1.1　圖像處理基礎

計算機圖形圖像主要分為兩類，一類是位圖圖像，另一類是矢量圖形。Photoshop是一款典型的位圖處理軟件，但它也包含處理矢量圖功能（如文字、鋼筆工具）。下面將介紹與這兩種圖形有關的內容，以便為后面學習圖像處理奠定基礎。

1.1.1　位圖和矢量圖

位圖

位圖圖像在技術上稱為柵格圖像，它是由像素組成的。在Photoshop中處理圖像時，編輯的就是像素。打開一個圖像文件，如圖1-1所示，使用“縮放工具”在圖像上連續單擊，直至工具中間的“＋”號消失，圖像放至最大，畫面中便會出現許多彩色小方塊，這些便是像素，如圖1-2所示。

位圖的特點是可以表現色彩的變化和顏色的細微過渡，產生逼真的效果，并且很容易在不同的軟件之間交換使用。但在保存時，需要記錄每一個像素的位置和顏色值，因此，位圖占用的存儲空間比較大。另外，由于受到分辨率的制約，位圖包含固定數量的像素，在對其縮放或旋轉時，Photoshop無法生成新的像素，它只能將原有的像素變大以填充多出的空間，結果往往會使清晰的圖像變得模糊，也就是通常所說的圖像變虛了。例如，圖1-3所示為原圖像，圖1-4所示為將其放大至600%后的局部圖像，可以很清楚地看到圖像細節已經變模糊。

矢量圖

矢量圖是圖形軟件通過數學的向量方式進行計算得到的圖形，它與分辨率沒有直接關系。矢量圖與位圖最大的區別在于，可以任意縮放和旋轉，而且不會影響圖形的清晰度和光滑性。如圖1-5所示為一幅矢量插畫，圖1-6所示是將圖形放大至600%后的局部效果。可以看到，圖形仍然光滑、清晰。矢量圖的這一特點使其非常適合用于制作圖標、LOGO等需要經常縮放或者按照不同打印尺寸輸出的文件。

矢量圖占用的存儲空間要比位圖小很多，但它不能用于創建過于復雜的圖形，也無法像照片等位圖那樣表現豐富的顏色變化和細膩的色調過渡。

答疑解惑　矢量圖主要應用在哪些領域？

如今矢量圖這個術語主要用于二維計算機圖形學領域。它是藝術家能夠在柵格顯示器上生成圖像的幾種方式之一。另外幾種方式包括文本、多媒體以及三維渲染。實際上，所有當今的三維渲染都是二維矢量圖形技術的擴展。工程制圖領域的繪圖儀仍然直接在圖紙上繪制矢量圖形。

1.1.2　像素與分辨率的關系

像素是組成位圖圖像最基本的元素。每一個像素都有自己的位置，并記載圖像中的顏色信息。一個圖像包含的像素越多，顏色信息就越豐富，圖像效果也會更好，但文件也會隨之增大。

分辨率是指單位長度內包含的像素點的數量，它的單位通常為像素／英寸（ppi），如720ppi表示每英寸包含72個像素點，300ppi表示每英寸包含300個像素點。分辨率決定了位圖細節的精細程度，通常情況下，分辨率越高，包含的像素就越多，圖像就越清晰。如圖1-7所示為相同打印尺寸但分辨率不同的三個圖像，低分辨率的圖像有些模糊，高分辨率的圖像就非常清晰。

答疑解惑　如何設定合適的分辨率？

像素和分辨率是兩個密不可分的概念，它們的組合方式決定了圖像的數據量。例如，同樣是1英寸×1英寸的兩個圖像，分辨率為72ppi的圖像包含5184個像素（寬度72像素×高度72像素＝5184像素），而分辨率為300ppi的圖像則包含多達90000個像素（300像素×300像素＝90000像素）。在打印時，高分辨率的圖像要比低分辨率的圖像包含更多的像素，像素點更小，像素的密度更高，所以可以重現更多細節和更細微的顏色過渡效果。雖然分辨率越高，圖像的質量越好，但這也會增加其占用的存儲空間，只有根據圖像的用途設置合適的分辨率才能取得最佳使用效果。這里介紹一個比較通用的分辨率設定規范：如果圖像用于屏幕顯示或者網絡，可以將分辨率設置為72像素／英寸（ppi）。對于用于大幅噴繪的圖像，分辨率數值應介于100像素／英寸~150像素／英寸。

1.1.3　常用圖像文件格式

對數字圖像處理必須采用一定的圖像格式，也就是把圖像的像素按照一定的方式進行組織和存儲，把圖像數據存儲成文件就得到圖像文件。圖像文件格式決定了應該在文件中存放何種類型的信息，文件如何與各種應用軟件兼容，文件如何與其他文件交換數據，下面將介紹幾款常用的圖像文件格式。

BMP格式：BMP是英文Bitmap（位圖）的縮寫，它是Windows操作系統中的標準圖像文件格式，能夠被多種Windows應用程序支持。

GIF格式：最初的GIF只是簡單地用來存儲單幅靜止圖像（稱為GIF87a），后來隨著技術的發展，可以同時存儲若干幅靜止圖像，進而形成連續的動畫。GIF格式的特點是壓縮比高，磁盤空間占用較少。雖然GIF不能存儲超過256色的圖像，但其具備圖像文件短小、下載速度快、可用許多具有同樣大小的圖像文件組成動畫等優勢。

JPEG格式：JPEG文件的擴展名為.jpg或.jpeg，其壓縮技術十分先進，采用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數據，獲取極高壓縮率的同時能展現十分豐富生動的圖像。

JPEG2000格式：JPEG2000作為JPEG的升級版，其壓縮率比JPEG高約30%。與JPEG不同的是，JPEG2000同時支持有損和無損壓縮（無損壓縮對保存一些重要圖片十分有用），而JPEG只能支持有損壓縮。

TIFF格式：TIFF是Mac中廣泛使用的圖像格式，它由Aldus和微軟聯合開發，最初是為跨平臺存儲掃描圖像的需要設計的。它的特點是圖像格式復雜、存儲信息多。正因為它存儲的圖像細微層次的信息非常多，圖像的質量得以提高，故而非常有利于原稿的復制。

PSD格式：該格式是Photoshop的專用格式，其中包含了各種圖層、通道、遮罩等多種設計樣稿，以便于下次打開文件時可以修改上一次的設計。在Photoshop所支持的各種圖像格式中，PSD格式的存取速度比其他格式快很多，功能也很強大。

PNG格式：PNG是目前保證最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG兩者的優點，存儲形式豐富，兼有GIF和JPG的色彩模式，同時支持透明圖像的制作。其缺點是不支持動畫應用效果。