我們知道,計算機處理數據的方式是數字化處理方式,所的數據必須轉化成計算機能夠識別的二進制代碼。 圖形、圖像的數字化表示,就是將圖形、圖像用0、1編碼的形式表示出來,p20 這是計算機能夠處理圖形、圖像的前提。
課堂作業(yè)2:查看計算機顯示屏幕的分辨率。通常1024 px×768 px最佳。下面闡述分辨率。
家用、超市所用攝像頭為模擬圖像。
經過計算機一些圖像處理后,具有了層次感、去鋸齒、濾鏡、局部明亮等處理,就成為了數字圖像。如下圖用Photoshop處理。
1、比較模擬圖像和數字圖像 p20 模擬圖像:我們日常所接觸到的如:照片、海報、書中的插圖等都可以稱為模擬圖像。如果將模擬圖像用電信號表示,所顯示的波形是連續(xù)變化的信號波形。
數字圖像:將模擬圖像經過特殊設備的處理,如量化、采樣等就可以轉化成計算機可以識別的二進制表示的數字圖像。同樣如果把數字圖像用電信號表示,那么所顯示的波形就是方波。
特點
模擬圖像
數字圖像
處理速度
相對較快,拍照、錄像、投影等閉合的系統(tǒng)內很快完成
處理(如掃描)相對較慢
靈活性
較差,處理方式很少,往往只能簡單地放大、縮小等
可以精確地、靈活多樣地來進行處理
傳輸
由于以實物為載體,受到外界因素的制約,傳輸較難
以電子數字信息為載體,傳輸方便,特別是網絡上
再現性
保存性較差,膠片等會受時間、環(huán)境等影響,復制多次效果不同
不會因為保存、傳輸或復制而產生圖像質量上的變化
圖像數字化存在如下缺點:經過數字化的圖像會有所損失和失真;數字化后的文件不能直接觀看,必須借助播放設備才能觀看;由于采用二進制形式的存儲方法,所以數據量巨大。
提問:1、模擬圖像與數字圖像從本質上有什么差別?
答:數字圖像指的是用計算機二進制編碼表示的圖像文件,如jpg、gif格式的文件。而模擬圖像指的是用普通照像機等攝取的圖像或繪制的圖畫。如洗出的照片和油彩畫。但數碼照片屬于數字圖像。因此本質上的差別是否經計算機處理。
2、模擬圖像與數字圖像各自的缺點是什么?
答:很多情況下,數字圖像是由模擬圖像經數字化后形成的,數字化后會有所損失和失真;而且形成的文件必須借助顯示器、投影儀等播放設備才能觀看;由于采用了二進制形式的存儲方法,所以其數據量很大。
當然,數字圖像也可使用像Photoshop、Flash軟件創(chuàng)建,那樣形成的文件容量比較小,而且編輯方便。
而模擬圖像的缺點是:不方便攜帶,且不能進行加工(如放大了就失真、兩個圖像難以合成),與其他媒體難以進行集成。
2、圖形、圖像數字化原理
將模擬圖像轉化成數字圖像的過程就是圖形、圖像的數字化過程。這個過程主要包含采樣、量化和編碼三個步驟。
①采樣:是計算機按照一定的規(guī)律,對模擬圖像的位點所呈現出的特性,用數據的方式記錄下來的過程;
②量化:是在幅度軸上對采樣后的脈沖進行離散化,即把采樣后的信號歸并到有限個電平等級上去(二進制數);
③編碼:是將經過采樣、量化處理之后的信號值轉換成數字符號的過程。
采樣的過程要涉及兩個重要參數:分辨率和色彩深度(影響數字化圖形、圖像顯示效果的因素)。
⑴分辨率:采樣時,首先要決定在一定的面積內取多少點,或者叫多少個像素,它決定了圖像的清晰度,其衡量指標就是分辨率。
①輸入分辨率:表示輸入設備在每英寸線內捕捉的信息量,它以每英寸的點數(DPI)來測量。如使用的輸入設備是平臺式掃描儀時,輸入分辨率就是指掃描分辨率。
②顯示分辨率:
第一種表示方法是:描述一臺顯示器在同一時間可以顯示的總信息量。PC機常見的顯示分辨率有:640*480(Pixel),800*600(Pixel)和1024*768(Pixel)。第一個數字表示屏幕的橫向像素數量,第二個數字表示屏幕的縱向像素數量。顯示器的顯示分辨率越高,工作時一次所能看到的圖像的范圍越大。
第二種表示方法是:在屏幕上每英寸所描述的點數或線數。如,在17”的顯示器上用不同的顯示分辨率顯示圖像,只會影響到圖像顯示的范圍,不會影響到圖像數據的輸出質量。
③輸出分辨率:是指圖像最終輸出到彩色打印即或者其他數字印刷設備上所需要的密度信息。輸出分辨率是影響印刷質量的重要因素。如果輸出分辨率低于印刷設備的要求,則會是印刷圖像缺少層次,并且圖像出現顆粒狀。反之如果輸出分辨率過高,會增加不必要的輸出時間和成本,反差的微細層次也可能會丟失。
④圖像分辨率:是指以像素為表示數字圖像的總信息量。高分辨率的圖像筆相同打印尺寸的低分辨率圖像包含更多的像素,因而像素點較小。如:72dpi分辨率的1英寸*1英寸圖像包含總共5184像素,而300dpi分辨率的1英寸*1英寸圖像包含總共90000像素。
怎樣確定圖像分辨率呢?這要視圖像最終發(fā)布的媒介而定。如果制作的圖像用于網頁顯示,則只需要滿足典型的顯示器分辨率(72dpi或96dpi)就夠了。但是,如果用于打印輸出,使用太低的分辨率會導致清晰度很差、畫面粗糙。但使用太高分辨率(比輸出設備能夠產生的像素還要高)會使圖像文件增大,并降低圖像的打印效率。因此,應根據發(fā)布的需要來選擇圖像分辨率。
⑵色彩深度:
記錄每個點的某一個因素的數據位數,就是指位圖中記錄每個像素點所占的位數,它決定了彩色圖像中可出現的最多顏色數,或者灰度圖像中的最大灰度等級數。如8位,則最多可以表示256種顏色。
位圖圖像:計算機記錄位圖(Bitmap Image)的方式是將整個圖像分割成如棋盤的方格點,進而儲存每一個點的信息。
矢量圖像:計算機記錄矢量圖像(Vector Image)的方式是用圖像的坐標及圖形種類與相關參數,通常用于美工插圖與工程繪畫。
⑶分辨率與數字化圖形、圖像的效果
輸入分辨率、輸出分辨率和顯示分辨率相互關聯(lián),共同影響數字化圖形、圖像的效果。
3、模擬圖像轉化為數字圖像
獲取數字化圖形、圖像的幾種常用方法
序號
圖像數字化的途徑
特點
1
掃描儀掃描
方便快捷,需用掃描儀
2
數碼相機拍攝
方便快捷,需用數碼相機
3
網上搜索并下載
方便快捷
4
抓圖工具抓拍
方便快捷
5
利用圖像編輯軟件自己加工或創(chuàng)作
專業(yè)性強,較慢
4、圖形、圖像的分類:位圖圖像和矢量圖像的比較
位圖圖象
矢量圖形
特征
能較好表現色彩濃度與層次
可展示清楚線條或文字
用途
照片或復雜圖象
文字、商標等相對規(guī)則的圖形
圖影縮放效果
易失真
不易失真
制作3D影象
不可以
可以
文件大小
較大
較小
常用的文件格式
BMP、PSD、TIFF、GIF、JPEG
EPS、DXF、PS、WMF、SWF