数字图像图形表示与处理

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1、第三章数字图像图形表示与处理§31多媒体技术基础及应用本章要点相关基本概念、数字图像采样与量化原理；彩色空间及转换.图像文件及格式转换。§32多媒体技术基础及应用3.1彩色空间表示及其转换学习内容：图象的数字化颜色的基本概念彩色空间表示彩色空间转换§3.1彩色空间表示及其转换3多媒体技术基础及应用颜色的基本概念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；眼睛看到的大多数光不是单一波长的光，而是许多不同波长的光的组合；§3.1彩色空间表示及其转换4多媒体技术基础及应用人的视觉系统眼睛本质上是一个照相机；红、绿和蓝三种

2、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。因此，可使用数字图像处理技术降低数据率而不致看起来图像质量太差§3.1彩色空间表示及其转换5多媒体技术基础及应用视觉系统对颜色和亮度的响应§3.1彩色空间表示及其转换6多媒体技术基础及应用颜色的基本概念自然界中的任何一种颜色都可以由R(red红)，G（green绿），B（blue蓝）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有所不同，也就是光波的波长不同。§3.1彩色空间表示及其转换7多媒体技术基础及应用产生波长不同的光所需要的

3、三基色值§3.1彩色空间表示及其转换8多媒体技术基础及应用彩色光的三个特性亮度色调饱和度§3.1彩色空间表示及其转换9多媒体技术基础及应用亮度亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。对同一物体照射的光越强，反射光也越强（越亮）；对于不同的物体在相同照射情况下，反射越强，则看起来越亮。§3.1彩色空间表示及其转换10多媒体技术基础及应用色调色调是人眼对的光的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。某一物体的色调，是指该物体在日光照射下，反射的各光谱成分作用于人眼的综合效果对于透射物体则是透过该物体的光谱综合作用的

4、结果在人眼中的反应。§3.1彩色空间表示及其转换11多媒体技术基础及应用饱和度饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度，对于同一色调的彩色光，饱和度越深颜色越鲜明或说越纯。饱和度还和亮度有关。§3.1彩色空间表示及其转换12多媒体技术基础及应用亮度表示某彩色光的明亮程度，而色度则表示颜色的类别与深浅程度。彩色光的三特性的小结亮度色调、饱和度合成色度§3.1彩色空间表示及其转换13多媒体技术基础及应用三基色三基色原理三基色的选择并非唯一互相独立的颜色才能作为三基色红绿蓝——应用最广的三基色§3.1彩色空间表示及其转换14多媒体技术基础

5、及应用三基色原理自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成；（图）绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光。§3.1彩色空间表示及其转换15多媒体技术基础及应用三基色原理示意图§3.1彩色空间表示及其转换16多媒体技术基础及应用相加混色把三种基色光按不同比例相加称之为相加混色。由红、绿、蓝三基色进行相加混色的情况：红色十绿色一>黄色红色十蓝色一>品红绿色十蓝色一>青色红色十绿色十蓝色一>白色§3.1彩色空间表示及其转换17多媒体技术基础及应用二次色和补色由于：红色十青色=绿色十品红=蓝色十黄色=白色称黄、品红

6、和青色为相加二次色通常称青色、品红和黄色分别是红、绿、蓝三色的补色，由它们组成的色彩系统也称减法系统。§3.1彩色空间表示及其转换18多媒体技术基础及应用亮度公式NTSC制式（美欧制式）：PAL制式（亚洲制式）：亮度Y=0.299R+0.587G+0.114B亮度Y=0.222R+0.707G+0.071B§3.1彩色空间表示及其转换19多媒体技术基础及应用彩色空间表示在多媒体计算机中，常常涉及到几种不同的色彩空间表示颜色。如计算机显示时采用RGB彩色空间；彩色印刷时采用CMYK彩色空间；彩色全电视信号数字化时采用YUV彩色空间；为了便于色彩处理和识别，

7、视觉系统又经常采用HSI彩色空间、。计算机显视器RGB彩色空间彩色印刷CMYK彩色空间彩色电视YUV和YIQ彩色空间视觉系统的HSB彩色空间§3.1彩色空间表示及其转换20多媒体技术基础及应用(1).计算机显视器RGB彩色空间RGB彩色空间又称加色法系统。RGB彩色空间采用三种基本颜色，即RGB(红，绿，蓝)。彩色显视器的输入需要RGB三个彩色分量，通过三个分量的不同比例配合，在显示屏幕上合成所需要的任意颜色，三种颜色均无时显示黑色。在RGB彩色空间，任意彩色光F，其配色方程可写成：F=r[R]+g[G]+b[B]其中，r、g、b为三色系数，r[R]、g

8、[G]、b[B]为F色光的三色分量。任意一种色光，其色度可由相对色系数中的任意两