第1章多媒体信息处理基础PPT课件.pptVIP

图1-3 电磁波谱 波长在380～780nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感觉，称为可见光。可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素 ◆描述一种色彩需要用亮度、色调和色饱和度三个基本参量，这三个参量称为彩色三要素。 ◆亮度反映光的明亮程度。彩色光辐射的功率越大，亮度越高，反之亮度越低。不发光物体的亮度取决于它反射光功率的大小。若照射物体的光强度不变，物体的反射性能越好，物体越明亮，反之越暗。对于一定的物体，照射光越强， 物体越明亮，反之越暗。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素 ◆色调反映彩色的类别，例如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同颜色。发光物体的色调由光的波长决定，不同波长的光呈现不同的色调；不发光物体的色调由照明光源和该物体的吸收、反射或透射特性共同决定。 ◆色饱和度反映彩色光的深浅程度。同一色调的彩色光，会给人以深浅不同的感觉，深红、 粉红是两种不同饱和度的红色，深红色饱和度高，粉红色饱和度低。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素 1.3.2 三基色原理 三种基色必须是相互独立的，即任一种基色都不能由其他两种基色混合得到。 自然界中绝大多数的彩色可以分解为三基色，三基色按一定比例混合，可得到自然界中绝大多数彩色。 混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定，混合色的亮度等于三种基色亮度之和。 因为人眼的三种锥状细胞对红光、绿光和蓝光最敏感，所以在红色、绿色和蓝色光谱区中选择三个基色按适当比例混色可得到较多的彩色。在彩色电视中，选用了红、 绿、 蓝作为三基色，分别用R、 G、 B来表示。 波长为700 nm的红光为红基色——R(红) 波长为546.1nm的绿光为绿基色——G(绿) 波长为435.8nm的蓝光为蓝基色——B(蓝) 1. RGB颜色空间模型 在RGB模型中，颜色空间里所有的颜色都是由R、G、B (红、绿、蓝)三种光依不同的比例相加而成。 RGB的每一色光，含有亮度成分，例如R的成分越多，表示越红越亮。各色光混合后，会比原来单独的色光还亮，称为相加混色； 适合在以主动光源显示影像的场合使用，如电视、电脑、投影等。 绿(0,1,0) 青(0,1,1) 黄(1,1,0) 黑(0,0,0) 蓝(0,0,1) 品红(1,0,1) 白(1,1,1) 红(1,0,0) 相加混色 R G B 颜色 0 0 0 黑 0 0 1 蓝 0 1 0 绿 0 1 1 青 1 0 0 红 1 0 1 品红 1 1 0 黄 1 1 1 白 2. CMY/CMYK颜色空间模型 在彩色印刷、彩色胶片和绘画中的混色采用相减混色。 彩色印刷或彩色打印的纸张是不能发射光线的，因而印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料。 任何一种由颜料呈现的颜色都可以用青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow）这三种基色按不同的比例混合而成，我们称这种颜色空间为CMY颜色空间。 由于彩色墨水和颜料的化学特性，用等量的CMY三基色得到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷术中常加一种真正的黑色墨水（Black Ink），于是CMY颜色空间也称为CMYK颜色空间。 C Y M R G B 相减混色 C(青色) M(品红) Y(黄色) 颜色 0 0 0 白 0 0 1 黄 0 1 0 品红 0 1 1 红 1 0 0 青 1 0 1 绿 1 1 0 蓝 1 1 1 黑 RGB CMY RGB和CMY值都归一到[0，1] YUV是PAL制彩色电视系统所采用的一种 颜色空间模型，其中Y表示亮度，U表示蓝色色差（即B-Y ）， V代表红色色差（R-Y）。 采用YUV色彩空间的重要性： 亮度信号Y和色度信号U、V是分离的，解决彩色电视和黑白电视兼容的问题。 可以利用人眼对彩色的敏感度低于对亮度的敏感度的视觉特性，用较窄的频带传送U、V信号，优化彩色电视信号的传输。 3. YUV颜色空间模型 彩色图像(color image) 每个像素包含颜色信息的图像。 可按照颜色的数目划分： 256色图像：每个像素的R、G和B值用一个字节来表示，一幅640×480的彩色图像需要300 KB的存储空间 真彩色图像：每个像素的R、G、B分量分别用一个字节表示，一幅640×480的真彩色图像需要900 KB的存储空间 256色图像 24位真彩色图像 色彩深度 1位：黑白 8位：灰阶 8位：256色 15/16位：高彩 24位：真彩 30/36/48位：全彩 视频 视频（Video）： 是动态的图像序列，由一系列连续的画面序列（帧）组成 ，这些画面以一定的速率（帧频）连续地投射在屏幕上，使观察者具有图像连续运动的感觉。 一帧电视画面 x y