《图像处理基础知识》PPT课件

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1、图像处理基础颜色模型、色彩空间、图像格式和视频格式颜色模型在图形学领域定义的颜色模型，就是在某种特定上下文中对于颜色的特性和行为的解释方法。一般对色彩的讨论都是基于通过红、绿、蓝三原色混合而产生其它颜色的成色机制。RGB颜色模型最便于诸如视频监视器或打印机等硬件设备上表示颜色。但在具体的图形应用中，我们还会用到其它的一些颜色模型。HSV模型HSV模型是面向用户的，是一种复合主观感觉的色彩模型。H、S、V分别指的是色调（彩）（hue）、色饱（saturation）和度和明度（value）。所以在这个模型中，一种颜色的参数便是H、S、V三个分量构成的三元组。HSV模

2、型HSV模型不同于RGB模型的单位立方体，而是对应于一个圆柱坐标系中的一个立体锥形子集。在这个锥型中，边界表示不同的色彩。H分量表示颜色的种类，取值范围为0~1，相应的颜色从红、黄、绿、蓝绿、蓝、紫到黑变化，且它的值由绕V轴的旋转角决定，每一种颜色和它的补色之间相差180。HSV模型YCbCr模型YCbCr模型又称为YUV模型，是视频图像和数字图像中常用的色彩模型。在YCbCr模型中，Y为亮度，Cb和Cr共同描述图像的色调（色差），其中Cb、Cr分别为蓝色分量和红色分量相对于参考值的坐标。YCbCr模型中的数据可以是双精度类型，但存储空间为8位无符号整型数据空间

3、，且Y的取值范围为16~235，Cb和Cr的取值范围为16~240。在目前通用的图像压缩算法中（如JPEG算法），首要的步骤就是将图像颜色空间转换为YCbCr空间。NTSC模型NTSC模型是一种用于电视图像的颜色模型。NTSC模型使用的是Y.I.Q色彩坐标系，其中，Y为光亮度，表示灰度信息；I为色调，Q为饱和度，均表示颜色信息。因此，该模型的主要优点就是将灰度信息和颜色信息区分开来。色彩空间色彩空间，通俗一点讲，就是各种色彩的集合，色彩的种类越多，色彩空间越大，能够表现的色彩范围即色域越广。有两类色彩空间，一类是基于RGB模型的色彩空间，另一类是CMYK色彩空间

4、Lab色彩空间由国际照明协会（CIE）在1931年制定包括人眼所能看到的所有颜色是目前为止色域最宽的色彩空间，其每一色值组合对应一种确定的、与设备无关的色彩。“理论化”的色彩，使不同设备的色彩能够相互比较、模拟和匹配。在输出、输入设备有限的色域范围内安全地进行色彩传递几种颜色空间的色域RGB色彩空间RGB对应的是红绿蓝三种原色光，这是因为自然界的所有颜色都可以用这三种光混合而成。在描述时，用R、G、B作为相互垂直的坐标轴来表示，是一种加光模式RGB色彩空间在色彩的处理过程中主要是用来描述像显示器、电视、扫描仪、数字相机等设备的以显示器为例，三种基色的中每一种都有

5、一个0~255的值的范围，通过对红、绿、蓝的各种值进行组合来改变象素的颜色。所有基色的相加便形成白色。反之，当所有的基色的值都为0时，便得到了黑色。RGB色彩空间又有AdobeRGB、AppleRGB、sRGB、ColorMatchRGB、WideGamutRGB、CIEGB、MonitorRGB/SimplifiedMonitorRGB等几种sRGB(标准RGB)色彩空间由微软与惠普于1997年联合确立，是基于PC的32位色彩空间。目前，被广泛地应用于显示器、打印机、扫描仪等设备，用以提高它们与打印输出设备间的色彩匹配，保证色彩的一致性同样采用sRGB色彩空间

6、的设备之间，可以实现色彩相互模拟，但却是通过牺牲色彩范围来实现各种设备之间色彩的一致性的，这是所有RGB色彩空间中最狭窄的一个sRGB也称“互联网标准色空间”，与普通的个人电脑监视器的特性相匹配，普通电脑显示器一般无法再现超越sRGB空间色域的图象。通常在电脑监视器上再现的图象色彩比sRGB图象更浅些。AdobeRGB色彩空间AdobeRGB由Adobe公司在1998年制定，其雏形最早用在Photoshop5.x中，被称为SMPTE-240M具备非常大的色彩范围，其绝大部分色彩却又是设备可呈现的，这一色彩空间全部包含了CMYK的色彩范围，为印刷输出提供了便利，可

7、以更好地还原原稿的色彩，在出版印刷领域得到了广泛应用高端数码相机采用AdobeRGB色彩空间，层次较丰富，但色彩饱和较低AdobeRGB色域的显示问题AdobeRGB的色域比一般的sRGB色域更广，更接近人肉眼所能感知的颜色，所以广为专业制作人员所应用。主流显示器只能输出8-bitsRGB色域，如果采用AdobeRGB色域处理数码相片时可能会出现蓝色区域无法正确显示的问题，从而导致偏色。采用10bitcolor时，色阶大为广阔，能有更广阔的色域，可解决AdobeRGB的色域问题。采用10bitcolor，需显示器、显卡和应用程序的支持，如Adobe的Photos

8、hopCS4、CS5绘图