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数字图形图像技术

第6章数字图形图像技术在多媒体技术领域中，图形（graphics）和图像（image或picture等）的概念是有区别的：图形一般指用计算机绘制（draw）的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等；图像则是指由摄像机或扫描仪等输入设备捕捉的实际场景画面，或是以数字化形式存储的任意画面。第2页,共58页，星期六，2024年，5月

6.1视觉媒体及其特性所谓视觉媒体，就是指通过视觉传递信息的媒体。视觉媒体有以下几类:1）位图，又称点阵图像：是一种对视觉信号进行直接量化的媒体形式，它以数字化的形式对构成图像的每一点上的颜色、亮度等相关信息进行描述和存储。根据量化后使用的二进制数的位数不同，又分为二值和灰度（彩色）图像两大类。2）矢量图形：是一种抽象化了的图像，是对图像依据某个标准进行分析而产生的结果，它不直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程，并以指令集合的形式存储。第3页,共58页，星期六，2024年，5月

6.1视觉媒体及其特性3）动态图像：是由多帧连续的静态画面（图形或图像）序列在时间轴上不断变化所形成的动态视觉感受。当每帧画面是实时获取的自然景物人物图像时，称其为动态影像视频，简称动态视频或视频；如果每帧画面是人工或计算机产生的图形时，称为动画；如果每帧画面是计算机产生的真实感图像时，称为三维真实感动画或三维动画。4）符号：是对信息进行抽象的结果。符号可以表示数值，表示事物或事件，也可以表示语言。文本就是具有上下文相关特性的符号流。5）其他：许多其他类型的信息也可转换为视觉的形式，如音乐可转换为乐谱，数值可转换为曲线图形等。第4页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2彩色空间表示离散化一幅彩色图像，是连续函数f(x,y)在空间坐标和彩色幅度上进行的。空间坐标x，y的离散化通常取128，256，512或1024等值，彩色幅度的离散化取决于所使用的彩色空间表示。第5页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念彩色可用亮度（brightness）、色调（hue）和饱和度（saturation）来描述，称为彩色的三要素，人眼所看到的任一彩色光都是这三个特性的综合效果。亮度是光作用于人眼时所引起的对明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。如果彩色光的强度降到使人看不到时，在亮度标尺上它应与黑色对应；同样，如果其强度变得很大，那么亮度等级应与白色对应。第6页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念色调是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性，例如红色、棕色等都是指色调。第7页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念饱和度是指颜色的纯度，即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明或者说越纯。饱和度还和亮度有关，因为若在饱和的彩色光中增加白光的成分，增加了光能，因而变得更亮了，但是它的饱和度却降低了。通常把色调和饱和度通称为色度，即：亮度表示某彩色光的明亮程度，而色度则表示颜色的类别与深浅程度。第8页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色光按不同比例相配而成。绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光。这就是色度学中最基本的原理——三基色（RGB）原理。第9页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念把三种基色光按不同比例相加称之为相加混色，由红、绿、蓝三基色进行相加混色的情况如下：

红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色

红色+蓝色=品红 红色+绿色+蓝色=白色称黄、品红和青色为相加二次色。此外还可以看出：

红色+青色=绿色+品红=蓝色+黄色=白色称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色的补色。第10页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩色的基本概念由于人眼对于相同程度单色光的主观亮度感觉不同，所以，用相同亮度的三基色混色时，如果把混色后所得色光亮度定义为100％的话，那么人的主观感觉是绿光仅次于白光，是三基色中最亮的；红光次之，亮度约占绿光的一半；蓝光最弱，亮度约占红光的1/3。当白光的亮度用Y来表示时，它和红、绿、蓝三色光的关系可以用如下的方程描述：

Y=0.299R+0.587G+0.114B这就是常用的亮度公式，它是根据美国国家电视制式委员会的NTSC制式推导得到的。第11页,共58页，星期六，2024年，5月

6.2.1彩