圖案基本原理

1、圖像基本原理,,何謂 圖像 ?,簡(jiǎn)言之，圖像包含了圖形與影像。 圖形由點(diǎn)、線、圓、三角形等幾何圖形所構(gòu)成的圖案。幾何圖形大多能利用製圖工具如 : 圓規(guī)、尺等來繪製 影像泛指不規(guī)則、不容易用幾何圖形來表示的圖案。人的眼睛所看到的自然景色、建築物等景象，則可以利用照相機(jī)來拍攝或用畫筆將之繪出 電腦如何表示一個(gè)圖形？ 數(shù)位化,電腦儲(chǔ)存圖像的方法,『向量式』 的表示法記錄圖像的座標(biāo)及圖形種類與相關(guān)參數(shù) 表示一個(gè)圓，可以記錄其

2、圓心、半徑以及它是個(gè)圓形。 對(duì)於幾何圖形，這個(gè)方式相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)便；但是對(duì)於照片、自然景色等影像圖案，則不容易以這個(gè)方法表示?！狐c(diǎn)矩陣式』 的表示法 將整個(gè)圖像分割成為如棋盤式的方格點(diǎn)，進(jìn)而儲(chǔ)存每一個(gè)點(diǎn)的資訊 可以表示幾何圖形及照片、自然景色等影像圖案目前的電腦圖像虔理軟體大多採(cǎi)用 『點(diǎn)矩陣式』 的表示法。,專有名字,像素 構(gòu)成一張圖像的基本單位的 『點(diǎn)』 ，稱之為 『像素( Pixel) 』 一張圖像可以視為一堆密密麻麻相鄰的

3、點(diǎn)所構(gòu)成。例如一個(gè)圍棋棋盤如果用黑、白棋子填滿棋盤的方格就可以構(gòu)成一個(gè)含l9 x 19 個(gè)像素的圖案。圖像大小一張圖像的長(zhǎng)度和寬度。(640*480，1024*768)解析度 單位面積所包含的像素個(gè)數(shù)。在圖像大小不變的情形下，所含的點(diǎn)愈多，點(diǎn)也就愈小，解析度愈高，圖像看起來就會(huì)愈精細(xì)。所須儲(chǔ)存空間就愈大。像素的長(zhǎng)寬比一個(gè)像素長(zhǎng)度和寬度的比例。深度用來表示一個(gè)像素所佔(zhàn)用的位元數(shù)。對(duì)於黑白的棋子，由於顏色只有兩種，因此

4、記錄方格上的棋子顏色只需1個(gè)位元。同理，方格內(nèi)可能填入的顏色愈多，用來表示一個(gè)像素所需的位元數(shù)也就愈多。,圖像顏色的顯示原理,單色圖像而言，其構(gòu)成的基本顏色就是黑白兩色 彩色圖像則根據(jù)光的合成原理，由紅色、綠色、藍(lán)色等三原色所構(gòu)成,6級(jí)色彩表示方式,單色 ( Mono ) : 即一個(gè)像素只有黑或白兩種情形，因此只需要1個(gè)位元便可以表示一個(gè)像素的顏色資訊。256 灰階 (256 Graylevel) : 雖然也是由黑白兩色所

5、構(gòu)成但是依明暗廈分成256 個(gè)層次，因此稱為256灰階。一個(gè)像素要能表示256種不同的黑白明暗度，需要8個(gè)位元（28 = 256）16 色16 色的表示模式為最簡(jiǎn)單的彩色模式，要表示 16 種顏色的狀況，需要 4 個(gè)位元 ( 24 = 16 ) 。256 色由於 256 種顏色的色彩表示能力已相當(dāng)豐富，可以將一般的圖像表現(xiàn)的相當(dāng)逼真，因此，這個(gè)模式是一般彩色圖像最常採(cǎi)用的模式。要表示 256 種不同顏色，和256 灰階一樣，一個(gè)

6、像素需要 8 個(gè)位元。（28 = 256）64K 種顏色 ( 又稱為 Hi-Color )每一個(gè)像素可以表現(xiàn)出 64 X 1024 : 65536 種顏色。本模式下，一個(gè)像素需要 16 個(gè)位元來表示其色彩的資訊，其中紅色佔(zhàn)5 個(gè)位元、藍(lán)色佔(zhàn) 5 個(gè)位元、綠色佔(zhàn) 6 個(gè)位元，所以紅色、藍(lán)色、綠色各有 32 、 32 、 64 種明暗廣的變化總共可以組合出 64K 種顏色。全彩模式 (又稱 True Color ) 紅色、藍(lán)色、綠

7、色各佔(zhàn) 8 個(gè)位元，因此庫(kù)種原色各有 256種明暗廣的鑾化，可以表現(xiàn)出的顏色共有 2z4 = 16777216 ( 16．7M ，也就是一千六百多萬(wàn)) 種顏色，因此稱為 『全形模式』 。這個(gè)方式類以於電視所用的「紅、綠、藍(lán) ( RGB ) 』 三槍投影映像管的原理，可以真實(shí)的表現(xiàn)出一個(gè)點(diǎn)的顏色出來。,像素內(nèi)容以外…,圖像構(gòu)成的基本要素加以記錄，這些要素包括 :圖像的長(zhǎng)寬所佔(zhàn)的像素點(diǎn)數(shù)。圖像所採(cǎi)用的色彩模式。如果是 16 色或是

8、256 色的色彩模式時(shí)，則必須記錄所採(cǎi)用的調(diào)色盤。,掃瞄過程,掃描器讀取圖片反射回來的光點(diǎn)。圖片上每一吋能讀取的光點(diǎn)愈多，掃瞄影像的解析度（精確度）就愈高。解析度的範(fàn)圍由每吋 75 點(diǎn)至 2400點(diǎn)（dpi）不等。如果要把影像印出來，解析度的設(shè)定值越高越好。如果要在螢?zāi)簧戏糯笥跋?，較高的解析度會(huì)使出現(xiàn)的影像較為平滑。,影像品質(zhì)與檔案大小,如果用 150 dpi的解析度進(jìn)行掃瞄，如果需要 300KB的磁碟空間，如果用 300dpi

9、 的解析度進(jìn)行掃瞄，就需要 600KB的磁碟空間。 圖像的品質(zhì)主要取決於它的解析度和所使用的色彩模式圖像儲(chǔ)存所需空間 = 圖像高 (點(diǎn)數(shù)) X圖像寬 (點(diǎn)數(shù)) X像素深度 (位元組)。,實(shí)例,300點(diǎn)X 200點(diǎn)的單色圖形所需的儲(chǔ)存空間僅需 300 x 2OO X l/8 = 7500 位元組 ; 300點(diǎn)X 200點(diǎn)的全彩圖形所需空間則為 300 X 2O0 X 3 = 180000 位元組。同樣大小的圖 18 點(diǎn)/吋

10、 150 X1OO X l = 15000 位元組：72 點(diǎn)/吋則需 300 X 2OO X l = 60000 位元組,壓縮,圖像壓縮的方法可以分為 『無損壓縮』 及略損壓縮』 兩類。無損壓縮壓縮後的圖像經(jīng)過還原後仍然會(huì)和原來的圖像完全相同。無損壓縮的壓縮比率約 2 ~ 5 倍略損壓縮無法將壓縮後的圖像還原成和原來完全相同，利用人的眼睛對(duì)色彩些微的差異往往感覺不出來略損壓縮力法的壓縮效果比較好，因此一般圖像檔格式都是略損

11、壓縮格式。略損壓縮的壓縮比率約10 ~ 100倍。,常見圖型檔案,BMP圖檔格式由美國(guó)微軟Microsoft公司所推出，主要是用在Windows視窗環(huán)境下之圖形介面作業(yè)，它可以支援單色或彩色圖案，亦可提供壓縮或不壓縮的方式來儲(chǔ)存圖元資料，壓縮主要是以RLE(RUN-Length Encoded) 方式來進(jìn)行圖檔處理時(shí)並無太複雜的計(jì)算過程,TIFF檔案格式,TIFF (Tagged Image File Format)檔案格式由

12、AHusCo.和Microsoft以及一些其他的公司所共同研發(fā)訂定而成目前可以說是工業(yè)界數(shù)位影像格式的標(biāo)準(zhǔn)，具有彈性、擴(kuò)充性、可攜性及可增補(bǔ)性，因此有越來越多的和影像處理有關(guān)的廠商採(cǎi)用TIFF檔案格式其相關(guān)的工具程式也越來越多。但是TIF檔案格並非沒有缺點(diǎn)，由於它的兼容並蓄的特性，使得它本身的複雜性很高，在管理上或程式撰寫上都比其它的檔案格式來得困難。,GIF檔案格式,GIF (Graphics Inter Format)檔案格式

13、CompuServe公司所訂定，是WWW常用的影像檔案格式具有通用調(diào)色盤及局部調(diào)色盤之待點(diǎn)，最多可諸存256色採(cǎi)用修改式的LZW壓縮能進(jìn)行影像編碼，使得整個(gè)影像壓縮效率更高。,JPG檔案格式,由Joint　Photographic　Experts　Group所制定主要是用於靜態(tài)視訊影像的壓縮處理，最多可以做到80：1的壓縮比，因此最常在WWW使用一個(gè)影像如果處理成JPG檔案，可以比GIF檔案佔(zhàn)用更小的記憶容量在壓縮時(shí)先將顯像切

14、割成許多8×8的小方塊，然後進(jìn)行離散餘弦轉(zhuǎn)換(DCT)，最後經(jīng)過霍夫曼(Huffman)編碼，而成壓縮過的資料。,3D 環(huán)場(chǎng)網(wǎng)頁(yè)-Pixmaker,拍攝用任何相機(jī)拍攝縮略圖編輯與調(diào)整工具鏡頭設(shè)置的自動(dòng)測(cè)試功能選用輸入檔案的格式，輸入檔案格式包括：.jpg, .bmp, 和.pcd友好、直觀以及使用簡(jiǎn)單的圖形使用介面支持1600 x 1200像素圖像按 Snap 輸入圖像按 Switch 結(jié)合影像按 Publ