《色彩和图像》PPT课件

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1、色彩和图像淮永建北京林业大学信息学院huaiyj@163.com2021/7/191音频技术回顾2021/7/192音频三要素数字音频音频文件容量计算音频压缩编码PCMADPCMSub-DPCM熵编码音频文件格式MpegMidi实验准备Audition音频编辑软件MPEG音频编码器结构2021/7/193MPEG音频编码器结构时——频分析心理声学模型量化位分配熵编码复用参数参数输入输出数据流掩蔽阈值合成音乐的产生过程2021/7/194MIDI乐器MIDI接口音序器合成器扬声器MIDI文件MIDI指令模拟音频信号PC机音频卡主要内容20

2、21/7/195色彩的基本概念色彩的空间表达数字图像图像编码简介图像文件结构色彩的基本概念2021/7/196色彩的来源色调、亮度和饱和度色彩的混合与互补色彩的来源2021/7/197色彩是是视觉系统对可见光的感知结果。太阳发射的可见光是由各种色光组合而成的白光。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。白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、紫六个标准色光谱。光波、可见光波与颜色的关系2021/7/198波长（nm）500600紫400700750紫蓝蓝蓝绿绿绿黄黄橙橙

3、红红350可见光波长0.005nm5nm350nm750nm0.4mmγ射线χ射线紫外线红外线无线电波0.01nm10km人的视觉系统2021/7/199研究表明，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。人的视觉系统对颜色的感知可归纳出如下几个特性：人的视觉系统2021/7/1910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

4、个对颜色敏感的锥体(cone)，或者是一个对颜色不敏感的杆状体(rod)。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，如图所示。这就意味着，人们可以使用数字图像处理技术来降低数据率而不使人感到图像质量明显下降。视觉系统对颜色和亮度的响应特性2021/7/1911色调、亮度和饱和度2021/7/1912光的物理性质：波长和幅度人眼对色彩的感觉：色调、饱和度和亮度色彩的基本要素：波长明度（亮度）——幅度色彩划分为11级0级—黑10级—白1—9级灰度1—3级低调4—6中调7-9级高调色相——色度饱和度（色光

5、的纯度）色调与色相2021/7/1913黄红紫蓝蓝绿绿黄绿橙红紫红蓝紫人眼对一种或多种光波的色彩感觉。太阳光带的六种标准色，以及标准色之间的中间色，构成十二色相或色调色相环2021/7/191412色相环24色相环亮度与明度2021/7/1915光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，是指色彩明暗深浅的程度，也可称为色阶。1.物体呈现的色彩与该物体反射光的强度有关如：同一物体因受光不同将产生明度变化2．明度或亮度感还与人类视觉系统的视敏函数有关如：相同强度的不同色光亮度感不同同一物体因受光不同将产生明度变化2021/7/1916相同强度的

6、不同色光亮度感不同2021/7/1917亮度与明度2021/7/1918灰度：从黑到白之间等间隔的亮度层次对比度：最大亮度与最小亮度之比案例：不同对比度的效果对比度2021/7/1919饱和度与纯度2021/7/1920饱和度：色彩纯粹的程度。饱和度与标准色彩中掺杂的其它颜色有关。饱和度还和亮度有关。不完全饱和完全饱和不完全饱和色彩的混合与互补色光的混合是光量的增加，三原色相混合而成白光。所有的基色混合得到白色。凡是两种色光相混合而成白光，这两种色光互为补色。2021/7/1921色彩的混合与互补2021/7/1922品红青色品红+绿=

7、白青色+红=白黄+蓝色=白色彩表示方法色立体2021/7/1923Munsell色立体5种主要色相：R、Y、G、B、P两色之间加入5种过渡色相，构成10种色的色相环，每种色相细分为10个等级，共100种色相R4/144表示明度，14表示纯度2021/7/1924Ostwald色立体白量+黑量+纯色量=100（总色量）2021/7/1925Ostwald色立体2021/7/1926色彩的空间表达2021/7/1927RGB:显示器信号HIS：人眼识别CMY：彩色印刷CIElab色彩空间RGB色彩通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆

8、盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。配色方程：F＝r[R]+g[G]+b[B]色彩空间模型：相加混色。2021/7/1928RGB色彩2021/7/1929RGB色彩空间2021/7/1930RGB彩色图