第5章彩色数字图像基础 3.直接色( direct color) 每个像素值分成R,G,B分量,每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通过相 应的彩色变换表找出基色强度,用变换后得到的R,G,B强度值产生的彩色称为直接色。它 的特点是对每个基色进行变换。 用这种系统产生颜色与真彩色系统相比,相同之处是都采用R,G,B分量决定基色强度, 不同之处是前者的基色强度直接用R,G,B决定,而后者的基色强度由R,G,B经变换后决定 因而这两种系统产生的颜色就有差别。试验结果表明,使用直接色在显示器上显示的彩色图 像看起来真实、很自然。 这种系统与伪彩色系统相比,相同之处是都采用查找表,不同之处是前者对R,G,B分 量分别进行变换,后者是把整个像素当作查找表的索引值进行彩色变换 5.4图像的种类 5.4.1矢量图与点位图 在计算机中,表达图像和计算机生成的图形图像有两种常用的方法:一种叫做是矢量图 ( vector based image)法,另一种叫点位图( bit mapped image)法。虽然这两种生成图的方 法不同,但在显示器上显示的结果几乎没有什么差别。 矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图,如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等 这种方法实际上是数学方法来描述一幅图,然后变成许多的数学表达式,再编程,用语言来 表达。在计算显示图时,也往往能看到画图的过程。绘制和显示这种图的软件通常称为绘图 程序( draw programs) 矢量图有许多优点。例如,当需要管理每一小块图像时,矢量图法非常有效;目标图像 的移动、缩小放大、旋转、拷贝、属性的改变(如线条变宽变细、颜色的改变)也很容易做到 相同的或类似的图可以把它们当作图的构造块,并把它们存到图库中,这样不仅可以加速画 的生成,而且可以减小矢量图文件的大小 然而,当图变得很复杂时,计算机就要花费很长的时间去执行绘图指令。此外,对于 幅复杂的彩色照片(例如一幅真实世界的彩照),恐怕就很难用数学来描述,因而就不用矢量 法表示,而是采用点位图法表示 点位图法与矢量图法很不相同。其实,点位图已经在前面几节作了详细介绍,它是把 幅彩色图分成许多的像素,每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。 因此一幅图由许多描述每个像素的数据组成,这些数据通常称为图像数据,而这些数据作为 个文件来存储,这种文件又称为图像文件。如要画点位图,或者编辑点位图,则用类似于 绘制矢量图的软件工具,这种软件称为画图程序( paint programs) 点位图的获取通常用扫描仪,以及摄像机、录相机、激光视盘与视频信号数字化卡一类 设备,通过这些设备把模拟的图像信号变成数字图像数据 介绍的图像分辨率和像素深度。分辨率越高,就是组成一幅图的像素越多,则图像文件越大 像素深度越深,就是表达单个像素的颜色和亮度的位数越多,图像文件就越大。而矢量图文 件的大小则主要取决图的复杂程度 矢量图与点位图相比,显示点位图文件比显示矢量图文件要快:矢量图侧重于“绘制”、 去创造,而点位图偏重于“获取”、去“复制”:矢量图和点位图之间可以用软件进行转换, 由矢量图转换成点位图采用光栅化( rasterizing)技术,这种转换也相对容易;由点位图转 换成矢量图用跟踪( tracing)技术,这种技术在理论上说是容易,但在实际中很难实现,对 复杂的彩色图像尤其如此 5.4.2灰度图与彩色图 灰度图(gray- scale image)按照灰度等级的数目来划分。只有黑白两种颜色的图像称为 单色图像( monochrome image),如图5-05所示的标准图像。图中的每个像素的像素值用1位 存储,它的值只有“0”或者“1”,一幅640×480的单色图像需要占据37.5KB的存储空间。第5章 彩色数字图像基础 8 3. 直接色(direct color) 每个像素值分成R，G，B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通过相 应的彩色变换表找出基色强度，用变换后得到的R，G，B强度值产生的彩色称为直接色。它 的特点是对每个基色进行变换。 用这种系统产生颜色与真彩色系统相比，相同之处是都采用R，G，B分量决定基色强度， 不同之处是前者的基色强度直接用R，G，B决定，而后者的基色强度由R，G，B经变换后决定。 因而这两种系统产生的颜色就有差别。试验结果表明，使用直接色在显示器上显示的彩色图 像看起来真实、很自然。 这种系统与伪彩色系统相比，相同之处是都采用查找表，不同之处是前者对R，G，B分 量分别进行变换，后者是把整个像素当作查找表的索引值进行彩色变换。 5.4 图像的种类 5.4.1 矢量图与点位图 在计算机中，表达图像和计算机生成的图形图像有两种常用的方法：一种叫做是矢量图 (vector based image)法，另一种叫点位图(bit mapped image)法。虽然这两种生成图的方 法不同，但在显示器上显示的结果几乎没有什么差别。 矢量图是用一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线、画圆、画矩形等。 这种方法实际上是数学方法来描述一幅图，然后变成许多的数学表达式，再编程，用语言来 表达。在计算显示图时，也往往能看到画图的过程。绘制和显示这种图的软件通常称为绘图 程序(draw programs)。 矢量图有许多优点。例如，当需要管理每一小块图像时，矢量图法非常有效；目标图像 的移动、缩小放大、旋转、拷贝、属性的改变(如线条变宽变细、颜色的改变)也很容易做到； 相同的或类似的图可以把它们当作图的构造块，并把它们存到图库中，这样不仅可以加速画 的生成，而且可以减小矢量图文件的大小。 然而，当图变得很复杂时，计算机就要花费很长的时间去执行绘图指令。此外，对于一 幅复杂的彩色照片(例如一幅真实世界的彩照)，恐怕就很难用数学来描述，因而就不用矢量 法表示，而是采用点位图法表示。 点位图法与矢量图法很不相同。其实，点位图已经在前面几节作了详细介绍，它是把一 幅彩色图分成许多的像素，每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。 因此一幅图由许多描述每个像素的数据组成，这些数据通常称为图像数据，而这些数据作为 一个文件来存储，这种文件又称为图像文件。如要画点位图，或者编辑点位图，则用类似于 绘制矢量图的软件工具，这种软件称为画图程序(paint programs)。 点位图的获取通常用扫描仪，以及摄像机、录相机、激光视盘与视频信号数字化卡一类 设备，通过这些设备把模拟的图像信号变成数字图像数据。 点位图文件占据的存储器空间比较大。影响点位图文件大小的因素主要有两个：即前面 介绍的图像分辨率和像素深度。分辨率越高，就是组成一幅图的像素越多，则图像文件越大； 像素深度越深，就是表达单个像素的颜色和亮度的位数越多，图像文件就越大。而矢量图文 件的大小则主要取决图的复杂程度。 矢量图与点位图相比，显示点位图文件比显示矢量图文件要快；矢量图侧重于“绘制”、 去创造，而点位图偏重于“获取”、去“复制”；矢量图和点位图之间可以用软件进行转换， 由矢量图转换成点位图采用光栅化(rasterizing)技术，这种转换也相对容易；由点位图转 换成矢量图用跟踪(tracing)技术，这种技术在理论上说是容易，但在实际中很难实现，对 复杂的彩色图像尤其如此。 5.4.2 灰度图与彩色图 灰度图(gray-scale image)按照灰度等级的数目来划分。只有黑白两种颜色的图像称为 单色图像(monochrome image)，如图5-05所示的标准图像。图中的每个像素的像素值用1位 存储，它的值只有“0”或者“1”，一幅640×480的单色图像需要占据37.5 KB的存储空间