2.1 圖像處理的基本概念

2.1.1 位圖與矢量圖

1.位圖

位圖也稱點陣圖（Bitmap Images），它是由像素組成的。對于72像素/英寸的分辨率而言，1像素=1/72英寸，1英寸=2.54厘米。

位圖圖像與分辨率有關。因為分辨率是單位面積內所包含像素的數目。

2.矢量圖

矢量圖是由數學公式所定義的直線和曲線組成的。

矢量圖與分辨率無關。

2.1.2 分辨率

在設計中使用的分辨率有很多種，常用的有圖像分辨率、顯示器分辨率、輸出分辨率和位分辨率4種。

1.圖像分辨率

圖像分辨率是指圖像中每單位長度所包含像素（即點）的數目，常以像素/英寸（pixel per inch，ppi）為單位。

下面是幾種常用的圖像分辨率：

●發布于網頁上的圖像分辨率是72ppi或96ppi。

●報紙圖像分辨率通常設置為120ppi或150ppi。

●打印的圖像分辨率為150ppi。

●彩版印刷圖像分辨率通常設置為300ppi。

●大型燈箱圖像分辨率一般不低于30ppi。

2.顯示器分辨率（屏幕分辨率）

顯示器分辨率是指顯示器中每單位長度顯示的像素（即點）的數目，通常以dpi（dot per inch）表示。常用的顯示器分辨率有1600×900像素（長度上分布1600個像素，寬度上分布900個像素）、1280×720像素和1024×768像素。

PC顯示器的典型分辨率為96dpi，Mac顯示器的典型分辨率為72dpi。

3.輸出分辨率

輸出分辨率是指照排機或激光打印機等輸出設備在輸出圖像時每英寸所產生的油墨點數，通常使用的單位也是dpi。

4.位分辨率

位分辨率又稱位深，是用來衡量每個像素所保存顏色信息的位元數。例如，一個24位的RGB圖像，表示其各原色R、G、B均使用8位，三元之和為24位。在RGB圖像中，每一個像素均記錄R、G、B三原色值，因此每一個像素所保存的位元數為24位。

2.1.3 色彩模式

1.位圖模式

位圖模式（Bitmap）的圖像又稱黑白圖像，是用兩種顏色值（黑白）來表示圖像中的像素。其每一個像素都是用1位的位分辨率來記錄色彩信息的，因此，所要求的磁盤空間最小。圖像在轉換為位圖模式之前必須先轉換為灰度模式。位圖模式是一種單通道模式。

2.灰度模式

灰度模式圖像的每一像素都是用8位的位分辨率來記錄色彩信息的，因此可產生256級灰階。灰度模式的圖像只有明暗值，沒有色相與飽和度這兩種顏色信息。其中，0%為黑色，100%為白色，K值用來衡量黑色油墨的用量。使用黑白和灰度掃描儀產生的圖像常以灰度模式顯示，灰度模式是一種單通道模式。

3.RGB模式

RGB模式主要用于視頻等發光設備，如顯示器、投影設備、電視和舞臺燈等。該種模式包括三原色—紅（R）、綠（G）、藍（B），每種色彩都有256種顏色，每種色彩的取值范圍是0～255，這3種顏色混合可產生16777216種顏色。RGB模式是一種加色模式（理論上），因為當R、G、B均為255時，顏色為白色；均為0時，顏色為黑色；均為相等數值時，顏色為灰色。換句話說，可把R、G、B理解成3盞燈光，當這3盞燈都打開，且為最大數值255時，即可產生白色；當這3盞燈全部關閉，即為黑色。在該模式下，所有的濾鏡均可用。

4.CMYK模式

CMYK模式是一種印刷模式。該種模式包括四原色—青（C）、洋紅（M）、黃（Y）、黑（K），每種顏色的取值范圍為0%～100%。CMYK是一種減色模式（理論上），人類的眼睛理論上是根據減色的色彩模式來辨別色彩的。太陽光包括地球上所有的可見光，當太陽光照射到物體上時，物體吸收（減去）一些光，并把剩余的光反射回去，人類看到的就是這些反射的色彩。例如，高原上的太陽紫外線很強，為了避免被燒傷，花以淺色和白色居多，如果是白色的花，則表示沒有吸收任何顏色；再如，自然界中黑色的花很少，因為花是黑色意味著它要吸收所有的光，這對于花來說可能會被燒傷。在CMYK模式下，有些濾鏡不可用，而在位圖模式和索引顏色模式下，所有濾鏡均不可用。

在RGB和CMYK模式下，大多數顏色是重合的，但有一部分顏色不重合，該部分顏色就是溢色。

5.Lab模式

Lab模式是一種國際標準色彩模式（理想化模式），與設備無關，其色域范圍最廣（理論上包括了人眼可見的所有色彩，可以彌補RGB和CMYK模式的不足），如圖2-1所示。該模式有3個通道：L代表亮度，取值范圍為0～100；a、b代表色彩通道，取值范圍為-128～+127。其中，a代表從綠到紅，b代表從藍到黃。Lab模式在Photoshop中很少使用，其實它一直充當著中介的角色。例如，計算機在將RGB模式轉換為CMYK模式時，實際上是先將RGB模式轉換為Lab模式，然后將Lab模式轉換為CMYK模式。

2.1.4 常用文件存儲格式

1.PSD格式

PSD格式是Photoshop軟件自身的格式，該格式可以存儲Photoshop中所有的圖層、通道和剪切路徑等信息。

2.BMP格式

BMP格式是DOS和Windows平臺上常用的一種圖像格式。它支持RGB、索引顏色、灰度和位圖模式，但不支持Alpha通道，也不支持CMYK模式的圖像。

3.TIFF格式

TIFF格式是一種無損壓縮（采用的是LZW壓縮）的格式。它支持RGB、CMYK、Lab、索引顏色、位圖和灰度模式，而且在RGB、CMYK和灰度3種顏色模式中還允許使用通道（Channel）、圖層和剪切路徑。

4.JPEG格式

JPEG格式是一種有損壓縮的網頁格式，不支持Alpha通道，也不支持透明。當將文件保存為此格式時，會彈出對話框，在Quality中設置的數值越高，圖像品質越好，文件也越大。該格式也支持24位真彩色的圖像，因此適用于色彩豐富的圖像。

5.GIF格式

GIF格式是一種無損壓縮（采用的是LZW壓縮）的網頁格式。支持256色（8位圖像），支持一個Alpha通道，支持透明和動畫格式。目前，GIF存在兩類：GIF87a（嚴格不支持透明像素）和GIF89a（允許某些像素透明）。

6.PNG格式

PNG格式是Netscape公司開發的一種無損壓縮的網頁格式。PNG格式將GIF和JPEG格式最好的特征結合起來，并且支持24位真彩色、無損壓縮、透明和Alpha通道。PNG格式不完全支持所有瀏覽器，所以在網頁中的使用要比GIF和JPEG格式少得多。但隨著網絡的發展和互聯網傳輸速率的改善，PNG格式將是未來網頁中使用的一種標準圖像格式。

7.PDF格式

PDF格式可跨平臺操作，可在Windows、Mac OS、UNIX和DOS環境下瀏覽（用Acrobat Reader）。它支持Photoshop格式支持的所有顏色模式和功能，支持JPEG和Zip壓縮（但使用CCITT Group4壓縮的位圖模式的圖像除外），支持透明，但不支持Alpha通道。

8.Targa格式

Targa格式專門用于使用Truevision視頻卡的系統，而且通常受MS-DOS顏色應用程序的支持。Targa格式支持24位RGB圖像（8位×3個顏色通道）和32位RGB圖像（8位×3個顏色通道，外加一個8位Alpha通道）。Targa格式也支持無Alpha通道的索引顏色和灰度圖像。當以該格式存儲RGB圖像時，可選擇像素深度。