计算机 图文信息处理常识.
第3章
图文信息处理常识
计算机操作员掌握必要的图文信息处理的基础知识,有助于更规范、更有效率地完成日常文字处理工作。本章分两部分,第一部分介绍了图形、图像的概念与常见的图像格式;第二部分介绍了有关书刊排版上常用的概念与校对符号的用法。
3、1 图形图像处理常识
3、1、1 图形图像基本知识
学习目标
? 了解图形、图像的定义
? 熟悉图像文件的格式及属性参数 ? 熟悉图形、图像的属性参数
图形与图像就是人们非常乐于接受的信息载体,就是多媒体技术的重要组成部分。一幅图画可以形象生动地表示大量的信息,具有文本与声音所无法比拟的优点。因此了解图形图像处理技术就是非常必要的。
一、图形与图像
在计算机领域,图形(graphics)与图像(picture或image)就是两个不同的概念。
1、图形
图形又称矢量图形。就是计算机根据数学模型计算而生成的几何图形,如直线、矩形、任意曲线与图表等。图形就是由点、线、二维或三维图片构成,构成图形的点、线与图片由坐标及相关参数生成,如,用Illustrator、CorelDraw等软件绘制的图形。图形的优点就是可以不失真缩放、占用储存空间小。但矢量图形仅能表现对象结构,表现对象质感方面的能力较弱。
2、图像
图像就是指由输入设备捕获的实际场景画面以数字化形式存储的任一画面,就是真就是物体重现的影像。对图片逐形、逐列进行采样(取样点),并用光点(称为像素点)表示并存储,即为数字图像,又称为位图或点阵图。
图像主要用于表现自然景色、人物等,能表现对象的颜色细节与质感。具体形象、直观、
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信息量大的优点。但图像文件的数据量很大,存储一幅大小为640像素*480像素、24位真彩的BMP格式图像,约需900KB的存储空间、所以需要对图像数据进行压缩,即利用视觉特征,去除人眼不敏感的冗余数据。目前最流行,切压缩效果好的位图压缩格式为JPEG,其压缩比高达30:1,而且图像失真较小、
图形与图像的共同特点就是:二者都就是静态的,与时序无关。它们之间的差别就是:图形就是用一组命令通过数学计算生成的,这些命令时用来描述画面的直线、圆、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性与参数,而图像就是通过画面上的每一个像素的亮度或颜色来形成画面的;图形可以容易得被分解成不同的成分的单元,分解后的成分间有明显的界限,而要将图像分解成不同的成分则较难,各个成分间的分界往往比较模糊,有些区间彼此平滑地连接在一起,很难区分属于哪个成分。
当土星很复杂时,计算机需要花费很长的时间执行绘图指令。此外,矢量图也很难描述一幅真实世界的彩色场景,因此自然景物适合用位图表示。
矢量图与位图相比,计算机显示位图比显示矢量图速度要快。矢量图与位图之间可以用软件进行转换,由矢量图转换成位图采用光栅化(rasterizing)技术,这种转换相对容易一些,由位图转换成矢量图用跟踪(tracing)技术,这种技术在理论上说比较容易,但实际中很难实现,尤其对复杂的彩色图像更就是如此。
二、图像的文件格式
多媒体计算机中,可以通过扫描仪、数字化仪或者光盘上的图像文件等多种方式获取图像,每种获取方法又就是由不同的软件开发商研制开发的,因而就出现了多种不同格式的图像文件。常见的图形图像文件格式有以下几种:
1、CIF(graphics interchange format)格式
GIF就是美国Compu Serve公司于1987年制定的格式,分静态GIF与动态GIF两种,支持透明背景图像,适用于多种操作系统,适合在Web中使用,就是 Internet上重要的图形图像文件格式之一,支持64000像素的图像。
2、BMP(bitmap)格式
BMP就是一种与设备无关的文件格式,它就是在与微软Windows操作系统绑定在一起的一种位图图像格式,Windows软件的图像信息默认以该格式存储。其最大的优点就是能被大多数软件“接受”,所以又称“通用格式”。其文件分三部分:文件头、信息头与图像数据。文件头用来说明图像的类型、实际图像数据长度与起始位置。分辨率等,信息头就是彩色映射。
3、PCX格式
PCX就是Z—soft公司为其图像处理软件(paint brush)(画笔)配套推出的一种图像格式,就是经过压缩的格式,多数位图文件都能转换成这种格式,占用磁盘空间较小、它包括三类文件:各种单色的PCX文件、大多数图像编辑软件均能处理这种格式的文件,各种扫描仪的输出也能生成PCX文件。
4、TIFF(tagged image )格式
TIFF也缩写成TIF,它就是由原Aldus与微软公司合作开发的用于扫描仪与桌面出版系
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统的文件格式,称为标记图像文件格式。TIFF格式的图形图像有压缩与不压缩两种格式,以其灵活而获得人们的青睐,多数应用程序都支持这种格式。
5、JPEG(joint photographic expert group)格式
JPEG就是由静态图像专家组制定的图像标准,其目的就是解决专业摄影人员高质量图片的存放问题、JPEG文件的扩展名为JPG,其最大的特点就是采用JPEG的方法压缩而成,其压缩比高,并可在压缩比与图像质量之间平衡,用最经济的存储空间得到较好的图像质量、文件非常小,而且可以调整压缩比,用JPEG格式存储的文件大小就是其她格式的1/20~1/10,一般文件大小只有几十KB或一二百KB,而色彩数可达到24位,图像质量与照片没有多大差别,所以它被广泛运用于Web上。
6、PSD格式
PSD格式就是图像处理软件Photoshop专用的图像的文件格式,文件占用空间一般比较大。
7、PCD格式
PCD格式就是PhotoCD专用的存储格式,一般应用在CD-ROW上。PCD文件中含有从专业摄影照片到普通显示用的多种分辨率地图像,所以文件非常大。但就是PhotoCD的应用范围非常广,现在的图像处理软件基本上都可以读取PCD文件或将其转换成其她格式的图像文件。
8、EPS(encapsulated postscript)格式
EPS就是Adobe System公司的PostScript页面描述语言的产物,它就是用来表示矢量图形的PostScript语言。由于桌面出版领域多使用PostScript打印输出,因此无论Windows还就是Macintosh平台,几乎所有的图像、排版软件都支持EPS格式。
9、WMF(windows meta file)格式
WMF就是一种比较特殊的文件格式,可以说就是位图与矢量图的一种混合体,在桌面出版领域应用十分广泛,许多ClipArts图像就就是这种格式存储的。
除了上述标准格式外,多数图像软件还支持其她格式文件的输入/输出,有的系统还有自己的图像文件格式。表3-1列出了PC机上应用的一些其她常用图像文件格式。
表3-1 其她常见图像文件格式 扩展名 AL CDR CPT DXF 3DS FIF DRW WPG 文件简要描述 矢量格式,就是Adobe Illustrator文件格式 矢量格式,就是CorelDraw的标准文件格式 矢量格式/位图格式,就是Corel Photo-Paint的文件格式 矢量格式,Auto CAD的绘图交换文件格式 矢量格式,为3D Studio的动画原始图形文件格式 位图格式,分形图像文件格式,使用分形方法进行压缩 矢量格式,一种绘图文件格式 矢量格式/位图格式,就是WordPerfect使用的图形文件格式 三、图像的属性参数
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图像的属性参数主要包含分辨率、像素深度、图像的表示法与种类等。
1、分辨率
常见的分辨率有三种:显示分辨率、图像分辨率与像素分辨率。 (1)显示分辨率
显示分辨率又称屏幕分辨率,就是指显示屏幕上能够显示出的像素数目,与具体显示模式有关。例如,标准VGA图形卡的最高屏幕分辨率为640像素*480像素,整个显示显示屏就含有307200个像素点。同样大小屏幕能够显示的像素越多,分辨率就越高,显示的图像质量越高。
(2)图像分辨率
图像分辨率就是指组成一幅图像的像素密度,即数字化图像的大小,以水平与垂直的像素点数来表示。同一幅图,组成该图的图像像素数目越多,ZHE则说明图像的分辨率越高,图像瞧起来就越逼真。相反,图像就显得粗糙。图像分辨率实际上决定了图像的显示质量。 在用扫描仪扫描彩色图像时,通常要指定图像扫描的分辨率,也称为扫描分辨率,用每英寸像素点的数目来表示扫描分辨率可以用来间接地描述图像分辨率。例如,用300点/in的扫描分辨率扫描一幅8in×10in的彩色图像,就得到一幅2400像素×3000像素的图像。 图像分辨率与显示分辨率就是两个不同的概念。图像分辨率就是确定组成一幅图像的像素数目,而显示分辨率就是确定显示图像的区域大小。如果显示器的为640像素×480像素,那么一幅320像素×240像素的图像只占显示屏的1/4;相反,2400像素×3000像素的图像在这个显示屏上就不能被完整的显示,只能通过滚动的方式浏览全部图像内容。另外,图像的质量与显示分辨率没有直接联系,也就就是说,即使提高了显示分辨率,也无法真正改善图像的质量。
(3)像素分辨率
像素分辨率就是指一个像素的宽度与高之比。通常1:1,不合理的像素宽高比将导致图像变形,因此在这种情况下必须对图像宽高比进行调整。
2色彩深度
色彩深度就是指存储每个像素所用的二进制位数,它用来度量图像的颜色数,也叫色像素深度。色彩深度决定了彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。
位图中每个像素点的色彩深度可分为2色、16色、256色或16色、24色、32色位真彩色等格式。色彩深度为1的图像只能有两种颜色(黑色与白色),通常称为单色图像;色彩深度为4的图像可以有16(24)种颜色;色彩深度为8的图像可表示为256(28)种颜色。
3、图像数据量
一幅位图图像在计算机中所需的存储空间也叫图像数据量,可用下式计算: 图像文件的数据量=位图高度(像素数)×位图宽度(像素数)×色彩深度(位)/8。 例如,一幅分辨率为640像素×480像素的256色原始图像(未经压缩)的数据量为:
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(640像素×480×8位)/8=307200Byte
图像的每个像素都就是用R(red)、G(green) 、B(blue)三个分量表示的,即每个像素就是由红、绿、蓝三种颜色按一定的比例混合而得到的,若每个分量用8位,那么一个像素共用24位表示,也就就是说像素的色彩深度为24,每个像素可以就是224=16777216种颜色中的一种,由于组成的颜色数目几乎可以模拟出自然界中的任何颜色,所以也称为真彩色。
3、1、2 图形图像的获取与输入
学习目标
? 掌握获取图形文件的方法 ? 了解获取图像文件的方法
计算机获取图像文件的方法常用的有以下几种。
一、用图形工具软件生成
利用Paint Brush、 Photoshop 、CorelDraw等图形软件去创作所需要的图形,这些软件都具有大致相同的功能,能用鼠标(数字化仪)描绘各种形状的图形,并可填色、填图案、变形、剪切、粘贴等,也可标注各种文字符号。用这种方法可以很方便地生成一些小型的简单的画面,如图案、标志等,设计修改都很方便,成本较低。
二、图像扫描
图像扫描仪主要应用在图纸之类平面图像采集的场合。根据其外形与生产图像的方式通常将其分为手持式、平板式与滚筒式三种类型,根据其对颜色的辨别能力又分为单色、灰色与彩色三种。
滚筒式扫描仪多用于输入尺寸较大的图像。平板式扫描仪带有感应窗的自动移动装置,只需将扫描对象平放在扫描面板上即可,就是投资较低并能获得较高质量图像的较理想的选择。手持式扫描仪造价低廉, 可直接对书本杂志上的图像进行扫描,而不必将图像裁剪下来,因而在多媒体计算机MPC中使用较多。
三、数字摄像输入
利用电视摄影机或数字式照相机,可把照片、艺术作品甚至实际场景输入计算机而产生一幅数字图像。这种方式与普通照相机、录像机相比,省去了胶片及冲洗过程,可以直接将采集的数字图像信息保存在内部存储器中。
摄像机与扫描仪的差别就是:扫描仪只能输入平面的图像,而摄像机可以捕获三维空间的景物,即使就是输入平面的图像,速度也比扫描仪快。扫描仪只能输入静止的图像,而摄像机既可输入静止图像,也可输入活动图像。
四、利用录像机与电视机捕获图像
通过视频卡与有关软件可以对录像机与电视机的视频输出进行采集,生成数字图像。
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