1颜色原理及数字图片原理
// 光及顏色
1>:,光:是人類眼睛可以看見(jiàn)的一種電磁波,也稱可見(jiàn)光譜。在科學(xué)上的定義,光是指所有的電磁波譜。光是由光子為基本粒子組成,具有粒子性與波動(dòng)性,稱為波粒二象性,一般人的眼睛所能接受的光的波長(zhǎng)在380---760nm之間。
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???不會(huì)發(fā)光的物體的顏色從何而來(lái):各種物體在光源的照射下呈現(xiàn)出不同的顏色,原因就在于物體固有的對(duì)落在它表面的光譜成分選擇性透射,吸收和反射的特性,
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2>:顏色:是光作用于人眼后所引起的一種除位置,形態(tài)以外的視覺(jué)反應(yīng)。光源,眼睛,物體,大腦是顏色視覺(jué)產(chǎn)生的四大要素。人眼將不同波長(zhǎng)的光刺激轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的神經(jīng)沖動(dòng),最終由大腦內(nèi)的視覺(jué)中樞判斷分析產(chǎn)生顏色感覺(jué)。
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3>:顏色模式:是將某種顏色表現(xiàn)為數(shù)字形式的模型,或者說(shuō)是一種記錄圖像顏色的方式。分為:RGB模式、CMYK模式、HSB模式、Lab顏色模式、位圖模式、灰度模式、索引顏色模式、雙色調(diào)模式和多通道模式。
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4>:顏色原理:顏色的實(shí)質(zhì)是一種光波(電磁波 它的波長(zhǎng)介于380---760nm,可被人類看見(jiàn)的波段)。它的存在是因?yàn)橛腥齻€(gè)實(shí)體:光線、被觀察的對(duì)象以及觀察者。人眼是把顏色當(dāng)作由被觀察對(duì)象吸收或者反射不同波長(zhǎng)的光波形成的。例如,當(dāng)在一個(gè)晴朗的日子里,我們看到陽(yáng)光下的某物體呈現(xiàn)紅色時(shí),那是因?yàn)樵撐矬w吸收了其它波長(zhǎng)的光,而把紅色波長(zhǎng)的光反射到我們?nèi)搜劾锏木壒省.?dāng)然,我們?nèi)搜鬯芨惺艿降闹皇遣ㄩL(zhǎng)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的光波信號(hào)。當(dāng)各種不同波長(zhǎng)的光信號(hào)一同進(jìn)入我們的眼睛的某一點(diǎn)時(shí),我們的視覺(jué)器官會(huì)將它們混合起來(lái),作為一種顏色接受下來(lái)。同樣我們?cè)趯?duì)圖像進(jìn)行顏色處理時(shí),也要進(jìn)行顏色的混合,但我們要遵循一定的規(guī)則,即我們是在不同顏色模式下對(duì)顏色進(jìn)行處理的。
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5>:RGB顏色模式:
雖然可見(jiàn)光的波長(zhǎng)有一定的范圍,但我們?cè)谔幚眍伾珪r(shí)并不需要將每一種波長(zhǎng)的顏色都單獨(dú)表示。因?yàn)樽匀唤缰兴械念伾伎梢杂眉t、綠、藍(lán)(RGB)這三種顏色波長(zhǎng)的不同強(qiáng)度組合而得,這就是人們常說(shuō)的三基色原理。因此,這三種光常被人們稱為三基色或三原色。有時(shí)候我們亦稱這三種基色為添加色(Additive Colors),這是因?yàn)楫?dāng)我們把不同光的波長(zhǎng)加到一起的時(shí)候,得到的將會(huì)是更加明亮的顏色。把三種基色交互重疊,就產(chǎn)生了次混合色:青(Cyan)、洋紅(Magenta)、黃(Yellow)。這同時(shí)也引出了互補(bǔ)色(Complement Colors)的概念。基色和次混合色是彼此的互補(bǔ)色,即彼此之間最不一樣的顏色。例如青色由藍(lán)色和綠色構(gòu)成,而紅色是缺少的一種顏色,因此青色和紅色構(gòu)成了彼此的互補(bǔ)色。在數(shù)字視頻中,對(duì)RGB三基色各進(jìn)行8位編碼就構(gòu)成了大約1677萬(wàn)種顏色,這就是我們常說(shuō)的真彩色。順便提一句,電視機(jī)和計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器都是基于RGB顏色模式來(lái)創(chuàng)建其顏色的。
RGB模式是一種發(fā)光的色彩模式,你在一間黑暗的房間內(nèi)仍然可以看見(jiàn)屏幕上的內(nèi)容
RGB是一種依賴于設(shè)備的顏色空間:不同設(shè)備對(duì)特定RGB值的檢測(cè)和重現(xiàn)都不一樣,因?yàn)轭伾镔|(zhì)(熒光劑或者染料)和它們對(duì)紅、綠和藍(lán)的單獨(dú)響應(yīng)水平隨著制造商的不同而不同
三原色的原理不是出于物理原因,而是由于生理原因造成的。人的眼睛內(nèi)有幾種辨別顏色的錐形感光細(xì)胞,
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6>:CMYK模式:
?????CMYK顏色模式是一種印刷模式。其中四個(gè)字母分別指青(Cyan)、洋紅(Magenta)、黃(Yellow)、黑(Black)(K取Black最后一個(gè)字母防止和Blue混淆),在印刷中代表四種顏色的油墨。CMYK模式在本質(zhì)上與RGB模式?jīng)]有什么區(qū)別,只是產(chǎn)生色彩的原理不同,在RGB模式中由光源發(fā)出的色光混合生成顏色,而在CMYK模式中由光線照到有不同比例C、M、Y、K油墨的紙上,部分光譜被吸收后,反射到人眼的光產(chǎn)生顏色。由于C、M、Y、K在混合成色時(shí),隨著C、M、Y、K四種成分的增多,反射到人眼的光會(huì)越來(lái)越少,光線的亮度會(huì)越來(lái)越低,所有CMYK模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光減色法。
CMYK是一種依靠反光的色彩模式,我們是怎樣閱讀報(bào)紙的內(nèi)容呢?是由陽(yáng)光或燈光照射到報(bào)紙上,再反射到我們的眼中,才看到內(nèi)容。
它需要由外界光源,如果你在黑暗房間內(nèi)是無(wú)法閱讀報(bào)紙的
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7>:RGB三原色光顯示
?????三原色光顯示主要用于電視和計(jì)算機(jī)的顯示器,有陰極射線管顯示、液晶顯示和等離子顯示等方法,將三種原色光在每一象素中組合成從全黑色到全白色之間各種不同的顏色光,目前在計(jì)算機(jī)硬件中采取每一象素用24比特(位元)表示的方法,所以三種原色光各分到8比特,每一種原色的強(qiáng)度依照8比特的最高值28分為256個(gè)值。用這種方法可以組合16777216種顏色,但人眼實(shí)際只能分辨出1000萬(wàn)種顏色。
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// 數(shù)字圖象及原理
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1>:數(shù)字圖象:圖象數(shù)字化是電腦圖象處理最基本的步驟,其意義就在于把真實(shí)的圖象,轉(zhuǎn)變成電腦所能接受的格式,也就是一連串特定的數(shù)字。常見(jiàn)的掃描儀就是這個(gè)過(guò)程,通常這個(gè)數(shù)字化的過(guò)程還可以分為“采樣”與“量化”處理兩個(gè)步驟。其中“采樣”的結(jié)果就是通常所說(shuō)的圖象分辨率,而“量化”的結(jié)果則是圖象所能容納的顏色總數(shù)。
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2>:采樣處理:采樣的意義就是要使用多少點(diǎn)(像素點(diǎn))來(lái)表示一張圖象,例如:一幅640*480的圖象是由307200個(gè)點(diǎn)所組成,當(dāng)然,想要有更清楚的圖象質(zhì)量,就得使用更多的點(diǎn),來(lái)表示圖象,也就是讓這幅圖象擁有較高的分辨率。
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3>:量化處理:量化的意義是指要使用多大范圍的數(shù)值(顏色數(shù)),來(lái)表示圖象采樣之后的每一個(gè)點(diǎn)。這個(gè)數(shù)值范圍包含了圖象上所能使用的顏色總數(shù),eg:以4個(gè)Bits存儲(chǔ)一個(gè)點(diǎn),就表示圖象只能有16中顏色。數(shù)值范圍越大,表示圖象可以擁有更多的顏色,自然可以產(chǎn)生更為逼真的圖象效果。
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4>:圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ):有兩種方式 ----(1) 位映射 (2)向量處理
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位映射:可以將圖象的每一點(diǎn)數(shù)值存放在以字節(jié)為單位的矩陣?yán)?#xff0c;比如:當(dāng)圖象是單色時(shí)(黑白色),一個(gè)字節(jié)(8位)可存放8點(diǎn)(像素點(diǎn))圖象數(shù)據(jù),16色圖象則是以一個(gè)字節(jié)存2點(diǎn),256色圖象則是一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1點(diǎn)。這種存儲(chǔ)方式適合內(nèi)容復(fù)雜的圖象。
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向量處理:只記錄圖象內(nèi)容的輪廓部分,而不存儲(chǔ)圖象數(shù)據(jù)的每一點(diǎn),比如:一個(gè)圓形圖案只要存儲(chǔ)圓心的坐標(biāo)位置和半徑長(zhǎng)度,還有圓形邊線及內(nèi)部的顏色,適合存儲(chǔ)商用圖表和工程設(shè)計(jì)圖。
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5>:圖象文件的結(jié)構(gòu)和編碼原理:每種圖象文件內(nèi)除了圖象數(shù)據(jù)之外,都免不了要存儲(chǔ)一些識(shí)別信息,如圖象的寬度和高度,顏色種類,調(diào)色板數(shù)據(jù)…等等(這些數(shù)據(jù)都在最前端),方便程序正確讀取數(shù)據(jù)。圖象文件通常有一批龐大的數(shù)據(jù),所以要經(jīng)過(guò)壓縮處理,減少存儲(chǔ)圖象所需的數(shù)據(jù)量,以達(dá)到節(jié)省存儲(chǔ)空間的效果,所以,在圖象文件結(jié)構(gòu)中,圖象數(shù)據(jù)和識(shí)別信息是必不可少的兩項(xiàng)基本單元,而壓縮原理是經(jīng)常被采用的要素。目前圖象文件之所以會(huì)有種種不同類型的格式,主要在于文件編碼的過(guò)程中,定義了不同的識(shí)別信息和壓縮方法。若能理解識(shí)別信息的用途和壓縮原理的編碼規(guī)則,就不難讀寫各類圖象文件,及自行設(shè)計(jì)出一種圖象文件格式。
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6>:圖象文件常用的壓縮原理:可行的壓縮方式是非常多樣化,但是,在實(shí)際上,圖象文件經(jīng)常采用的只有少數(shù)幾種類型。
A>:RLE壓縮:Run—Length ---Encoding
B>:LZW壓縮
C>:Huffman壓縮
D>:JPEG壓縮:數(shù)據(jù)壓縮編碼之前,圖象數(shù)據(jù)得先經(jīng)過(guò)三道處理程序:彩色模式變換及采用,DCT變換和量化。
彩色模式變換是將RGB全彩色值變換成YCbCr圖象數(shù)據(jù)。
采樣則是只保留Cb和Cr數(shù)據(jù)。
DCT變換全名為離散余弦變換,將YCbCr圖象數(shù)據(jù)變換成頻率系數(shù),這些頻率系數(shù)都是浮點(diǎn)數(shù),必須再一次量化手續(xù)轉(zhuǎn)換成整數(shù),然后才開(kāi)始進(jìn)行壓縮編碼。
JPEG是目前壓縮效率最高的圖象壓縮方法,它主要是運(yùn)用了修改數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)采樣的方式,來(lái)提高數(shù)據(jù)壓縮的效率。
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????通常具有良好壓縮效率的方法,往往有著較為復(fù)雜的演算方法,需要花費(fèi)比較多的時(shí)間來(lái)轉(zhuǎn)換編碼,至于像RLE這種壓縮原理雖然簡(jiǎn)單壓縮效果不佳,但演算方法很簡(jiǎn)單,使得讀寫圖象文件的速度相對(duì)提高很多,就因?yàn)橛兄@種存儲(chǔ)空間和讀寫時(shí)間快慢的沖突,才會(huì)造成不同壓縮效率的方法并存于世。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的1颜色原理及数字图片原理的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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