《色彩和圖像》ppt課件

1、色彩和圖像,淮永建北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院huaiyj@163.com,2024/4/2,1,音頻技術(shù)回顧,2024/4/2,2,音頻三要素?cái)?shù)字音頻音頻文件容量計(jì)算音頻壓縮編碼PCMADPCMSub-DPCM熵編碼音頻文件格式MpegMidi 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備Audition 音頻編輯軟件,MPEG音頻編碼器結(jié)構(gòu),2024/4/2,3,MPEG音頻編碼器結(jié)構(gòu),合成音樂(lè)的產(chǎn)生過(guò)程,2024/4/2,4,主要內(nèi)容,2024/

2、4/2,5,色彩的基本概念色彩的空間表達(dá)數(shù)字圖像圖像編碼簡(jiǎn)介圖像文件結(jié)構(gòu),色彩的基本概念,2024/4/2,6,色彩的來(lái)源色調(diào)、亮度和飽和度色彩的混合與互補(bǔ),色彩的來(lái)源,2024/4/2,7,色彩是是視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)可見(jiàn)光的感知結(jié)果。太陽(yáng)發(fā)射的可見(jiàn)光是由各種色光組合而成的白光?？梢?jiàn)光是波長(zhǎng)在380 nm～780 nm之間的電磁波，我們看到的大多數(shù)光不是一種波長(zhǎng)的光，而是由許多不同波長(zhǎng)的光組合成的。 白光分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)

3、、紫六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)色光譜。,光波、可見(jiàn)光波與顏色的關(guān)系,2024/4/2,8,,波長(zhǎng)（nm）,,,,,,,,500,600,紫,,,,,,,400,700,750,,,,,紫藍(lán),藍(lán),藍(lán)綠,綠,綠黃,黃,橙,橙紅,紅,350,可見(jiàn)光,波長(zhǎng),,,,0.005nm,5nm,350nm,750nm,0.4mm,γ射線(xiàn),χ射線(xiàn),紫外線(xiàn),,,,紅外線(xiàn),無(wú)線(xiàn)電波,,0.01nm,,10km,人的視覺(jué)系統(tǒng),2024/4/2,9,研究表明，人的視網(wǎng)膜有對(duì)紅、

4、綠、藍(lán)顏色敏感程度不同的三種錐體細(xì)胞，另外還有一種在光功率極端低的條件下才起作用的桿狀體細(xì)胞，因此顏色只存在于眼睛和大腦。在計(jì)算機(jī)圖像處理中，桿狀細(xì)胞還沒(méi)有扮演什么角色。人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色的感知可歸納出如下幾個(gè)特性：,人的視覺(jué)系統(tǒng),2024/4/2,10,眼睛本質(zhì)上是一個(gè)照相機(jī)。人的視網(wǎng)膜(human retina)通過(guò)神經(jīng)元來(lái)感知外部世界的顏色，每個(gè)神經(jīng)元或者是一個(gè)對(duì)顏色敏感的錐體(cone)，或者是一個(gè)對(duì)顏色不敏感的桿狀體(rod

5、)。紅、綠和藍(lán)三種錐體細(xì)胞對(duì)不同頻率的光的感知程度不同，對(duì)不同亮度的感知程度也不同，如圖所示。這就意味著，人們可以使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái)降低數(shù)據(jù)率而不使人感到圖像質(zhì)量明顯下降。,視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顏色和亮度的響應(yīng)特性,2024/4/2,11,色調(diào)、亮度和飽和度,2024/4/2,12,光的物理性質(zhì)：波長(zhǎng)和幅度 人眼對(duì)色彩的感覺(jué)：色調(diào)、飽和度和亮度色彩的基本要素： 波長(zhǎng) 明度（亮度）——幅度 色彩劃分為11級(jí)0級(jí)—黑 10

6、級(jí)—白 1—9級(jí)灰度 1—3級(jí)低調(diào) 4—6中調(diào)7-9級(jí)高調(diào) 色相 ——色度 飽和度（色光的純度）,色調(diào)與色相,2024/4/2,13,人眼對(duì)一種或多種光波的色彩感覺(jué)。太陽(yáng)光帶的六種標(biāo)準(zhǔn)色，以及標(biāo)準(zhǔn)色之間的中間色，構(gòu)成十二色相或色調(diào),色相環(huán),2024/4/2,14,12色相環(huán),24色相環(huán),亮度與明度,2024/4/2,15,光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺(jué)，是指色彩明暗深淺的程度，也可稱(chēng)為色階。,1.物體呈現(xiàn)的色

7、彩與該物體反射光的強(qiáng)度有關(guān)如：同一物體因受光不同將產(chǎn)生明度變化,2．明度或亮度感還與人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的視敏函 數(shù)有關(guān) 如：相同強(qiáng)度的不同色光亮度感不同,同一物體因受光不同將產(chǎn)生明度變化,2024/4/2,16,相同強(qiáng)度的不同色光亮度感不同,2024/4/2,17,亮度與明度,2024/4/2,18,灰度：從黑到白之間等間隔的亮度層次,對(duì)比度：最大亮度與最小亮度之比案例：不同對(duì)比度的效果,,對(duì)比度,2024/4/2,19

8、,飽和度與純度,2024/4/2,20,飽和度：色彩純粹的程度。,飽和度與標(biāo)準(zhǔn)色彩中摻雜的其它顏色有關(guān)。,飽和度還和亮度有關(guān)。,不完全飽和 完全飽和 不完全飽和,,色彩的混合與互補(bǔ),色光的混合是光量的增加，三原色相混合而成白光。所有的基色混合得到白色。凡是兩種色光相混合而成白光，這兩種色光互為補(bǔ)色 。,2024/4/2,21,色彩的混合與互補(bǔ),2024/4/2,

9、22,品紅,青色,品紅+綠=白,青色+紅=白,黃+藍(lán)色=白,色彩表示方法,色立體,2024/4/2,23,Munsell色立體,5種主要色相：R 、Y、 G 、B、 P兩色之間加入5種過(guò)渡色相，構(gòu)成10種色的色相環(huán)，每種色相細(xì)分為10個(gè)等級(jí)，共100種色相R4/14 4表示明度，14表示純度,2024/4/2,24,Ostwald色立體,白量+黑量+純色量=100（總色量）,2024/4/2,25,Ostwald色立體,2024

10、/4/2,26,色彩的空間表達(dá),2024/4/2,27,RGB: 顯示器信號(hào)HIS：人眼識(shí)別CMY：彩色印刷CIE lab色彩空間,RGB色彩,通過(guò)發(fā)射出三種不同強(qiáng)度的電子束，使屏幕內(nèi)側(cè)覆蓋的紅、綠、藍(lán)磷光材料發(fā)光而產(chǎn)生色彩。 配色方程：F＝r [ R ] + g [ G ] + b [ B ]色彩空間模型：相加混色。,2024/4/2,28,RGB色彩,2024/4/2,29,RGB色彩空間,2024/4/2,30,RGB彩

11、色圖像空間,2024/4/2,31,R、G、B是彩色最基本表示模型，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所使用的彩色模型。 RGB5：5：5方式 用2個(gè)字節(jié)表示一個(gè)像素，具體位分配見(jiàn)圖2.1。圖2.1 RGB5：5：5方式 RGB8：8：8方式 R、G、B三個(gè)分量各占一個(gè)字節(jié)。,HIS色彩空間,適合人的視覺(jué)系統(tǒng)：色調(diào)（Hue）色飽和度（Saturation或Chroma）亮度（Intensity或Brightness）,2024/

12、4/2,32,2024/4/2,33,,,,,,,白,極淺,淺灰,灰,深灰,極深,黑,淺,亮淺,暗,深,鮮艷,黯淡,,,,,,,,,,,,,完全飽和,HIS色彩空間模型,2024/4/2,34,,,,HIS色彩空間模型,HSI空間,色調(diào)和飽和度通稱(chēng)為色度，表示顏色類(lèi)別與深淺程度。HSI色彩空間和RGB色彩空間轉(zhuǎn)換公式：,2024/4/2,35,,,,,,CMY色彩空間,2024/4/2,36,用彩色墨水或顏料進(jìn)行混合，這樣得到的顏色稱(chēng)

13、為相減色。在理論上說(shuō)，任何一種顏色都可以用三種基本顏料按一定比例混合得到。 CMY模型青色(Cyan)品紅(Magenta)黃色(Yellow)相減色因?yàn)樗鼫p少了為視覺(jué)系統(tǒng)識(shí)別顏色所需要的反射光。在相減混色中，當(dāng)三基色等量相減時(shí)得到黑色；等量黃色(Y)和品紅(M)相減而青色(C)為0時(shí)，得到紅色(R)；等量青色(C)和品紅(M)相減而黃色(Y)為0時(shí)，得到藍(lán)色(B)；等量黃色(Y)和青色(C)相減而品紅(M)為0時(shí)，得到綠

14、色(G)。,CMY色彩空間,2024/4/2,37,,CMY色彩空間,2024/4/2,38,彩色打印機(jī)采用的就是這種原理，印刷彩色圖片也是采用這種原理。由于彩色墨水和顏料的化學(xué)特性，用等量的三基色得到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷術(shù)中常加一種真正的黑色(black ink)，所以CMY又寫(xiě)成CMYK。按每個(gè)像素每種顏色用1位表示，相減法產(chǎn)生的8種顏色。 見(jiàn)下幻燈片,RGB與CMY的互補(bǔ)關(guān)系,2024/4/2,39,RGB與CMY

15、的互補(bǔ)關(guān)系,2024/4/2,40,相加色與相減色之間有一個(gè)直接關(guān)系。利用它們之間的關(guān)系，可以把顯示的顏色轉(zhuǎn)換成輸出打印的顏色。相加混色和相減混色之間成對(duì)出現(xiàn)互補(bǔ)色。例如，當(dāng)RGB為1∶1∶1時(shí)，在相加混色中產(chǎn)生白色，而CMY為1∶1∶1時(shí)，在相減混色中產(chǎn)生黑色。從另一個(gè)角度也可以看它們的互補(bǔ)性。從上表可以看到，在RGB中的顏色為1的地方，在CMY對(duì)應(yīng)的位置上，其顏色值為0。例如RGB為0∶1∶0時(shí)，對(duì)應(yīng)CMY為1∶0∶1。,RGB

16、與CMY,2024/4/2,41,,CMY立方體,RGB立方體,色彩空間,CMYK,2024/4/2,42,色彩空間表示,CLE lab色彩空間,2024/4/2,43,CLE lab色彩空間,2024/4/2,44,Lab色彩模式可以說(shuō)是最大范圍的色彩模式，是一種與設(shè)備無(wú)關(guān)的色彩空間，無(wú)論使用何種設(shè)備（如顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)或掃描儀）創(chuàng)建或輸出圖像，這種模型都能生成一致的顏色.Photoshop中進(jìn)行RGB與CMYK模式的轉(zhuǎn)換都要

17、利用Lab模式作為中間過(guò)渡模式來(lái)進(jìn)行。Lab模式在任何時(shí)間、地點(diǎn)、設(shè)備都惟一性，因此在色彩管理中它是重要的表色體系。,CLE lab色彩空間,2024/4/2,45,Lightness 亮度 存儲(chǔ)圖像的明暗調(diào)子變化a通道包括的色彩從深綠（低亮度值）到灰（中亮度值）再到鮮粉紅色（高亮度值）b通道包括的色彩從天藍(lán)色（低亮度值）到灰（中亮度值）再到深黃色（高亮度值）。,彩色空間的線(xiàn)性變換標(biāo)準(zhǔn),2024/4/2,46,意義使用人的視角特性

18、以降低數(shù)據(jù)量，通常把RGB空間表示的彩色圖像變換到其他彩色空間。彩色空間變換有三種：YIQ, YUV和YCrCb。每一種彩色空間都產(chǎn)生一種亮度分量信號(hào)和兩種色度分量信號(hào)，而每一種變換使用的參數(shù)都是為了適應(yīng)某種類(lèi)型的顯示設(shè)備。其中，YIQ適用于NTSC彩色電視制式，YUV適用于PAL和SECAM彩色電視制式，而YCrCb適用于計(jì)算機(jī)用的顯示器。,彩色電視中圖像色彩空間模型,2024/4/2,47,在彩色電視制式中，使用YUV和YIQ

19、模型來(lái)表示彩色圖像。PAL彩色電視制式中使用YUV模型，其中的YUV不是那幾個(gè)英文單詞的組合詞，而是符號(hào)，Y表示亮度，UV用來(lái)表示色差，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量；NTSC彩色電視制式中使用YIQ模型，其中的Y表示亮度，I、Q是兩個(gè)彩色分量。,YUV彩色空間,2024/4/2,48,國(guó)際無(wú)線(xiàn)電咨詢(xún)委員會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為采用雙倍度采樣4：2：2方案效果較好， 提出CCIR601標(biāo)準(zhǔn)。變換公式（YUVRGB） Y = 0.299

20、*R + 0.587*G+ 0.114*B； U =-0.169*R - 0.332*G+ 0.500*B； V = 0.500*R + 0.419*G - 0.081*B,YIQ彩色空間,2024/4/2,49,廣播電視系統(tǒng)另一種常用的亮度與色差分離的模型。NTSC制式彩色空間即為YIQ。這里Y是亮度， I和Q共同描述圖像的色調(diào)和飽和度。變換公式(YIQRGB) Y =0.299*R+ 0.587*G+

21、 0.114*B I =0.211*R - 0.523*G+ 0.312*B Q =0.596*R - 0.275*G - 0.322*B,YUV模型特點(diǎn),2024/4/2,50,亮度信號(hào)(Y)和色度信號(hào)(U、V)是相互獨(dú)立的，也就是Y信號(hào)分量構(gòu)成的黑白灰度圖與用U、V信號(hào)構(gòu)成的另外兩幅單色圖是相互獨(dú)立的。由于Y、U、V是獨(dú)立的，所以可以對(duì)這些單色圖分別進(jìn)行編碼。此外，黑白電視能接收彩色電視信號(hào)也就是利用了YUV分

22、量之間的獨(dú)立性。利用人眼的特性來(lái)降低數(shù)字彩色圖像所需要的存儲(chǔ)容量。人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨能力遠(yuǎn)比對(duì)亮度細(xì)節(jié)的分辨能力低。若把人眼剛能分辨出的黑白相間的條紋換成不同顏色的彩色條紋，那末眼睛就不再能分辨出條紋來(lái)。由于這個(gè)原因，就可以把彩色分量的分辨率降低而不明顯影響圖像的質(zhì)量，因而就可以把幾個(gè)相鄰像素不同的彩色值當(dāng)作相同的彩色值來(lái)處理，從而減少所需的存儲(chǔ)容量。,YUV模型特點(diǎn),2024/4/2,51,壓縮圖像要存儲(chǔ)RGB 8∶8∶8的彩色

23、圖像，即R、G和B分量都用8位二進(jìn)制數(shù)表示，圖像的大小為640×480像素，那末所需要的存儲(chǔ)容量為921 600字節(jié)。如果用YUV來(lái)表示同一幅彩色圖像，Y分量仍然為640×480，并且Y分量仍然用8位表示，而對(duì)每四個(gè)相鄰像素(2×2)的U、V值分別用相同的一個(gè)值表示，那末存儲(chǔ)同樣的一幅圖像所需的存儲(chǔ)空間就減少到460 800字節(jié)。這實(shí)際上也是圖像壓縮技術(shù)的一種方法。(640*480*8+640*480*8

24、/4+640*480*8/4)/8= 460 800,彩色空間的線(xiàn)性變換,2024/4/2,52,用YIQ、YUV和YCrCb還是用HSL模型來(lái)表示彩色圖像，由于現(xiàn)在所有的顯示器都采用RGB值來(lái)驅(qū)動(dòng)，這就要求在顯示每個(gè)像素之前，須要把彩色分量值轉(zhuǎn)換成RGB值。這種轉(zhuǎn)換需要花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。這是一個(gè)要在軟硬件設(shè)計(jì)中需要綜合考慮的因素。,YUV與RGB彩色空間變換,YUV色彩空間與RGB色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：

25、Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B　　　U = - 0.147R- 0.289G + 0.436B　　　V = 0.615R - 0.515G - 0.100B,2024/4/2,53,YIQ與RGB彩色空間變換,2024/4/2,54,RGB和YIQ的對(duì)應(yīng)關(guān)系用下面的方程式表示：　　　Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B　　　I = 0.596R - 0.275G - 0.321B　

26、　　Q = 0.212R - 0.523G + 0.311B,YCrCb與RGB彩色空間變換,2024/4/2,55,數(shù)字域中的彩色空間變換與模擬域的彩色空間變換不同。它們的分量使用Y、Cr和Cb來(lái)表示，與RGB空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：　　　Y＝0.299R＋0.578G＋0.114B　　　Cr＝(0.500R－0.4187G－0.0813B)＋128　　　Cb=(-0.1687R－0.3313G＋0.500B)＋128,計(jì)算機(jī)中色值

27、的數(shù)學(xué)表示,2024/4/2,56,混合表示法：【RGB】如：紅色：【FF0000】 綠色：【00FF00】 藍(lán)色：【0000FF】 黃色：【FFFF00】,色彩空間與顏色的選擇,2024/4/2,57,回顧,色彩三要素視覺(jué)對(duì)色彩的響應(yīng)特征圖像色彩空間色彩空間變換,2024/4/2,58,數(shù)字圖像,2024/4/2,59,矢量圖位圖圖像三要素圖像分辨率與顯示分辨率圖像深度與色彩類(lèi)型圖像深度與顯示

28、深度圖像數(shù)據(jù)的容量,數(shù)字圖像色彩模式,2024/4/2,60,位圖模式灰度模式,圖像的種類(lèi),2024/4/2,61,矢量圖、位圖灰度圖、彩色圖,矢量圖,2024/4/2,62,用一系列計(jì)算機(jī)指令來(lái)表示一幅圖，如畫(huà)點(diǎn)、畫(huà)線(xiàn)、畫(huà)曲線(xiàn)、畫(huà)圓、畫(huà)矩形等。這種方法實(shí)際上是數(shù)學(xué)方法來(lái)描述一幅圖，然后變成許多的數(shù)學(xué)表達(dá)式，再編程，用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。在計(jì)算顯示圖時(shí)，也往往能看到畫(huà)圖的過(guò)程。繪制和顯示這種圖的軟件通常稱(chēng)為繪圖程序(draw progra

29、ms)。 用圓心坐標(biāo)、半徑、色彩值三個(gè)參數(shù)來(lái)描述一個(gè)園形。,矢量圖,2024/4/2,63,優(yōu)點(diǎn)目標(biāo)圖像的移動(dòng)、縮小放大、旋轉(zhuǎn)、拷貝、屬性的改變(如線(xiàn)條變寬變細(xì)、顏色的改變)也很容易做到；相同的或類(lèi)似的圖可以把它們當(dāng)作圖的構(gòu)造塊，并把它們存到圖庫(kù)中，這樣不僅可以加速畫(huà)的生成，而且可以減小矢量圖文件的大小。缺點(diǎn)當(dāng)圖變得很復(fù)雜時(shí)，計(jì)算機(jī)就要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間去執(zhí)行繪圖指令。此外，對(duì)于一幅復(fù)雜的彩色照片(例如一幅真實(shí)世界的彩照)，恐怕就

30、很難用數(shù)學(xué)來(lái)描述，因而就不用矢量法表示，而是采用點(diǎn)位圖法表示。,位 圖,2024/4/2,64,它是把一幅彩色圖分成許多的像素，每個(gè)像素用若干個(gè)二進(jìn)制位來(lái)指定該像素的顏色、亮度和屬性。因此一幅圖由許多描述每個(gè)像素的數(shù)據(jù)組成，這些數(shù)據(jù)通常稱(chēng)為圖像數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)作為一個(gè)文件來(lái)存儲(chǔ)，這種文件又稱(chēng)為圖像文件。如要畫(huà)點(diǎn)位圖，或者編輯點(diǎn)位圖，則用類(lèi)似于繪制矢量圖的軟件工具，這種軟件稱(chēng)為畫(huà)圖程序(paint programs)。,位 圖,2024

31、/4/2,65,點(diǎn)位圖的獲取通常用掃描儀，以及攝像機(jī)、錄相機(jī)、激光視盤(pán)與視頻信號(hào)數(shù)字化卡一類(lèi)設(shè)備，通過(guò)這些設(shè)備把模擬的圖像信號(hào)變成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。點(diǎn)位圖文件占據(jù)的存儲(chǔ)器空間比較大。影響點(diǎn)位圖文件大小的因素主要有兩個(gè)：圖像分辨率和像素深度。分辨率越高，就是組成一幅圖的像素越多，則圖像文件越大；像素深度越深，就是表達(dá)單個(gè)像素的顏色和亮度的位數(shù)越多，圖像文件就越大。而矢量圖文件的大小則主要取決圖的復(fù)雜程度。矢量圖與點(diǎn)位圖相比，顯示點(diǎn)位圖文件

32、比顯示矢量圖文件要快；矢量圖側(cè)重于“繪制”、去創(chuàng)造，而點(diǎn)位圖偏重于“獲取”、去“復(fù)制”；矢量圖和點(diǎn)位圖之間可以用軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由矢量圖轉(zhuǎn)換成點(diǎn)位圖采用光柵化(rasterizing)技術(shù)，這種轉(zhuǎn)換也相對(duì)容易；由點(diǎn)位圖轉(zhuǎn)換成矢量圖用跟蹤(tracing)技術(shù)，這種技術(shù)在理論上說(shuō)是容易，但在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)，對(duì)復(fù)雜的彩色圖像尤其如此。,,2024/4/2,66,應(yīng)用：任何幾何圖形或自然圖像。顯示過(guò)程：將圖像點(diǎn)陣數(shù)據(jù)逐點(diǎn)映射到屏幕上。,位

33、圖與矢量圖的比較,2024/4/2,67,灰度圖,2024/4/2,68,灰度圖按照灰度等級(jí)的數(shù)目來(lái)劃分。只有黑白兩中顏色的圖像稱(chēng)為單色圖像。圖中的每個(gè)像素的像素值用1位存儲(chǔ)，它的值只有“0”或者“1”，一幅640×480的單色圖像需要占據(jù)37.5 KB的存儲(chǔ)空間。如果每個(gè)像素的像素值用一個(gè)字節(jié)表示，灰度值級(jí)數(shù)就等于256級(jí)，每個(gè)像素可以是0～255之間的任何一個(gè)值，一幅640×480的灰度圖像就需要占據(jù)300 K

34、B的存儲(chǔ)空間。,灰度圖,2024/4/2,69,彩色圖像,彩色圖像(color imgc5)可按照顏色的數(shù)目來(lái)劃分，例如256色圖像和真彩色(224＝16 777 216種顏色)等,2024/4/2,24位標(biāo)準(zhǔn)圖像,256色標(biāo)準(zhǔn)圖像,圖像數(shù)字化表示,2024/4/2,71,圖像的基本屬性,2024/4/2,72,描述一幅圖像需要使用圖像的屬性。分辨率像素深度真/偽彩色圖像的表示法和種類(lèi)等,圖像分辨率與顯示分辨率,2024/4/2

35、,73,圖像分辨率是確定組成一幅圖像的像素?cái)?shù)目顯示分辨率是確定顯示圖像的區(qū)域大小。如果顯示屏的分辨率為640×480，那末一幅320×240的圖像只占顯示屏的1/4；相反，2400×3000的圖像在這個(gè)顯示屏上就不能顯示一個(gè)完整的畫(huà)面。,不同的分辨率掃描同一張照片,2024/4/2,74,A:200dpi,B:50dpi,圖像B放大四倍,圖像深度與顯示深度,2024/4/2,75,圖像深度： 圖像

36、文件中記錄一個(gè)像素點(diǎn)所需要的位數(shù)。顯示深度： 顯示緩存中表示一個(gè)像素點(diǎn)的最大位數(shù)。,圖像深度與顯示深度,2024/4/2,76,顯示深度大于圖像深度： 屏幕上的色彩能較真實(shí)反映圖像文件的色彩。顯示深度等于圖像深度： 真彩色顯示模式，或者顯示調(diào)色板與圖像調(diào)色板一致，屏幕上的色彩能較真實(shí)地反映圖像文件的色彩效果。反之，則顯示色彩會(huì)出現(xiàn)失真。顯示深度小于圖像深度： 顯示的色彩會(huì)出現(xiàn)失真。真彩色圖像顯示

37、失真的原因圖像深度的選取依具體情況而定,數(shù)字圖像的容量,2024/4/2,77,圖像數(shù)據(jù)量 ＝圖像的總像素×圖像深度 / 8 （Byte）圖像的總像素 ＝水平方向像素?cái)?shù)×垂直方向像素?cái)?shù) 如：一幅640×480的256色圖像，其文件大小約為：640×480×8 / 8≈300 KB  一幅1024×768的真彩色圖像文件大小約為：10

38、24×768×24/8≈2.4 MB,圖像深度與色彩類(lèi)型,2024/4/2,78,圖像深度是指位圖中用于記錄每個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)（顏色）所占的位數(shù)（bit），它決定了彩色圖像中可出現(xiàn)的最多顏色數(shù)，或者灰度圖像中的最大灰度等級(jí)數(shù)。圖像深度與色彩的映射關(guān)系主要有：真彩色、偽彩色和直接色。 通過(guò)RGB空間討論,真彩 色,2024/4/2,79,真彩色是指在組成一幅彩色圖像的每個(gè)像素值中，有R，G，B三個(gè)基色分量，每個(gè)基色分量

39、直接決定顯示設(shè)備的基色強(qiáng)度，這樣產(chǎn)生的彩色稱(chēng)為真彩色。例如用RGB 5∶5∶5表示的彩色圖像，R，G，B各用5位，用R，G，B分量大小的值直接確定三個(gè)基色的強(qiáng)度，這樣得到的彩色是真實(shí)的原圖彩色。,偽 彩 色,2024/4/2,80,每個(gè)像素的顏色不是由每個(gè)基色分量的數(shù)值直接決定，而是把像素值當(dāng)作彩色查找表(color look-up table，CLUT)的表項(xiàng)入口地址，去查找一個(gè)顯示圖像時(shí)使用的R，G，B強(qiáng)度值，用查找出的R，G，B強(qiáng)

40、度值產(chǎn)生的彩色稱(chēng)為偽彩色。,偽 彩 色,2024/4/2,81,適用于顯示緩存不夠，或者圖像文件的要求。 如采用偽彩色來(lái)記錄一幅圖像的色彩信息， 則在圖像文件中就要包括色彩查找表或調(diào)色板。 VGA顯示器中圖像顯示原理用調(diào)色板查找圖像色彩,偽彩色映射示意圖,2024/4/2,82,,,直接色,2024/4/2,83,直接色(direct color)　　每個(gè)像素值分成R，G，B分量，每個(gè)分量作為單獨(dú)的索引值對(duì)它做變換。也就是通

41、過(guò)相應(yīng)的彩色變換表找出基色強(qiáng)度，用變換后得到的R，G，B強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱(chēng)為直接色。特點(diǎn)是對(duì)每個(gè)基色進(jìn)行變換?！　∮眠@種系統(tǒng)產(chǎn)生顏色與真彩色系統(tǒng)相比，相同之處是都采用R，G，B分量決定基色強(qiáng)度，不同之處是前者的基色強(qiáng)度直接用R，G，B決定，而后者的基色強(qiáng)度由R，G，B經(jīng)變換后決定。因而這兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的顏色就有差別。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用直接色在顯示器上顯示的彩色圖像看起來(lái)真實(shí)、很自然?！　∵@種系統(tǒng)與偽彩色系統(tǒng)相比，相同之處是都采用查