图形图像处理技术.ppt

图形图像处理技术 3.1 图形与图像的基本概念 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.3 图形处理技术 3.4 图像处理技术 3.5 常见图像文件格式 3.6 Photoshop图像处理 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.2.1 颜色的基本概念 颜色是人的视觉系统对可见光的感知结果。物体由于构成和内部结构的不同，受光线照射后，一部分光线被吸收，其余的被反射或投射出来。由于物体的表面具有不同的吸收光线与反射光的能力，反射光不同，眼睛就会看到不同的颜色。 颜色通常使用光的波长来定义，用波长定义的颜色叫做光谱色。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 国际照明委员会(CIE) 定义了颜色的特性：色调(hue)、饱和度(saturation)和明度(brightness)。 色调用于区别颜色的种类。色调是视觉系统对一个区域所呈现颜色的感觉。如红、橙、黄、绿、青、蓝、靛、紫等 。 饱和度是颜色的纯洁性，用来区别颜色的程度。当一种颜色渗入其他光成分愈多时，颜色愈不饱和。 明度是视觉系统对可见物体辐射或者发光多少的感知属性。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 亮度是用反映视觉特性的光谱敏感函数加权之后得到的辐射功率，用单位面积上反射或者发射的光的强度表示。由于明度很难度量，通常可以用亮度来度量。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.2.2 颜色空间表示与转换 颜色常用颜色空间来表示。颜色空间是用一种数学方法形象化表示颜色，人们用它来指定和产生颜色。 颜色空间中的颜色通常用代表3个参数的3维坐标来描述，其颜色要取决于所使用的坐标。在显示技术和印刷技术中，颜色空间经常被称为颜色模型。颜色空间侧重于颜色的表示，而颜色模型侧重于颜色的生成。 在一个典型的多媒体计算机系统中，常常涉及到用几种不同的颜色空间表示图形和图像的颜色，以对应于不同的场合和应用，各种颜色空间可以方便地进行转换。 1．RGB颜色空间 计算机颜色显示器显示颜色的原理与彩色电视机一样，都是采用红（R）、绿（G）、蓝（B）相加混色的原理，通过发射出3种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝荧光材料发光而产生颜色的。这种颜色的表示方法称为RGB颜色空间表示 。 在RGB颜色空间，任意色光F都可以用R、G、B这3色不同分量的相加混合而成 ，即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．HSI颜色空间 HSI（Hue，Saturation and Intensity）模型中， H表示色调，S表示饱和度， I表示亮度，它反映了人的视觉系统观察颜色的方式。通常把色调和饱和度通称为色度，用来表示颜色的类别与深浅程度。 由于人的视觉对亮度的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度，为了便于颜色处理和识别，人的视觉系统经常采用HSI颜色空间，它比RGB颜色空间更符合人的视觉特性。 2．HSI颜色空间 在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在HSI颜色空间中方便地使用，它们可以分开处理而且是相互独立的。 在HSI颜色空间可以大大简化图像分析和处理的工作量。 2．HSI颜色空间 3．YUV颜色空间 YUV颜色空间也称为电视信号彩色坐标系统。在现代彩色电视系统中，通常把得到的彩色图像信号,经分色分别放大校正得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y、B-Y，最后发送端将亮度和色差3个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这就是常用的YUV颜色空间。 YUV彩色电视信号传输时，将R、G、B改组成亮度信号和色度信号。PAL制式将R、G、B3色信号改组成Y、U、V信号， 其中Y信号表示亮度，U、V信号是色差信号。 3．YUV颜色空间 采用YUV颜色空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图就是黑白灰度图。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色信号。 3．YUV颜色空间 根据美国国家电视制式委员会NTSC制式的标准，当白光的亮度用Y来表示时，它和红、绿、蓝3色光的关系可用如下式的方程描述： 这就是常用的亮度公式。色差U、V是由B-Y、R-Y按不同比例压缩而成的。YUV颜色空间与RGB颜色空间的转换关系如下： 4．CMYK颜色空间 计算机屏幕显示通常用RGB颜色空间，它是通过相加来产生其他颜色，这种做法