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photoshop复习资料
计算机图形图图像处理技术
第1章描述图形图像的基本要素与概念
1.1图形与图像的概念与特点
1.1.1图形与图像的概念
图像——一个区域内带有属性的像素点的集合。
像素的三大属性:
明度、色相、饱和度(彩度、纯度)。
图形——图形是用几何形状表述的物体表象。
几何形状包括:
点、线、面、体等。
从处理技术来看,图形主要分两类,一类是由线条组成的图形,如工程图、等高线地图、曲线的线框图等,另一类是类似于照片的明暗图,也就是通常说的真实感图形。
图形与图像的对比和区别
对象
特点
图形
图像
占用存储空间
小
大
描述的复杂程序
有结构,便于修改
无,不便于
对被描述对象的精度
参准确表示3D景物,易于生成
所需要的不同视图
3D景物的信息已部分丢失,
很难生成不同的视图
对CPU的消耗
生成视图需要复杂的计算
不需要
对景物描述的难度
自然景物的表示很困难
不困难
格式
GKS、PHIGS、OpenGL、
WMF、VRML、CGM、STEP
JBIG、JPEG、TIFF
常用软件
AutoCAD、CorelDraw
Freehand、Illustrator
Photoshop、PhotoStyle
1.2图形与图像的类型
1.2.1矢量图形
矢量图形——是以数学方法的方式来记录图形的内容,它的内容以点、线、面、体为主,计算机只记录端点的坐标、线段的粗细和色彩位置等数据。
优点:
容量小,放大不失真。
缺点:
不宜制作色调丰富或色彩太多的图像。
1.2.2位图图像
位图图像——也称点阵图像。
是由一系列像素点排列组成的,计算机在保存时要记录下每个象素的色彩、亮度、饱和度、位置等数据。
优点:
可制作色调丰富的图像,甚至可以达到照片效果。
缺点:
容量大,放大后会失真,变得模糊或出现马赛克现象。
1.2.3灰度图与彩色图
灰度图与彩色图——图形与图像按色彩可分为灰度图和彩色图两种。
灰度图——图像中没有颜色信息,色彩饱和度为0。
图中只有256个灰度级别,从亮度值0(黑)到255(白),每个像素用8个bit表示(28)。
对于观察与检测图像而言,256级灰度已能够表达图像黑白变化的层次。
通常人眼睛能分辨大约64级灰度。
一幅640×480尺寸的灰度图需要300KB的存储空间。
位图模式图像——图像中仅有黑白两种颜色。
也称为单色图像、黑白图像。
图像的每个像素值要么为“0”要么为“1”,用一个二进制位bit表示。
一幅640×480尺寸的位图图像只需37.5KB的存储空间。
(300KB÷8=37.5KB)
彩色图像——有8位(28=256)和真彩色((224=16777216)种颜色)。
真彩图的每个像素可用R(red红)、G(green绿)、和B(blue蓝)三个分量表示。
每个分量的值为0~255亮度级,用一个字节(8bit)来表示。
一幅640×480尺寸的真彩图像需要900KB的存储空间。
1.3像素与分辨率
像素(Pixels)——是位图图像中最小的单位。
分辨率
显示分辨率——显示器(CRT阴极射线管)显像管玻璃面上有孔眼膜和荧光物质。
孔眼间的距离称为点距。
显示分辨率指显示屏上能够显示出的像素数目。
计算机用点距来衡量显示屏的分辨率。
点距越小,分辨率越高。
点经由0.41→0.38→0.35→0.31→0.28→0.24mm。
图像分辨率——每英寸(或每厘米)中包含像素的数目,通常用PPI(PixelsPerinch)表示或dpi或用横向和纵向上的像素数目乘积来表示,如1024×768。
一幅图像的分辨率越高,图像品质越好,存储量越大。
1.4图像色彩模式
色彩模式即像素颜色的方法,是色彩的表达形式。
1.4.1颜色基础知识
色彩——色彩是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。
色彩是一种视觉(感)现象,并不是物质的客观成份或特性。
色彩是视觉的一个方面。
它是一种心理反应,由眼睛的物理反应和大脑对高出某种亮度标准的光的波长特性做出的自动译释反应(在亮度标准较低的情况下,虽然眼睛能辨别出亮度的不同,但却不能分辨出色彩)。
讨论色彩的衡量标准是白光。
自然的光谱能够产生姹紫研红的色彩,光谱上所有颜色的结合会形成白色光。
当用棱镜或簿衍射光栅把白光波长分开时,当这些颜色以它们各自波长或者各种波长的混合形式出现时,眼睛就能看到这些颜色,它还可以看见不是以色散白光再现的颜色——尤其是像紫红和品红这样的红蓝混合色。
杨——赫尔姆赫兹关于色感觉的三色理论以视网膜接受晶胞(网膜锥体)的角度解释各种色感产生于接受器被刺激的各个部分。
即它们单独对红、绿或蓝光的波长敏感。
色光三原色(加色法三原色)——是把形成白光的各种比例的红光、绿光和蓝光或基本色组合在一起。
即白光分成的三种原色是:
红色、蓝色和绿色。
色彩三原色(减色法三原色)——在彩色的印刷中,采用色光三原所产生的互补色作为印刷的三种原色,即靛蓝(Cyan)、洋红(Magenta)、黄色(Yellow)。
在理论上,当这三种色彩达到完全饱和的时候能产生黑色,所以这被称为“减色法三原色”(SubtractivePrimaries)或“间色”(Secondarycolor)。
不过由于人类所能产生的单色并不纯净,因而在印刷中这三种色彩只能产生出深棕色,而不是黑色,因此,在印刷中为了更好的体现图版的层次立体咸,更完美的表现黑色,又加入了黑色作为基础色,所以又称为四色印刷。
我们对色光三原色的色彩用了更接近人的大脑思考辨识颜色的方式。
即色相(Hue)、彩度(饱和度)(Saturation)、明度(Brightness)。
1、色彩三属性(色彩三要素)
(1)色相——指颜色的性质,也是颜色的基本相貌,决定于光反射于物体或透过媒介所产生的波长。
在0~3600的标准色轮上,按位置度量色相。
在实际的使用中,色相由颜色名称标识,如红色、橙色或绿色。
明度是色彩的骨髂,色相是色彩的肌肤。
色相是色彩的外向,是色彩的灵魂。
光谱中各色相间都是原始的色彩,它们构成了色彩体系中的基本色相。
在可见光谱中,红、橙、黄、绿、蓝、紫每种色相都有自己的波长和频率,人们在给这些可以相互区别的色定出名称,当我们称呼到其中某一色的名称时,就会有一个特定的印象,这就是色相的概念。
色相之间的关系:
(图10)
同类色关系:
色相环中相距450或者彼此相隔2、3个数位的两色为同类色关系,属弱对比效果的色组;同类色色相主调十分明确,是极为协调、单纯的色调。
图11为蓝绿调色相,组成恬静柔美的效果。
邻近色关系:
色相环中相距900或者相隔5、6个数位的两色,为邻近色关系,属中对比效果的色组。
色相间色彩倾向近似,冷色组或暖色组较明显,色调统一和谐、感情特性一致,图12为蓝紫红调色组,是明色调邻近对比关系。
对比色关系:
色相环中相距1350或彼此相隔8个数位的两色,为对比关系,属中强对比效果的色组。
色相咸鲜明,各色相互排斥,既活泼又旺盛。
配色时,可以通过处理主色与次色的关系而达到色相的调和,也可以通过色相间秩序的排列方式,示得统一和谐的色彩效果。
图13属中明调,正是这种秩序排列形式的应用。
互补色关系:
在24色色相环中彼此相隔12个数位或者1800的两个色相均是互补色关系。
互补色结合的色组,是对比最强的色组。
使人的视觉产生刺激、不安定性。
如果配合不当,容易产生生硬、浮夸、急躁的效果。
因此要通过处理主色相与次色相的面积大小或分散形态的方法来调节,缓和过于激烈的效果。
图14是一组橙、蓝互补色对比的色相,橙色面积大而且加入辅色红色,起了主导色调的作用,效果既艳丽、光辉又安然,恰到好处。
(2)明度
明度——指颜色的亮度。
是颜色的相对明暗度,通常用从0%(黑)~100%(白)的百分比来度量。
明度不等于通常说的“亮度”,根据学度学的概念,亮度是可以用光度计测量的、与人视觉无关的客观数值,而明度则是颜色的亮度在人们视觉上的反映,明度是从感觉上来说明颜色性质的。
在无色彩中,明度最高的色为白色,明度最低的色为黑色,中间存在一个从亮到暗的灰色系列。
在彩色中,任何一种纯度都有着自己的明度特征。
例如:
黄色是明度最高的色,紫色为明度最低的色。
明度在三要素中是具有较强的独立性,它可以不带仍何色相的特征而通过黑白灰的关系单独呈现出来,色相与纯度则必须依赖一定的明暗才能显现,色彩一旦发生,明暗关系就会出现。
把这种抽象出来的明度关系作为色彩的骨骼,是色彩的结构,如图15。
(3)饱和度(彩度、纯度)
饱和度——指色彩的鲜浊程度,即色彩呈现的完整程度。
饱和度表示色相中灰色分量所占的比例,它用0%(灰色)至100%(完全饱和)的百分比来度量。
在标准色轮上,饱和度从中心到边缘递减如图16。
色彩混入白色,鲜艳度降低,明度提高;混入黑色,鲜艳度降低,明度变暗;混入明度相同的中性灰时,纯度降低,明度没有变化。
不同的色相不但明度不等,纯度也不相等。
纯度最高为红色,其次为黄色,绿色纯度为红色的一半左右。
同一色相,纯度即使发生了细微的变化,也会立即带来色彩的变化。
(4)颜色三属性的相互关系(颜色的表示——色立体)
颜色的三属性的相互关是:
相互独立、相互制约
为了便于理解颜色三属性相互关系,可用“色立体”三维空间图来表示色相、明度、饱和度。
垂直轴表示黑、白系列明度的变化,上端是白色,下端是黑色、其间为过渡的各种灰色。
色相用水平面的圆圈表示。
圆圈上的各点代表可见光谱中各种不同的色相(红、橙、黄、绿、表、蓝、紫),圆心向外颜色的饱和度逐渐增加。
在圆圈上的种颜色饱和度最大,由圆圈向上(白)或向下(黑)的方向变化时,颜色的饱和度也降低,不影响颜色的明度。
非彩色只有明度特征,没有色相和饱和度的区别。
即明度可以独立存在。
色相和饱和度依赖明度得以显示,所以明度是颜色的骨骼,色相是颜色的肌肤,是颜色的外向。
不同的明度,饱和度设置,会使同一色相的表向有所差异,即产生色彩上的变化。
2、三原色的概念
3、色彩深度
色彩深度——指存储每像素所用的位数。
色彩深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。
1位图(bit):
1位图有两种可能的状态:
0或1;
8位图(28):
有256种颜色或256种灰度级别;
16位图(216):
有216种颜色;
24位图(224)有224种颜色16777216;
32位(232):
有232种颜色。
虽然表示色彩深度的位数越多,能表达的颜色越多,但应理解各种VGA颜色深度却受限制,如标准VGA支持4位16种颜色的彩图,网络图多用8位256色。
由于设备的限制和人眼分辨率的限制,一般用16~24位适宜。
1.4.2色彩模型
1、位图模式
图像位深度为1。
使用两种颜色值(黑或白)表示图像中像素的模式。
2、灰度模式
该模式图像中没有颜色信息,色彩饱和度为零。
图像像素位深度为8,图像有256个灰度级别,从亮度值0(黑)到255(白)。
要将彩色图像转换为黑白位图,必须先转换为灰度模式。
即仍掉原图像中所有颜色信息,转换后像素的灰度级表示原像素的亮度。
3、RGB模式
绝大多数可视光谱可用红色、绿色和蓝色(RGB)三色光的不同比例和强度的混合来表示。
在这三种颜色的重叠处产生青色、洋红、黄色和白色。
由于RGB颜色合成可以产生白色,因此也称它们为加色。
将所有颜色加在一起可产生白色,即所有可见光波长都传播回眼睛。
加色用于光照、视频和显示器。
例如,显示器通过红色、绿色和蓝色荧光粉发射光线产生颜色。
加色(RGB)
Photoshop的RGB模式,为彩色图像中每个像素的RGB分量指定一个介于0(黑色)到255(白色)之间的强度值。
例如,亮红色可能R值为246,G值为20,而B值为50。
当所有这3个分量的值相等时,结果是中性灰色。
当所有分量的值均为255时,结果是纯白色;当该值为0时,结果是纯黑色。
RGB图像通过三种颜色通道,可以在屏幕上重新生成多达16777216种颜色;这三个通道转换为每像素24(8x3)位的颜色信息。
(在16位/通道的图像中,这些通道转换为每像素48位的颜色信息,具有再现更多颜色的能力。
)新建的Photoshop图像的默认模式为RGB,计算机显示器使用RGB模型显示颜色。
这意味着使用非RGB颜色模式(如CMYK)时,Photoshop将使用RGB模式显示屏幕上的颜色。
尽管RGB是标准颜色模型,但是所表示的实际颜色范围仍因应用程序或显示设备而异。
Photoshop的RGB模式随“颜色设置”对话框中指定的工作空间的设置而变化。
4、CMYK模式
CMYK模型以打印在纸上的油墨的光线吸收特性为基础。
当白光照射到物体上,某些可见光波长被吸收,而将剩下的波长则被反射回眼睛。
理论上,纯青色(C)、洋红(M)和黄色(Y)色在合成后可以吸收所有光线并产生黑色。
这些颜色因此称为减色。
由于所有打印油墨都包含一些杂质,因此这三种油墨实际生成土灰色(褐色),必须与黑色(K)油墨合成才能生成真正的黑色。
将这些油墨混合重现颜色的过程称为四色印刷。
减色(CMYK)和加色(RGB)是互补色。
每对减色产生一种加色,反之亦然。
减色(CMYK)
在准备要用印刷色打印的图像时,应使用CMYK模式。
将RGB图像转换为CMYK即产生分色。
如果由RGB图像开始,最好先编辑,然后再转换为CMYK。
在RGB模式下,可以使用“校样设置”命令模拟CMYK转换后的效果,而无需真地更改图像数据。
也可以使用CMYK模式直接处理从高档系统扫描或导入的CMYK图像。
尽管CMYK是标准颜色模型,但是其准确的颜色范围随印刷和打印条件而变化。
Photoshop的CMYK模式因在“颜色设置”对话框中指定的工作空间设置而异。
5、Lab模式L*a*b模型
L*a*b颜色模型是在1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准模型的基础上建立的。
1976年,该模型经过重新修订并命名为CIEL*a*b。
L*a*b颜色与设备无关,无论使用何种设备(如显示器、打印机、计算机或扫描仪)创建或输出图像,这种模型都能生成一致的颜色。
L*a*b颜色由亮度或光亮度分量(L)和两个色度分量组成:
a分量(从绿色到红色)和b分量(从蓝色到黄色)。
L*a*b*模型:
A.亮度=100(白色)B.绿色到红色分量
C.蓝色到黄色分量D.亮度=0(黑色)
在Photoshop的Lab模式中(名称中去掉了星号),亮度分量(L)范围可从0到100。
在拾色器中,a分量(绿色到红色轴)和b分量(蓝色到黄色轴)的范围可从+128到-128。
在“颜色”调板中,a分量和b分量的范围可从+120到-120。
可以使用Lab模式处理PhotoCD图像,独立编辑图像中的亮度和颜色值,在不同系统之间移动图像或打印,应首先将图像转换为CMYK。
Lab颜色是Photoshop在不同颜色模式之间转换时使用的中间颜色模式。
6、HSB色彩模型
HSB模型以人类对颜色的感觉为基础,描述了颜色的3种基本特性:
H表示色相,S表示饱和度,B表示亮度。
色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。
在0到360度的标准色轮上,按位置度量色相。
如红色在0度,绿色在120度。
在通常的使用中,色相由颜色名称标识,如红色、橙色或绿色。
饱和度(有时称为彩度)是指颜色的强度或纯度。
饱和度表示色相中灰色分量所占的比例,它使用从0%(灰色)至100%(完全饱和)的百分比来度量。
在标准色轮上,饱和度从中心到边缘递增。
亮度是颜色的相对明暗程度,通常用从0%(黑色)至100%(白色)的百分比来度量。
尽管可以使用Photoshop中的HSB模型定义“颜色”调板或“拾色器”对话框中的颜色,但是没有用于创建和编辑图像的HSB模式。
HSB模型:
A.饱和度B.色相C.亮度D.全部色相
7、双色调模式
该模式通过二至四种自定油墨创建双色调(两种颜色)、三色调(三种颜色)和四色调(四种颜色)的灰度图像。
8、索引颜色模式
该模式使用最多256种颜色。
当转换为索引颜色时,Photoshop将构建一个颜色表(CLUT),用以存放并索引图像中的颜色。
如果原图像中的某种颜色没有出现在该表中,则程序将选取现有颜色中最接近的一种,或使用现有颜色模拟该颜色。
通过限制颜色调板,索引颜色可以在保持图像视觉品质的同时减少文件大小(如当运用于多媒体动画应用程序或Web页时)。
在这种模式下只能进行有限的编辑。
若要进一步编辑,应临时转换为RGB模式。
9、多通道模式
该模式的每个通道使用256灰度级。
进行特殊打印时,多通道图像十分有用。
下列原则适用于将图像转换为多通道模式:
将颜色图像转换为多通道模式时,新的灰度信息基于每个通道总像素的颜色值而定。
原图像中的通道在转换的图像中成为专色通道。
如CMYK图像转换为多通道模式可以创建青色、洋红、黄色和黑色专色通道。
RGB图像转换为多通道模式可以创建青色、洋红和黄色专色通道。
从RGB、CMYK或Lab图像中删除通道可以自动将图像转换为多通道模式。
若要输出多通道图像,应以PhotoshopDCS2.0格式存储图像。
1.5图形图像文件格式
不同格式的文件,用途不同,文件大小不同,有的适合用于印刷输出,有的适用于网页,一些格式是某个图形处理软件所特有的格式,而另一些格式是多个图形软件都兼容的格式。
掌握常用的图形图像文件格式,有利于提高工作效率,减少重复劳动,节省硬件资源。
利用格式转换功能可以达到查漏补缺,取长补短的功能。
1、TIFF文件格式----(TaggedImageFileFormat标志图像文件格式),扩展名是TIF,是桌面印刷出版应用的理想格式。
PageMaker等排版软件采用此格式。
TIFF格式可以支持无损的压缩方案(LZW),即压缩时不影响图像像素,是目前苹果机(Macintosh)与PC机上使用最广的位图格式。
TIFF格式支持RGB、CMYK、Lab、索引、位图、灰度色彩模式,支持图层、Alpha通道。
当在文件存储对话框中选择TIFF格式后保存文件时,会弹出如下所示对话框。
“图像压缩”选项框中选择一种文件压缩格式。
在“字节顺序”选项框中选择是用于PC还是苹果机的TIFF格式。
文件压缩后降低文件大小,但却增加了打开和保存文件所需的时间。
2、JPEG----(JointPhotographicExpertsGroup联合图片专家组)主要用于网上图片及预览。
一般适合将连续色调的照片保存此格式,压缩后的图像没有原图质量好,打印输出时最好不采用此格式。
当在文件存储对话框中选择JPEG格式保存文件时,会弹出如下所示对话框。
在“杂边”下拉列表框中可选择有无杂边及杂边颜色。
在“图像选项”框中可以设置压缩图像的品质和文件大小。
品质数(1-12)越小,图像质量越差,当然文件存储量越小。
在“格式选项”单选框中:
基线标准---是能被大多数Wab浏览器识别的格式。
优化基线---优化图像的色彩品质,产生稍小一些的文件。
连续---在下载时根据“扫描”的次数,逐渐显示出整个图像。
当勾选“预览”时,在“大小”框中,会显示在当前压缩级别下该文件的大小及针对不同的传输速率该文件在网上的传输时间。
3、GIF格式----是GraphicsInterchangeFormat(可交换的图像文件格式)。
GIF文件扩展名是GIF。
将24位(16777216色)图像压成8位(256色=28)图像文件,因此压缩比好。
这种格式的文件大多用于网上传输,速度快。
适合存储有限色彩的线条艺术图,支持灰度、索引色、BMP模式、背景色透明和动画。
由于最多可以处理256种颜色,大大地限制了一些色彩,所以不能用于存储真彩图像文件。
当在文件存储对话框中选择GIF格式保存文件时,会弹出如下所示对话框。
在“索引颜色”对话框中的“调板”下拉列表框中选择一种颜色表。
“仿色”指如果原图像中的某种颜色没有出现在颜色表中,则选取现有颜色中最接近的一种,或使用现有颜色模拟该颜色。
GIF选项:
Normal(普通):
即下载完再显示图像
Interlaced(交错):
即下载中以逐步增加细节显示图像。
4、PNG格式----是PortableNetworkGraphics(可移植的网络图像文件格式)的缩写。
PNG文件的扩展名PNG。
是最佳最新的网上图像格式,它既有很好的压缩比,又支持24位图像,产生的透明背景没有锯齿边缘,缺点是早些的Web浏览器可能不支持PNG图像。
当在文件存储对话框中选择PNG格式保存文件时,会弹出“PNG选项”对话框。
在“交错”单选按钮中:
“无”----下载完显示图像
“交错”----图像下载时以逐步增加的细节显示图像。
5、BMP格式----是WINDOWS环境下的标准文件格式,用画图程序可编辑此格式的图像文件。
扩展名是BMP。
它RGB、灰度、位图、索引色模式,不支持图层、Alpha通道。
当在文件存储对话框中选择BMP格式后保存文件时,会弹出“BMP选项”对话框。
在“文件格式”选项框中可以选择适用的操作系统。
在Depth(位深),选择24位度时,最多可使用16777216(224)种色彩,所以BMP格式的图像色彩特别丰富。
如果勾选压缩(RLE),则表明为无损压缩方案,这样对数据进行压缩时,既节省磁盘空间又不丢失图像信息。
但此类文件打开时会花费很多时间,并且有些应用程序可能打不开此类文件。
存储为BMP格式的图形不会失真,但容量会很大。
6、EPS格式——是EncapsulatedPostScript的缩写。
EPS文件格式是跨平台的标准格式,扩展名在PC平台上是EPS,在Macintosh平台上的EPSF,主要用于矢量图像和光栅栏图像的存储。
支持所有色彩模式,不支持Alpha通道。
其最大特点是在各排版软件中可以以低分辨率预览,打印输出时则以高分辨率输出。
在Photoshop 中打开其它应用程序创建的包含矢量图形的EPS文件时,Photoshop会对此文件进行像素化,将矢量图形转换为位图图像。
当把文件存储为EPS格式时,会弹出“EPS选项”对话框。
在“预览”框中可选取一种低分辨预览形式。
要在Windows和Macintosh系统之间共享EPS文件,使用TIFF预览。
8位预览选项与1位预览选项相比,其显示品质较好,但是文件较大。
存储EPS图像预览,可以便于在目的应用程序中查看图像。
7、PDF格式——是PortableDocumentFormat(Adobe可移植文档格式文件)的缩写。
PDF文件的扩展名是PDF。
PDF文件是基于PostScript语言的跨平台、跨应用程序的图形文件格式,可包含多页的支持超链接的电子文档,能精确地显示文字、页面版式、矢量图形和位图图像,一般的PDF文是由Adobe公司的PDFWriter或Acrobat软件创建,专为网上出版使用。
PDF文件支持RGB、CMYK、IndexedColor、灰度、位图、Lab色彩模式,不支持Alpha通道,支持ZIP、JPEG压缩(位图模式除外)。
用Photoshop可将图像存储为一个独立的PDF格式,在选择PDF存储文件时会弹出“PDF选项”对话框。
8、PICT格式——扩展名为PCT,该格式
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