颜色及图像基础

关于颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念可见光是波长在780nm～380nm之间的电磁波，顺序对应于红橙黄绿青蓝紫。●

物体的颜色赤橙黄绿青蓝紫780~622622~597597~577577~520520~492492~455455~380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光或投射光的波长所决定的。第2章颜色及图像基础第2页,共36页，星期六，2024年，5月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。

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光谱色第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念第3页,共36页，星期六，2024年，5月500600紫400700780紫蓝蓝蓝绿绿绿黄黄橙橙红红380第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念●

光谱色第4页,共36页，星期六，2024年，5月●

色彩的三要素色调亮度饱和度●色调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。如红橙黄绿青蓝紫。色调取决于可见光谱中的光波的频率（主波长）。与颜色明暗无关第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念第5页,共36页，星期六，2024年，5月●亮度（色阶）是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。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。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第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念第6页,共36页，星期六，2024年，5月●饱和度饱和度(saturation)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。同一色调的光，饱和度越大，颜色越纯，反之越浅。饱和度与亮度有关不完全饱和完全饱和不完全饱和第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念第7页,共36页，星期六，2024年，5月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（R）、绿(G)、蓝(B)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。●

三基色原理●基色指互为独立的单色，任何一基色都不能由其它两种基色混合产生。●补色凡两种色光相混合而成白光，这两种颜色称为补色。●三基色原理第2章颜色及图像基础■

2.1颜色的基本概念第8页,共36页，星期六，2024年，5月其混色规律是：以等量的红、绿、蓝基色光混合时：?三基色的补色为：?第2章颜色及图像基础●三基色原理第9页,共36页，星期六，2024年，5月第2章颜色及图像基础红+绿＝黄色红+蓝＝品红色绿+蓝＝青色红+绿+蓝＝白色三种基色光全无＝黑色红青蓝黄绿品红色彩的混和与互补第10页,共36页，星期六，2024年，5月●

RGB模型■

2.2色彩模型用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。RGB模型也称为加色法混色模型。它是以RGB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、蓝磷光材料发光而产生色彩。其配色方程描述：F(物体颜色)=R（红色的百分比）+G（绿百分比）+B（蓝的百分比）或：配色方程：F＝r[R]+g[G]+b[B]第2章颜色及图像基础第11页,共36页，星期六，2024年，5月

RGB三维色彩模型第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第12页,共36页，星期六，2024年，5月

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RGB色彩模型的表示如果每个像素的每个颜色分量用二进制的1位来表示，那么每个颜色的分量只有“1”和“0”这两个值。即每种颜色的强度是100%或0%，则每个像素所显示的颜色是8种可能出现的颜色之一。

011100101110第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型RGB

颜色

000

黑

001

蓝

010

绿

青

红

品红

黄

111

白

第13页,共36页，星期六，2024年，5月●

CMYK模型CMY模型（CyanMagentaYellow）是采用青、品红、黄色3种基本颜色按一定比例合成颜色的方法。CMY（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色。CMY模型主要用于打印和印刷彩色图像在理论上说，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2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第14页,共36页，星期六，2024年，5月●

CMY模型的减色原理图第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第15页,共36页，星期六，2024年，5月●相加色与相减色的互补关系第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第16页,共36页，星期六，2024年，5月●

YUV与YIQ模型在彩色电视系统中不采用RGB颜色模型，而采用YUV或颜色YIQ模型表示彩色图像。YUVPAL/SECAM彩色电视制式YIQNTSC彩色电视制式Y是亮度信号，U和V则是两个色差信号，分别传送红基色分量和蓝基色分量与亮度分量的差值信号优势：实现了彩色电视与黑白电视的兼容只需要极少的频带宽度第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第17页,共36页，星期六，2024年，5月●

HSL颜色模型其中H色调；S

饱和度；L亮度（适合于人的视觉系统）第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第18页,共36页，星期六，2024年，5月第2章颜色及图像基础白

极浅浅灰

灰深灰极深

黑浅亮浅暗深鲜艳黯淡完全饱和●

HSL颜色模型第19页,共36页，星期六，2024年，5月白

极浅浅灰

灰深灰极深

黑浅亮浅暗深鲜艳黯淡完全饱和第2章颜色及图像基础●

HSL颜色模型第20页,共36页，星期六，2024年，5月●

Lab色彩模型是由亮度（L）和两个色差分量a和b三个要素组成。L:Lightness:亮度数值，从0到100a:红色和绿色两种基色之间的变化区域，数值从+127到-128，具体表示为：深绿---50%灰（中性灰）--亮粉红色。B:黄色到蓝色两种补色之间的变化区域，数值从+127到-128，具体表示为：亮蓝---50%灰（中性灰）---黄色色彩与光线及设备无关色域宽阔，定义的颜色最多，是PS的内部色彩模式弥补了RGB色彩模型色彩分布不均的不足

Lab色彩模型的优点第2章颜色及图像基础■

2.2色彩模型第21页,共36页，星期六，2024年，5月●图形与图像的基本类型

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2.3图形图像基础位图[bitmap]，也叫做点阵图，映射图象，像素图。简单的说，就是由许许多多像素组合而成的平面点阵图，缩放会失真。

是计算机图形与图像中能被单独处理的最小单元。第2章颜色及图像基础第22页,共36页，星期六，2024年，5月●图形与图像的基本类型矢量图[vector]，也叫做向量图（绘图图像），是用一系列计算机指令集合的形式来描述的，这些指令描述构成一幅图的所有直线、点、圆、椭圆、弧等的位置、大小、颜色和形状等。

每个对象都是一个自成一体的实体，多次移动和改变它的属性，而不会影响图中的其它对象。数学函数（图元）第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第23页,共36页，星期六，2024年，5月不同放大级别的位图图像示例第2章颜色及图像基础第24页,共36页，星期六，2024年，5月不同放大级别的矢量图形示例第2章颜色及图像基础第25页,共36页，星期六，2024年，5月位图与矢量图的特点位图矢量图绘制简单图像用位图表示较慢位图文件显示快位图文件易失真位图侧重于复制、获取位图图像所占空间大快慢不失真绘制、创造小第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第26页,共36页，星期六，2024年，5月●图像的主要参数

1.分辨率显示分辨率：指显示器屏幕上能够显示的像素数目，

如：800*600。图像分辨率：指数字化图像的大小，以水平和垂直的像素数表示，它反映图像在屏幕中显示的大小。像素分辨率：指像素的宽高比，在像素分辨率不同的机器间传输图像会变形。通常用ppi（每英寸像素）和dpi（每英寸点）表示。第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第27页,共36页，星期六，2024年，5月2.颜色深度（图像深度）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/像素（b/p)。彩色图像：图像可使用的最多颜色数目灰度图像：图像可使用的亮度级别数目颜色深度颜色数目说明1位2单色图像（位图）4位16种Windows3.x中画笔支持16种颜色8位256种多媒体应用中的最低颜色深度[索引色]16位215种RGB5:5:5,剩余1位表示其它属性(透明度Transparent)[高彩色]24位224种超出人眼所能识别的颜色范围

[RGB、真彩色]32位224种RGB8:8:8,剩余8位表示其它属性(透明度)

[CMYK，RGB]如Alpha:表示透明度如(A,R,G,B)表示的值分别是（1,1,0,0）时，屏幕上的显示就是：（R*Alphax，G*Alphax，B*Alphax）第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第28页,共36页，星期六，2024年，5月3.文件的大小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（Bytes），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：

文件字节数＝图像分辨率×图像深度/8一幅800×600的真彩色图像，未压缩的图像数据量是多少？

800×600×24/8＝？B第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第29页,共36页，星期六，2024年，5月●颜色深度与色彩模型⑴真彩色（Truecolor）图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量每个基色分量用8bit表示每个像素可容纳的色彩数目

＝28×28×28

＝224＝

16.7M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。⑵伪彩色（PseudoColor）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（color-look-uptable,CLUT）的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R、G、B强度值，用查找出的R、G、B强度值产生的彩色称为伪彩色。

第2章颜色及图像基础■

2.3图形图像基础第30页,共36页，星期六，2024年，5月⑶直接色（DirectColor）把像素值的R、G、B分量作为单独的索引值，通过相应的彩色变换表找出R、G、B各自的基色强度，用这个强度值产生的彩色称为直接色。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2章颜色及图像基础●颜色深度与色彩模型■

2.3图形图像基础第31页,共36页，星期六，2024年，5月●不同色彩映射类型的比较最好较好一般色彩效果直接由RGB分量决由RGB分量变换后得到――基色强度――像素RGB分量像素查找表索引无有有查找表真彩色直接色伪彩色比较类型