圖形與圖像處理課件

1、第三章第三章 圖形與圖像處理3.1 圖形與圖像概述一、光與色彩 圖形與圖像都是視覺(jué)媒體元素。 光的本質(zhì)是電磁波，其電磁光譜如下：104 106 108 1010 1012 1014 1016 頻率(Hz) 104 102 100 10-2 10-4 10-6 10-8 波長(zhǎng)(m)無(wú)線電波 微波 紅外線 紫外線 射線可見(jiàn)光可見(jiàn)光：780nm380nm波長(zhǎng)3.1.1 光與色彩 色彩是人類視覺(jué)對(duì)可見(jiàn)光的感知結(jié)果，在可見(jiàn)光譜內(nèi)不同波長(zhǎng)的光會(huì)引起不同顏色感覺(jué)光的波長(zhǎng)與顏色對(duì)照顏色紅色橙色黃色綠色青色藍(lán)色紫色波長(zhǎng)700620580546480436380 三基色原理：將紅、綠、藍(lán)三種顏色按照不同的比例進(jìn)行

2、組合，就可以引起人眼對(duì)自然界的全部顏色感覺(jué)。3.1.1 (顏色模式) 顏色模式：指表示色彩的數(shù)字方法。 RGB相加混合模式 RGB模式適用于顯示器這類發(fā)光物體。 RGB是由三種基本顏色Red紅、Green綠、Blue藍(lán)組成，每種顏色的亮度大小用數(shù)字0-255表示，共有1670萬(wàn)種顏色。 R=G=B=0 黑色 R=G=B=255 白色 0R=G=B75Hz)。 刷新頻率越高，屏幕圖像閃爍感越小。3.3.2 (顯示器) 3.顯示器 顯示器是通過(guò)電子掃描的方式將計(jì)算機(jī)的信息以人能識(shí)別的形式實(shí)時(shí)地顯示屏幕上。 顯示器基本上都是CRT(陰極射線管)。 CRT是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光粉層、蔭罩和玻璃外殼

3、組成，彩色管是基于三基色顯示的。3.3.2 (顯示器的性能指標(biāo)) 顯示器的性能指標(biāo)： 屏幕尺寸：指衡量顯示器屏幕大小。 顯象管尺寸顯象管對(duì)角線的長(zhǎng)度(英寸) 可視尺寸屏幕可視區(qū)的面積 光柵尺寸實(shí)際顯示的最大尺寸(背景) 如：14in、15in、17in、21in 點(diǎn)距：指一個(gè)熒光粉點(diǎn)組中心到另一個(gè)熒光粉點(diǎn)組中心的距離。 點(diǎn)距越小，顯示圖像越細(xì)膩。 如：0.28mm、0.27mm、0.26mm、0.25mm3.3.2 (分辨率與掃描方式) 分辨率：指屏幕上可容納像素的個(gè)數(shù)。 顯示器的分辨率受到屏幕尺寸和點(diǎn)距的限制，也與顯示卡的性能有關(guān)。 掃描方式(隔行掃描和逐行掃描)： 隔行掃描是指更新屏幕數(shù)據(jù)

4、需要兩遍掃描(奇數(shù)行、偶數(shù)行掃描)，實(shí)現(xiàn)便宜但易閃爍。 逐行掃描是指更新屏幕時(shí)只需一遍掃描，其無(wú)閃爍標(biāo)準(zhǔn)是垂直刷新頻率為75-85Hz。 垂直刷新頻率場(chǎng)頻3.3.2 (液晶顯示器) 4.液晶顯示器 液晶顯示器LCD是通過(guò)液晶材料和彩色過(guò)濾器過(guò)濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖像。 液晶顯示器主要尺寸是：12.1in、13.3in 14.1in、15in 可視角度可分為： 水平可視角度1400 垂直可視角度12003.3.2 (LCD與CRT顯示器的比較)CRT顯示器LCD顯示器外型龐大、笨重體積小、重量輕輻射較高輻射極低功耗高、發(fā)熱量大功耗低、發(fā)熱量小存在聚焦不存在聚焦信號(hào)反應(yīng)速度快信號(hào)反應(yīng)速度慢色彩

5、表現(xiàn)力強(qiáng)色彩表現(xiàn)力一般不受可視角度限制可視角度一般LCD與CRT顯示器的比較3.4 圖像處理軟件一、Photoshop概述 Photoshop是美國(guó)Adobe公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)強(qiáng)大的圖像圖形處理軟件。 1.發(fā)展簡(jiǎn)史 1989：Adobe推出了Photoshop的Macintosh版，升級(jí)到2.5時(shí)才同時(shí)推出Windows版本。 1996：Photoshop 4.0 1998：Photoshop 5.0 2000：Photoshop 6.0 2002：Photoshop 7.03.4.1 Photoshop概述 2.基本功能 Photoshop可用來(lái)作各種平面圖像處理、繪制簡(jiǎn)單的幾何圖形以及進(jìn)行各種

6、格式或色彩模型的轉(zhuǎn)換等，創(chuàng)作出任何能構(gòu)想的作品。 主要功能：各種選擇、繪圖和色彩功能 圖像旋轉(zhuǎn)和變換 處理圖像尺寸和分辨率 圖層、通道和濾鏡功能 支持大量圖像格式和TWAIN32界面3.4.1 Photoshop概述 3.應(yīng)用于電腦繪圖設(shè)計(jì) 用Photoshop制作網(wǎng)頁(yè)的圖片和背景。 排版軟件PageMaker或多媒體創(chuàng)作工具Authoreare、PowerPoint等需要大量圖片，可經(jīng)Photoshop處理后的置入需要的文件中。 繪圖軟件CorelDRAW完成的矢量圖可置入Photoshop中進(jìn)行編輯和修改。 動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)時(shí)，可用Photoshop制作的圖片來(lái)充當(dāng)素材或布置整個(gè)背景。3.4.1

7、Photoshop概述 4.窗口組成 標(biāo)題欄、菜單欄、工具箱 工具選項(xiàng)欄、文件瀏覽器、畫(huà)筆面板 浮動(dòng)面板：五組13個(gè)控制面板 Shift+Tab鍵、Tab鍵 圖象編輯窗口：圖像標(biāo)題欄(文件名稱、 圖像格式、圖像顯示比例、色彩模型) 狀態(tài)欄：圖像顯示比例、圖像文件大小 Photoshop工作狀態(tài)和工具提示3.4.2 Photoshop基本操作二、Photoshop基本操作 1.文件的管理 創(chuàng)建文件：文件/新建新建對(duì)話框 圖像名稱、圖像大小、圖像背景色 保存文件：文件/存儲(chǔ)為(16種格式) 文件/存儲(chǔ)為Web所用格式 (GIF、JPEG、PNG) 打開(kāi)文件：文件/打開(kāi)，文件瀏覽器 關(guān)閉文件：文件/

8、關(guān)閉，關(guān)閉按鈕3.4.2 Photoshop基本操作 2.選區(qū)的選取 選框工具：矩形、橢圓、單行、單列 Shift、Alt、Shift+Alt 套索工具：、多邊形、磁性 魔棒工具：Shift-添加、Alt-減少 選區(qū)編輯：移動(dòng)選區(qū)(單擊并拖動(dòng)) 反選選區(qū)(選擇/反選) 調(diào)整選區(qū)(選擇/修改) 擴(kuò)邊.平滑.擴(kuò)展.收縮3.4.2 Photoshop基本操作 3.圖像的編輯 復(fù)制：定義選區(qū)移動(dòng)工具(兩圖像間) 編輯/拷貝編輯/粘貼(圖像內(nèi)) 變形：定義選區(qū)編輯/變換 縮放、旋轉(zhuǎn)、斜切、扭曲、透視等 自由變形：定義選區(qū)編輯/自由變換 圖像旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)：圖像/旋轉(zhuǎn)畫(huà)布 改變圖像的大?。簣D像/圖像大小 裁切

9、圖像：圖像/畫(huà)布大小、裁切工具3.4.2 Photoshop基本操作 4.圖像色彩的調(diào)整(圖像/調(diào)整) 色階：調(diào)整色彩的明暗度和反差效果 色彩平衡：調(diào)整顏色的平衡度，色調(diào)平衡(暗調(diào)、中間調(diào)、高光)指著重更改的色調(diào)范圍 去色：將整個(gè)圖像或某個(gè)選區(qū)的彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D像，但不改變圖像模式 替換顏色：選擇顏色范圍來(lái)調(diào)整其色相、飽和度、亮度的值 漸變映射：根據(jù)圖像灰度值來(lái)填充漸變色 反相：互補(bǔ)色 閥值：黑白圖像效果3.4.2 Photoshop基本操作 5.色彩與填充 顏色與色板 前景色：使用繪圖工具和文字工具的顏色 背景色：使用橡皮擦工具和刪除選區(qū)時(shí)，背景色成為填充顏色 默認(rèn)和切換：前景色和背景色

10、 拾色器：?jiǎn)螕羟熬吧捅尘吧珘K 浮動(dòng)面板：顏色、色板 吸管工具：3.4.2 Photoshop基本操作 填充與描邊 填充：指用顏色、圖案等對(duì)選區(qū)或整幅圖像進(jìn)行填充(編輯/填充) 描邊：對(duì)選區(qū)的邊緣著色，制作出近似霓虹燈的圖像效果(編輯/描邊) 混合模式 可完成不同的合成效果，其應(yīng)用場(chǎng)合是： 使用填充和描邊功能時(shí) 使用繪圖和編輯工具時(shí) 圖層應(yīng)用時(shí)3.4.2 Photoshop基本操作 油漆桶工具 用于填充圖像或選區(qū)中顏色相近的區(qū)域，其中顏色的相近程度由“容差”值來(lái)決定。 漸變工具 用于在選區(qū)內(nèi)填充多種色彩以及樣式的漸變效果。 五種漸變工具：線性漸變、徑向漸變 角度漸變、對(duì)稱漸變、菱形漸變 漸變

11、編輯器：3.4.2 Photoshop基本操作 6.繪圖與編輯工具 畫(huà)筆工具：繪制比較柔和的線條(毛筆) 鉛筆工具：繪制不同粗細(xì)硬線條(鉛筆) 橡皮擦工具：擦除圖像顏色(背景色) 背景橡皮擦工具：擦除圖像顏色(透明) 魔術(shù)橡皮擦工具：擦除相同色彩均為透明 仿制圖章工具、圖案圖章工具 模糊工具、銳化工具、涂抹工具 減淡工具、加深工具、海綿工具3.4 圖像處理軟件三、圖層的應(yīng)用 1.圖層及其作用 圖層是一個(gè)沒(méi)有厚度、透明的電子畫(huà)布。 圖層的作用：可以將圖像中的各個(gè)部分獨(dú)立出來(lái)并單獨(dú)進(jìn)行編輯或處理。 將各個(gè)圖層通過(guò)不同的模式混合，可產(chǎn)生不同的效果。3.4 圖像處理軟件 2.圖層的基本操作 圖層控制面

12、板 圖層的創(chuàng)建：創(chuàng)建新的圖層按鈕 圖層的移動(dòng)：拖動(dòng)到指定位置 圖層的復(fù)制：拖放到創(chuàng)建新的圖層按鈕 圖層的刪除：拖放到刪除圖層按鈕+= 3.圖層的設(shè)置 設(shè)置圖層樣式：雙擊圖層縮覽圖 圖層/圖層樣式/混合選項(xiàng) 圖層樣式對(duì)話框更改設(shè)置 4.合并圖層 圖層過(guò)多將占據(jù)很大的內(nèi)存 向下合并圖層：圖層/向下合并 合并可見(jiàn)圖層：圖層/合并可見(jiàn)圖層 拼合圖層：圖層/拼合圖層3.4 圖像處理軟件3.4 圖像處理軟件四、通道與蒙版 1.通道及其作用 通道是圖層中各種單色分量的分布狀態(tài)。 通道的作用：存儲(chǔ)彩色信息 保存選擇區(qū)域3.4 圖像處理軟件 通道的種類： 默認(rèn)通道 RGB通道、紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道 CM

13、YK通道、青色通道、洋紅通道 黃色通道、黑色通道 Alpha通道 Alpha通道是用來(lái)保存選區(qū)，它實(shí)際上是一幅256色灰度圖像。黑透明區(qū)，白不透明區(qū) 專色通道3.4 圖像處理軟件 2.通道的基本操作 通道控制面板 通道的切換：?jiǎn)螕敉ǖ?創(chuàng)建新通道：?jiǎn)螕魟?chuàng)建新通道按鈕 刪除通道：拖放到刪除當(dāng)前通道按鈕 復(fù)制通道：通道控制面板菜單/復(fù)制通道 3.Alpha通道 將選區(qū)存儲(chǔ)到Alpha通道中 將通道作為選區(qū)載入3.4 圖像處理軟件 4.蒙版及其作用 蒙版實(shí)際就是存儲(chǔ)的Alpha通道。 蒙版的作用：存放選區(qū)的遮罩效果 精確地修改遮罩范圍 5.快速蒙版的制作 選取需要修改的圖像區(qū)域 單擊快速蒙版模式編輯

14、工具 使用橡皮擦工具等對(duì)蒙版區(qū)域進(jìn)行編輯 單擊標(biāo)準(zhǔn)模式編輯工具(蒙版選區(qū))3.4 圖像處理軟件五、路徑與矢量圖 Adobe Photoshop 位圖(矢量圖) Illustrator 矢量圖 1.路徑及其作用 路徑是一種線條的記錄方式。 路徑的作用： 繪制復(fù)雜的圖形，如卡通人、小動(dòng)物 選擇圖象，如圖像邊緣是流線形 使用填充路徑、描繪路徑創(chuàng)作特殊效果3.4 圖像處理軟件 路徑可單獨(dú)作為矢量圖輸出 關(guān)于路徑術(shù)語(yǔ)： 錨點(diǎn)：屬性(直線、曲線) 線段：連接兩錨點(diǎn)的線 調(diào)整桿：選中帶曲線屬性的錨點(diǎn) 起點(diǎn)與終點(diǎn) 路徑制作工具： 鋼筆工具、自由鋼筆工具 添加錨點(diǎn)工具、刪除錨點(diǎn)工具、轉(zhuǎn)換點(diǎn)工具3.4 圖像處理軟

15、件 2.路徑的基本操作 路徑控制面板： 新建、復(fù)制、刪除路徑層 路徑的切換、關(guān)閉路徑 路徑的編輯： 路徑選擇工具 直接選擇工具 添加錨點(diǎn)工具 刪除錨點(diǎn)工具、轉(zhuǎn)換點(diǎn)工具3.4 圖像處理軟件 路徑變形處理：編輯/自由變換路徑 多個(gè)路徑排列：工具屬性欄 路徑的填充：?jiǎn)螕粲们熬吧畛渎窂桨粹o 3.路徑與選區(qū)的轉(zhuǎn)換 將路徑轉(zhuǎn)換為選區(qū)： 路徑控制面板菜單/建立選區(qū) 將選區(qū)轉(zhuǎn)換為路徑： 路徑控制面板菜單/建立工作路徑3.4 圖像處理軟件 4.矢量圖繪制工具 矩形工具 繪制矢量圖(創(chuàng)建新的形狀圖層)： 新建文件矩形工具繪制一個(gè)矩形 設(shè)置填充色、圖層樣式 創(chuàng)建新的工作路徑： 矩形工具屬性欄創(chuàng)建工作路徑工具 創(chuàng)建

16、填充區(qū)域： 矩形工具屬性欄創(chuàng)建填充區(qū)域工具3.4 圖像處理軟件 圓角矩形工具 工具屬性欄設(shè)置圓角半徑 橢圓工具 Shift正圓 多邊形工具 工具屬性欄設(shè)置多邊形的邊數(shù) 直線工具 工具屬性欄設(shè)置直線的寬度 自定形狀工具 工具屬性欄形狀面板選取需要圖形 3.4 圖像處理軟件六、典型濾鏡效果 濾鏡來(lái)源于攝影中的濾光鏡，應(yīng)用它可以在圖像上產(chǎn)生一些特殊效果。 濾鏡的操作過(guò)程： 打開(kāi)圖像文件，選中要處理的區(qū)域；若要處理整個(gè)圖象，則不需要選區(qū)域。 選擇某個(gè)濾鏡的菜單命令，若出現(xiàn)對(duì)話框，可調(diào)整其參數(shù)以得到不同特殊效果的圖像。3.4 圖像處理軟件 1.抽出對(duì)象 操作過(guò)程： 打開(kāi)圖片濾鏡/抽出 邊緣高光器工具沿邊

17、界繪制選取框 填充工具單擊要保留區(qū)域 單擊預(yù)覽按鈕確定 2.液化圖像 使用液化命令可以對(duì)圖像的特定區(qū)域進(jìn)行互動(dòng)式的扭曲、膨脹等變形操作。3.4 圖像處理軟件 3.無(wú)縫平鋪圖案 打開(kāi)圖像濾鏡/圖案創(chuàng)建 選擇一個(gè)矩形區(qū)域生成確定 4.像素化濾鏡組 用來(lái)將圖像分塊或?qū)D像平面化(背景)。 晶格化：使圖像重排為一組不規(guī)則的小塊體而產(chǎn)生晶狀效果 銅版雕刻：使圖像產(chǎn)生鏤刻的版畫(huà)效果 馬賽克：使圖像產(chǎn)生馬賽克效果3.4 圖像處理軟件 5.扭曲濾鏡組 使圖像產(chǎn)生變形效果。 切變：按設(shè)定的彎曲路徑來(lái)扭曲圖像 極坐標(biāo)：使方形圖像變?yōu)閳A形圖像，反之 球面化：使圖像產(chǎn)生球化彎曲 6.模糊濾鏡組 通過(guò)減少相鄰像素對(duì)比度使圖像變得柔和 動(dòng)態(tài)模糊：使圖像沿某一方向進(jìn)行位移 高斯模糊：用高斯