图像及其特征

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1、第二章图像及其特征图像是通过不同的亮度和颜色来表现原景物的内容和相关信息的。在现代图像复制过程中，图像的表现方式有两种，即模拟方式和数字方式，普通的原稿图像（如照片、画稿等）为模拟方式，经印前扫描输入后，即转为数字方式，经印前处理和晒版后又转为模拟方式，最后得到模拟方式的印刷复制品。一幅图像在一定的光学条件下一般具有三大质量特征，即层次、色彩和清晰度。文字和图形也可看成是图像的特例，它们具有特定的层次和颜色特征。图像复制的目的就是要将原稿图像的这些特征再现在复制品上，一幅图像的质量好坏大多数情况下要利用其密度特征进行评价。2

2、.1密度密度是指图像各部分吸收光的性能，即图像黑化的程度，如果图像某部分将投射到它上面的光吸收得越多，那么这部分图像的密度就越大，反之，该部分吸收的光线越少，它的密度就越小。因为密度表现了图像黑化的程度，因此也可以把密度说成黑度。不过平常所说的黑度只是一个面积变黑程度的视觉印象，而密度则是用数字来表示这种变黑的程度。2.1.1透射率与反射率所谓透射率，是指透光性材料透光度的大小，即透射光通量φr与投射光通量φ之比（如图2-1所示）：T=φr/φ因此透射率只是一个比例系数，没有单位，可用百分数或小数表示。由于透射光通量总是小于

3、投射光通量，所以透射率总是小于1，即T＜1，而且图像的黑度越大，其透射率越小，如图2-2所示。透明Φ介ΦT质图2-1透射与投射光通量图2-2黑度与透射率的关系7所谓反射率，则是指反射图像反射光的性能，即反射光通量φR与投射光通量φI之比，实际应用中，通常用在相同照射条件下一个标准白色面（能100％反射投射的光通量）反射的光通量φω表示投射光通量，即：R=φR/φω与透射率一样，反射率也只是一个比例系数，可用小数或百分数表示，并且总是小于1。只是反射率的比较基础是一个标准白色面的反射光通量，如图2-3所示。透射率和反射率能表示

4、图像变黑部分的吸光性能，但是它们与我们通常所说的黑度（视觉印象）相反，大的透射率表示较小黑度，小的透射率表示较大黑度；另一方面，当两个灰色色块互相叠加时，视觉黑度是两个灰色黑度之和，但透射率或反射率不是两个透射率或反射率之和，如图2-4所示，当相同黑度的两张胶片叠合后，吸收性能应增加一倍，但是透射率不是相加，总透射率是两个透射率相乘。因此，透射率不能用来表示图像深浅的变化。T0=0.1T0=0.1图2-3反射率及其比较基础T1=0.1T2=0.0图2-4黑度相加而透射率相乘2.1.2反射密度与透射密度透射率和反射率不适合直接

5、用于表示图像的深浅，但只要把透射率或反射率通过简单的数学变换后，就能符合我们表示图像深浅的视觉特性，这种与视觉黑度相符合的、用来表示图像黑化程度的量叫做密度（Density,通常用D表示）。我们把透射率或反射率倒数的常用对数分别称为透射密度或反射密度，即：DT=lg（1/T）DR=（lg(1/R)密度是一个没有单位的量，以小数表示，如：D=0.12，D=0.15，有时也可这样表示：0.12D,0.15D。这样定义的密度完全能表示视觉黑度（如图2—5所示），在无光线被吸收的区域，密度D=0，当图像的黑度线性增加时，密度也线性提

6、高。用密度值表示黑度或吸光性能不仅符合视觉特性，而且对图像复制工作来说加法要比乘法简单得多。8nT1/TD0110D10.52.03D20.2540.6D30.12580.9D图2-5密度对视觉黑度的表示2.1.3彩色密度我们已知道，图像的黑白深浅可用密度大小来表示，但对一幅彩色图像而言，其各部分的各种颜色的深浅如何表示呢？根据上述用密度表示图像黑白深浅的方式（即黑白密度）对彩色图像的各种颜色的深浅可用彩色密度表示，即彩色密度表示图像中各种颜色对其互补色光的吸收性能。从原理上讲，彩色密度的定义与以上所述黑白密度的定义没有区别

7、，以上计算密度的公式也适合于彩色密度的计算。任何一个彩色色块，其明亮程度强烈地受入射光颜色的影响。只有当与其相同的色光照射时，才显得明亮。与色块的颜色偏离越远，色块就显得越黑。一个颜色的饱和度可以通过它吸收互补色光的多少确定。它吸收的互补色光越多，它的饱和度就越大，其密度值也越大。测量彩色密度时应使用测试色块的互补色光。因此一个色块的彩色密度应有分别由红、绿、蓝色光所测得的三个密度值。2.2模拟图像与数字图像对图像信息的表示可采用光学、电子等模拟信号表示，也可通过数字代码来表示，他们分别称为模拟图像和数字图像。在图像复制工艺

8、中，两种图像表现方式都非常重要，模拟图像能更直观地表现图像的信息和特征，也是印刷复制品的最终表现形式。数字图像也是现代图像复制处理过程中必须采用的图像表现形式，这种表现方式更有利于对图像的灵活处理。2.2.1模拟图像的数学模型人眼看到的图像一般都是由物体反射的光组成的。图像在点（x,y）处