多媒体制作技术及应用 宗绪锋 教学课件 ch3 数字图像处理技术.pdfVIP

第3章 数字图像处理技术 3.1 色彩基本知识 3.1.1 色彩三要素 视觉所感知的一切色彩现象，都具有亮度、色调、饱和度三种特 性，这三种特性称为色彩三要素，人眼看到的色彩都是这三个要素的综 合效果。 1 ．亮度（Lightness） 亮度是指光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。它与被观察物 体的发光强度有关。对于不发光的物体，人们看到的是反射光的强度。 2 ．色调（Hue） 色调与物体发射或反射的光波的波长有关。 眼睛通过对不同光波 波长的感受，可以区分不同的颜色。 3 ．饱和度（Staturation ） 饱和度指的是颜色的深浅程度。它是按各种颜色中掺入白光的程度 来表示的。 饱和度还和亮度有关，在饱和的彩色中增加白光的成分，彩色的亮 度就会增加，变得更亮，但是它的饱和度降低了。 3.1 色彩基本知识 3.1.2 三基色原理 三基色原理是指自然界常见的各种可见光，都可由红 （Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种颜色光按不同比 例相配而成。同样，绝大多数可见光也可以分解成红、绿、 蓝三种色光。 三基色的选择不是惟一的，但是，三基色的三种颜色 必须是独立的。由于人的眼睛对红、绿、蓝三种色光最为 敏感，由这三种颜色相配得到的颜色范围最广，因此一般 都选红（R）、绿（G）、蓝（B）为三基色。 三基色 （RGB）原理是色度学最基本的原理。 3.1 色彩基本知识 3.1.3 图像色彩空间的表示及其关系 1 ．RGB色彩空间 在RGB色彩空间中，图像中的每个像素值都分成R、G、 B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这 样产生的色彩称为真彩色。 在多媒体计算机技术中，用的最多的是RGB色彩空间， 通过三个分量的不同比例，在显示屏幕上合成所需要的任 意颜色，所以不管多媒体系统中采用什么形式的彩色空间 表示，最后的输出一定要转换成RGB色彩空间表示。 RGB色彩空间产生色彩的方法称为加色法。没有光是 全黑，各种光色按不同强度加入后才产生色彩，当各种光 色都加到极限时成为白色，即全色光。 3.1 色彩基本知识 3.1.3 图像色彩空间的表示及其关系 2 ．HSL色彩空间 HSL （Hue、Saturation、Lightnes）色彩空间是用H、 S和L 3个参数来生成颜色。其中，H为颜色的色调，改变它 的数值可以生成不同的颜色；S为颜色的饱和度，改变它可 以改变颜色的深浅；L为颜色的亮度，改变它可以使颜色变 亮或变暗。 HSL色彩空间更符合人的视觉特性，更接近人对彩色 的认识和解释。对某一颜色，人眼分辨不出其中R、G、B 的比例，但可以感觉到它的颜色的种类、深浅和明暗程度。 3.1 色彩基本知识 3.1.4 调色板（Color Palette） 在某些特定的场合需要将真彩色的数字图像转换成具 有8位颜色的数字图像，这就需要建立颜色转换的调色板。 调色板实际上是一种颜色速查表，在这个表中，将 16M种颜色对应为256或64K种颜色，通过这种对应关系将 原来真彩色的数字图像转换为8位或16位颜色的图像。 在调色板中，图像的每个像素值实际上是颜色查找表 中的一个索引值或代码，用以存放并索引图像中的颜色。 这种用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色。用这种方 式产生的色彩本身是真的，不过它不一定反映原图的色彩。 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。 3.2 图像的数字化过程 3.2.1 图像的采样 图像采样就是把图像分割成为一系列小区域，用特定 的数值来表示每一个小区域的亮度、色彩等特征。 具体的做法就是对图像在水平方向和垂直方向上等间 隔地分割成矩形网状结构，所形成的矩形微小区域，称之 为像素点。一幅图像画面可被表示成M ×N个像素构成的离 散像素点的集合