《数字媒体基础与实践》数字图像

数字图像

本章概要

图形、图像是多媒体的重要组成元素，据统计，人类获取信息的70%来自视觉系统，这其中最重要的来源就是图形、图像。本章主要介绍图像数字化的原理与常用方法，数字图形、图像的相关基本概念，主流的图像处理软件进行图像处理的基本方法，以及图像识别、计算机视觉等技术的发展前景。学习目标1.能说出图像的数字化及数字化图像的获取方法。2.能说出图像和图形的区别。3.能理解图像的色彩空间模型，并能说出它们的区别。4.对常用的数字图形、图像文件的格式有所了解，并知道如何使用它们。5.能说出图像处理的主要方法及常用工具。6.比较熟练地掌握图像处理的基本知识、方法和技巧，解决图像处理中的一般综合问题，培养分析问题和解决问题的能力。7.在图像处理方面，针对以下知识点和技能点，应具备一定的灵活应用能力：（1）选区的创建与调整；（2）选区填充和描边；（3）文字及文字特效和渐变；（4）图像调整；（5）图层基本操作；（6）图层样式和图层混合模式；（7）蒙版；（8）滤镜。8.能说出通道在图像处理中的作用。9.能说出计算机图像识别与图像检索的基本原理与应用领域。10.能说出什么是计算机视觉，并了解其应用领域。3.1图像的数字化扫描获取数字图像通过视频捕捉卡从视频中捕获通过网络下载通过软件截屏获得数码相机获取数字图像通过绘图软件绘制3.2图像处理基础3.2.1色彩空间模型1.RGB模型2.CMYK模型3.Lab模型4.HSB模型3.2.2分辨率1.屏幕分辨率2.图像分辨率3.扫描分辨率4.打印分辨率3.2.3常用图像处理软件手机P图小程序PhotoshopCorelDRAWIllustratorAutoCAD3dsMax3.2.4数字图形、图像文件的格式1.BMP格式2.WMF格式3.TIF格式4.GIF格式5.JPEG格式6.PSD格式7.PNG格式“GIF选项”对话框“JPEG选项”对话框3.3图像处理3.3.1创建选区（1）矩形选框工具（2）椭圆选框工具（3）套索工具（4）多边形套索工具（5）磁性套索工具（6）快速选择工具（7）魔棒工具（8）快速蒙版3.3.2绘图修图工具（1）画笔工具和铅笔工具（2）橡皮擦工具（3）油漆桶工具（4）渐变工具（5）仿制图章工具图像处理是指是对图像信息进行再加工，以满足人们某种需要的技术。主要包括图像变换、色彩调整、图像修补、图像特效、图像合成和添加文字等技术。3.3图像处理（选区与修图实例）实例3-1利用“椭圆选框工具”、“渐变

工具”、“画笔工具”和选区调

整操作制作纽扣。实例3-2利用“油漆桶工具”、“魔棒

工具”、“矩形套索工具”、

“画笔工具”、“图案图章工

具”制作彩色信纸效果.实例3-3使用“铅笔工具”及调整画布大小命令，制作电影胶片效果。3.3.2图像变换通过Photoshop的图像旋转和翻转功能校正扫描图像的案例

（上图是扫描得到的数字图像，下图是校正后的图像）。通过3dsMax的阵列变换功能，设计制作的双螺旋结构的三维DNA模型。图像变换包括图像移动、缩放、旋转、翻转（镜像）、斜切、透视、扭曲等内容。在具体实施上，矢量绘图软件一般要比位图处理软件方便得多。3.3图像处理3.3.3添加文字文字是图的重要组成部分，文字的再加工（彩虹文字、变形文字、路径文字、立体文字、滤镜/通道特效文字等）也是图形图像处理技术的重要环节。3.3.4色彩调整色彩调整一般是针对位图图像而言的，是图像处理中的关键技术，对于提高图像的画面质量起着至关重要的作用。3.3图像处理（变换、文字、色彩实例）实例3-4利用“色彩均化”命令、“去色”命令、“渐变工具”等制作老旧照片效果。实例3-5利用“色阶”调整）和“色相/饱和度”制作封面效果。3.3.5图像合成图像合成是图像处理中经常用到的技巧，它通常是利用各种选择工具将一幅图像中的一部分进行选取，通过拖曳或复制，将其合成到另一幅图像之中。除了使用基本操作（选择、复制粘贴、变换、更改不透明度等）合成图像外，使用图层混合模式、遮罩、通道、贴图等高级图像处理技术，可以获得更完美的图像合成效果，达到以假乱真的艺术境界。图层图层可以看作是透明的电子画布，用灰白相间的方格图案表示透明区域。图像最终效果是各个图层上下叠加后的整体效果。通道通道是Photoshop的高级功能，有颜色通道、Alpha通道和专色通道三类。通道的选择、创建、复制、删除、分离、合并等基本操作都在“通道”面板上完成；如涉及多个图像不同通道的混合，可以使用“图像”菜单下的“计算”和“应用图像”命令。颜色通道存储颜色信息，可以用各类调色命令编辑颜色通道来改变图像颜色；Alpha通道存储选区信息，可以使用绘图工具和各类滤镜编辑Alpha通道来修改选区；专色通道存储印刷用的专色。例3-9利用“计算”、“通道混合”及“应用图像”操作，将两个图像的通道组合在一起，制作“山雨欲来”图像合成效果。3.3图像处理3.3.6图像特效图像特效一般指使用滤镜工具对图像像素的位置、数量、颜色值等信息进行改变，从而使图像瞬间产生各种各样的神奇效果。滤镜滤镜是Photoshop中创建图像特效的工具，种类繁多，功能强大，操作方便。Photoshop有十几种常规滤镜组蒙版蒙版主要用于图像的遮盖。Photoshop提供了三类蒙版：图层蒙版、矢量蒙版和剪贴蒙版。其中图层蒙版应用比较广泛。例3-10利用“快速蒙版工具”、“画笔工具”、“蒙版文字工具”及图层样式命令制作外滩建筑照片特效。滤镜与蒙版的实例例3-11

利用“魔术橡皮擦工具”、“亮度/对比度”命令、“蒙版文字工具”以及滤镜功能，制作“灯塔”图像镜框特效。例3-12利用“魔棒工具”、“斜切”命令、“图层混合模式”及“滤镜工具”，制作“马”书画艺术作品效果。滤镜与蒙版的实例例3-14使用“图层蒙版”、“渐变工具”、“镜头光晕滤镜”及“斜面和浮雕”、“投影”、“渐变叠加”的图层样式，制作“塞外牧场”图像效果。例3-15利用“快速蒙版工具”、“蒙版”操作、“色相/饱和度”命令及“文字工具”，“斜面和浮雕”的图层样式，制作“牧马人”图像效果。3.4图像识别与图像检索3.4.1图像识别1.传统图像识别技术2.基于人工智能的图像识别技术图像识别的过程对于计算机来说，如果要对图像进行分类，是根据图像特征积累经验，这个过程是通过数学方法，从大量数据中获得模型，然后再利用模型，对新的图像进行分类，这就是当前的人工智能方法。基于人工智能方法的数字图像的识别过程：3.4.2图像检索随着互联网和多媒体技术的飞速发展，全球数字媒体资源数量正以惊人的速度增长。图像蕴藏着比文本更丰富的信息，其本身易于超越文化、种族和时间障碍，传递更丰富的情感和意境。对面浩如大海的图像信息，如何有效地组织和管理这些海量资源，使得图像的分析及检索的研究极具现实而广泛的应用意义和价值