通道的切换：单击通道 创建新通道：单击创建新通道按钮 删除通道：拖放到删除当前通道按钮 复制通道：通道控制面板菜单/复制通道 3.Alpha通道 将选区存储到Alpha通道中 将通道作为选区载入3.4 图像处理软件 4.蒙版及其作用 蒙版实际就是存储的Alpha通道。 蒙版的作用：存放选区的遮罩效果 精确地修改遮罩范围 5.快速蒙版的制作 选取需要修改的图像区域 单击快速蒙版模式编辑

14、工具 使用橡皮擦工具等对蒙版区域进行编辑 单击标准模式编辑工具(蒙版选区)3.4 图像处理软件五、路径与矢量图 Adobe Photoshop 位图(矢量图) Illustrator 矢量图 1.路径及其作用 路径是一种线条的记录方式。 路径的作用： 绘制复杂的图形，如卡通人、小动物 选择图象，如图像边缘是流线形 使用填充路径、描绘路径创作特殊效果3.4 图像处理软件 路径可单独作为矢量图输出 关于路径术语： 锚点：属性(直线、曲线) 线段：连接两锚点的线 调整杆：选中带曲线属性的锚点 起点与终点 路径制作工具： 钢笔工具、自由钢笔工具 添加锚点工具、删除锚点工具、转换点工具3.4 图像处理软

15、件 2.路径的基本操作 路径控制面板： 新建、复制、删除路径层 路径的切换、关闭路径 路径的编辑： 路径选择工具 直接选择工具 添加锚点工具 删除锚点工具、转换点工具3.4 图像处理软件 路径变形处理：编辑/自由变换路径 多个路径排列：工具属性栏 路径的填充：单击用前景色填充路径按钮 3.路径与选区的转换 将路径转换为选区： 路径控制面板菜单/建立选区 将选区转换为路径： 路径控制面板菜单/建立工作路径3.4 图像处理软件 4.矢量图绘制工具 矩形工具 绘制矢量图(创建新的形状图层)： 新建文件矩形工具绘制一个矩形 设置填充色、图层样式 创建新的工作路径： 矩形工具属性栏创建工作路径工具 创建

16、填充区域： 矩形工具属性栏创建填充区域工具3.4 图像处理软件 圆角矩形工具 工具属性栏设置圆角半径 椭圆工具 Shift正圆 多边形工具 工具属性栏设置多边形的边数 直线工具 工具属性栏设置直线的宽度 自定形状工具 工具属性栏形状面板选取需要图形 3.4 图像处理软件六、典型滤镜效果 滤镜来源于摄影中的滤光镜，应用它可以在图像上产生一些特殊效果。 滤镜的操作过程： 打开图像文件，选中要处理的区域；若要处理整个图象，则不需要选区域。 选择某个滤镜的菜单命令，若出现对话框，可调整其参数以得到不同特殊效果的图像。3.4 图像处理软件 1.抽出对象 操作过程： 打开图片滤镜/抽出 边缘高光器工具沿边

17、界绘制选取框 填充工具单击要保留区域 单击预览按钮确定 2.液化图像 使用液化命令可以对图像的特定区域进行互动式的扭曲、膨胀等变形操作。3.4 图像处理软件 3.无缝平铺图案 打开图像滤镜/图案创建 选择一个矩形区域生成确定 4.像素化滤镜组 用来将图像分块或将图像平面化(背景)。 晶格化：使图像重排为一组不规则的小块体而产生晶状效果 铜版雕刻：使图像产生镂刻的版画效果 马赛克：使图像产生马赛克效果3.4 图像处理软件 5.扭曲滤镜组 使图像产生变形效果。 切变：按设定的弯曲路径来扭曲图像 极坐标：使方形图像变为圆形图像，反之 球面化：使图像产生球化弯曲 6.模糊滤镜组 通过减少相邻像素对比度使图像变得柔和 动态模糊：使图像沿某一方向进行位移 高斯模糊：用高斯