第5章 彩色数字图像基础new

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1、第5章彩色数字图像基础第5章数字图像基础5.1视觉系统对颜色的感知5.2图像的颜色模型5.2.1显示彩色图像用RGB相加混色模型5.2.2打印彩色图像用CMY相减混色模型5.3图像的三个基本属性5.3.1分辨率5.3.2象素深度5.3.3真彩色、伪彩色与直接色5.4图像的种类5.4.1矢量图与点位图5.4.2灰度图与彩色图5.5伽马(γ)校正5.5.1γ的概念5.5.2γ校正5.6JPEG压缩编码file:///G

2、/课件/多媒体技术基础第2版(林福宗)/course/ch05Image/ch05.htm(1of52)2004-10-2317:39:38第5章彩色

3、数字图像基础5.6.1JPEG算法概要5.6.2JPEG算法的主要计算步骤5.6.3应用JPEG算法举例5.7图像文件格式5.8图像文件后缀一览表练习与思考题参考文献和站点图像是多媒体中携带信息的极其重要的媒体，有人发表过统计资料，认为人们获取的信息的70％来自视觉系统，实际就是图像和电视。但是，图像数字化之后的数据量非常大，在因特网上传输时很费时间，在盘上存储时很占空间，因此就必须要对图像数据进行压缩。压缩的目的就是要满足存储容量和传输带宽的要求，而付出的代价是大量的计算。几十年来，许多科技工作者一直在孜孜不倦地寻找更有效的方法，用比较少的数据量表达原始的图像。

4、　　图像数据压缩主要根据下面两个基本事实来实现的。一个事实是图像数据中有许多重复的数据，使用数学方法来表示这些重复数据就可以减少数据量；另一个事实是人的眼睛对图像细节和颜色的辨认有一个极限，把超过极限的部分去掉，这也就达到压缩数据的目的。利用前一个事实的压缩技术叫做无损图像压缩技术，利用后一个事实的压缩技术叫做有损图像压缩技术。实际的图像数据压缩是综合使用各种有损和无损压缩技术来实现的。　　本章将介绍表示数字彩色图像所需要的基本知识、使用相当广泛的JPEG压缩标准和图像文件的存储格式。5.1视觉系统对颜色的感知file:///G

5、/课件/多媒体技术基础第2版(林福

6、宗)/course/ch05Image/ch05.htm(2of52)2004-10-2317:39:38第5章彩色数字图像基础人们认为颜色是视觉系统对可见光的感知结果。可见光是波长在380nm～780nm之间的电磁波，我们看到的大多数光不是一种波长的光，而是由许多不同波长的光组合成的。(isaphysicalphenomenon)人们在研究眼睛对颜色的感知过程中普通认为，人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞，另外还有一种在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞，因此颜色只存在于眼睛和大脑。在计算机图像处理中，杆状细胞还没有扮演什么角色。‧fi

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8、/课件/多媒体技术基础第2版(林福宗)/course/ch05Image/ch05.htm(3of52)2004-10-2317:39:38第5章彩色数字图像基础Colorisapsychologicalphenomenon:Interactionofthelightofdifferentwavelengthwithourvisualsystem.人的视觉系统(HVS)对颜色的感知可归纳出如下几个特性：1.眼睛本质上是一个照相机。人的视网膜(humanretina)通过神经元来感知外部世界的颜色，每个神经元或者是一个对颜色敏感的锥体(cone)，或

9、者是一个对颜色不敏感的杆状体(rod)。2.红、绿和蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同。这就意味着，人们可以使用数字图像处理技术来降低表示图像的数据量而不使人感到图像质量明显下降。file:///G

10、/课件/多媒体技术基础第2版(林福宗)/course/ch05Image/ch05.htm(4of52)2004-10-2317:39:38第5章彩色数字图像基础3.自然界中的任何一种颜色都可以由R，G，B这3种颜色值之和来确定，它们构成一个3维的RGB矢量空间。这就是说，R，G，B的数值不同，混合得到的颜色就不同，也就是光波的波长

11、不同。5.2图像的颜色模型　　颜色模型(colormodel)是用简单方法描述所有颜色的一套规则和定义，例如RGB，CMY，YCrCb等都是表示颜色的颜色模型。5.2.1显示彩色图像用RGB相加混色模型　　一个能发出光波的物体称为有源物体，它的颜色由该物体发出的光波决定，并且使用RGB相加混色模型。电视机和计算机显示器使用的阴极射线管(cathoderaytube，CRT)就是一个有源物体。CRT使用3个电子枪分别产生红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue)三种波长的光，并以各种不同的相对强度综合起来产生颜色，如图5-01所示。组合这三种光波以产生特定颜色就

12、叫做相加混