第5章彩色数字图像基础 在用二进制数表示彩色图像的像素时,除R,G,B分量用固定位数表示外,往往还增加 位或几位作为属性( Attribute)位。例如,RGB5:5:5表示一个像素时,用2个字节共16位 表示,其中R,G,B各占5位,剩下一位作为属性位。在这种情况下,像素深度为16位,而图 像深度为15位。 属性位用来指定该像素应具有的性质。例如在CD-I系统中,用RGB5:5:5表示的像素 共16位,其最高位(bs)用作属性位,并把它称为透明( Transparency)位,记为T。T的含义 以这样来理解:假如显示屏上已经有一幅图存在,当这幅图或者这幅图的一部分要重叠在上 面时,T位就用来控制原图是否能看得见。例如定义T=1,原图完全看不见:T=0,原图能完 全看见。 在用32位表示一个像素时,若R,G,B分别用8位表示,剩下的8位常称为a通道( alpha channel)位,或称为覆盖 (overlay)位、中断位或属性位。它的用法可用一个预乘a通道 ( premultiplied alpha)的例子说明。假如一个像素(A,R,G,B的四个分量都用规一化的 数值表示,(A,R,G,B为(1,1,0,0)时显示红色。当像素为(0.5,1,0,0)时,预乘的结 果就变成(0.5,0.5,0,0),这表示原来该像素显示的红色的强度为1,而现在显示的红色的强 度降了一半。 用这种办法定义一个像素的属性在实际中很有用。例如在一幅彩色图像上叠加文字说 明,而又不想让文字把图覆盖掉,就可以用这种办法来定义像素,而该像素显示的颜色又有 人把它称为混合色( key color)。在图像产品生产中,也往往把数字电视图像和计算机生产 的图像混合在一起,这种技术称为视图混合( video keying)技术,它也采用a通道 5.3.3真彩色、伪彩色与直接色 搞清真彩色、伪彩色与直接色的含义,对于编写图像显示程序、理解图像文件的存储格 式有直接的指导意义,也不会对出现诸如这样的现象感到困惑:本来是用真彩色表示的图像 但在VGA显示器上显示的图像颜色却不是原来图像的颜色 1.真彩色( true color) 真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中,有R,G,B三个基色分量,每个基色 分量直接决定显示设备的基色强度,这样产生的彩色称为真彩色。例如用RGB5:5:5表示 的彩色图像,R,G,B各用5位,用R,G,B分量大小的值直接确定三个基色的强度,这样得 到的彩色是真实的原图彩色 如果用RGB8:8:8方式表示一幅彩色图像,就是R,G,B都用8位来表示,每个基色分量 占一个字节,共3个字节,每个像素的颜色就是由这3个字节中的数值直接决定,可生成的颜 色数就是24=16777216种。用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空间很大,而人的 眼睛是很难分辨出这么多种颜色的,因此在许多场合往往用RGB5:5:5来表示,每个彩色分 量占5个位,再加1位显示属性控制位共2个字节,生成的真颜色数目为25=32K。 在许多场合,真彩色图通常是指RGB8:8:8,即图像的颜色数等于22,也常称为全彩色 ( full color)图像。但在显示器上显示的颜色就不一定是真彩色,要得到真彩色图像需要有 真彩色显示适配器,目前在PC上用的VGA适配器是很难得到真彩色图像的。 2.伪彩色( pseudo color) 伪彩色图像的含义是,每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定,而是把像 素值当作彩色査找表( color1ook- up table,CLUT)的表项入口地址,去查找一个显示图像 时使用的R,G,B值,用查找出的R,G,B值产生的彩色称为伪彩色 彩色查找表CLUT是一个事先做好的表,表项入口地址也称为索引号,如图图6-08(c)所 示。例如256种颜色的查找表,0号索引对应黑色,,255号索引对应白色。彩色图像本 身的像素数值和彩色查找表的索引号有一个变换关系,这个关系可以使用 Windows95/98定 义的变换关系,也可以使用你自己定义的变换关系。使用查找得到的数值显示的彩色是真的, 但不是图像本身真正的颜色,它没有完全反映原图的彩色第5章 彩色数字图像基础 7 在用二进制数表示彩色图像的像素时，除R，G，B分量用固定位数表示外，往往还增加1 位或几位作为属性(Attribute)位。例如，RGB 5∶5∶5表示一个像素时，用2个字节共16位 表示，其中R，G，B各占5位，剩下一位作为属性位。在这种情况下，像素深度为16位，而图 像深度为15位。 属性位用来指定该像素应具有的性质。例如在CD-I系统中，用RGB 5∶5∶5表示的像素 共16位，其最高位(b15)用作属性位，并把它称为透明(Transparency)位，记为T。T的含义可 以这样来理解：假如显示屏上已经有一幅图存在，当这幅图或者这幅图的一部分要重叠在上 面时，T位就用来控制原图是否能看得见。例如定义T=1，原图完全看不见；T=0，原图能完 全看见。 在用32位表示一个像素时，若R，G，B分别用8位表示，剩下的8位常称为α通道(alpha channel)位，或称为覆盖(overlay)位、中断位或属性位。它的用法可用一个预乘α通道 (premultiplied alpha)的例子说明。假如一个像素(A，R，G，B)的四个分量都用规一化的 数值表示，(A，R，G，B)为(1，1，0，0)时显示红色。当像素为(0.5,1,0,0)时，预乘的结 果就变成(0.5,0.5,0,0)，这表示原来该像素显示的红色的强度为1，而现在显示的红色的强 度降了一半。 用这种办法定义一个像素的属性在实际中很有用。例如在一幅彩色图像上叠加文字说 明，而又不想让文字把图覆盖掉，就可以用这种办法来定义像素，而该像素显示的颜色又有 人把它称为混合色(key color)。在图像产品生产中，也往往把数字电视图像和计算机生产 的图像混合在一起，这种技术称为视图混合(video keying)技术，它也采用α通道。 5.3.3 真彩色、伪彩色与直接色 搞清真彩色、伪彩色与直接色的含义，对于编写图像显示程序、理解图像文件的存储格 式有直接的指导意义，也不会对出现诸如这样的现象感到困惑：本来是用真彩色表示的图像， 但在VGA显示器上显示的图像颜色却不是原来图像的颜色。 1. 真彩色(true color) 真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R，G，B三个基色分量，每个基色 分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。例如用RGB 5∶5∶5表示 的彩色图像，R，G，B各用5位，用R，G，B分量大小的值直接确定三个基色的强度，这样得 到的彩色是真实的原图彩色。 如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图像，就是R，G，B都用8位来表示，每个基色分量 占一个字节，共3个字节，每个像素的颜色就是由这3个字节中的数值直接决定，可生成的颜 色数就是2 24 ＝16 777 216种。用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空间很大，而人的 眼睛是很难分辨出这么多种颜色的，因此在许多场合往往用RGB 5:5:5来表示，每个彩色分 量占5个位，再加1位显示属性控制位共2个字节，生成的真颜色数目为2 15 = 32K。 在许多场合，真彩色图通常是指RGB 8:8:8，即图像的颜色数等于2 24，也常称为全彩色 (full color)图像。但在显示器上显示的颜色就不一定是真彩色，要得到真彩色图像需要有 真彩色显示适配器，目前在PC上用的VGA适配器是很难得到真彩色图像的。 2. 伪彩色(pseudo color) 伪彩色图像的含义是，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像 素值当作彩色查找表(color look-up table，CLUT)的表项入口地址，去查找一个显示图像 时使用的R，G，B值，用查找出的R，G，B值产生的彩色称为伪彩色。 彩色查找表CLUT是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号，如图图6-08(c)所 示。例如256种颜色的查找表，0号索引对应黑色，... ，255号索引对应白色。彩色图像本 身的像素数值和彩色查找表的索引号有一个变换关系，这个关系可以使用Windows 95/98定 义的变换关系，也可以使用你自己定义的变换关系。使用查找得到的数值显示的彩色是真的， 但不是图像本身真正的颜色，它没有完全反映原图的彩色