1.2 图像处理基础知识

1.2.1 矢量图与位图

在学习之前，先来了解什么是矢量图和位图。

矢量图是根据几何特性来绘制图形，矢量图的对象可以是一个点或一条线，每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。它只能靠软件生成，文件占用的空间较小。它的特点是放大后图像不会失真，和分辨率无关，适用于图形设计、插图设计、文字设计和一些标志设计、版式设计等，如图1-16所示。

位图也叫点阵图，又称栅格图，一般用于照片品质的图像处理，最小单位由像素构成，每个像素有自己的颜色信息，能表现出颜色阴影的变化。我们可以改变图像的色相、饱和度、明度，从而改变图像的显示效果，常用于图片后期处理、广告设计等领域，如图1-17所示。

矢量图和位图的最大区别是：矢量图由于不受分辨率限制，可以任意放大和缩小，色彩饱和度高，常用于平面图形的绘制；而位图的分辨率直接影响图像的清晰程度，适合表现复杂的、连续色调的图像，常用于照片后期处理领域，Photoshop是最著名的位图处理软件。

1.2.2 像素与分辨率

“像素”（Pixel）是用来计算数码影像的一种单位，数码影像具有浓淡的连续性色调，我们若把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位——“像素”，如图1-18所示。

“分辨率”是和图像清晰度密切相关的一个重要概念，它是衡量图像细节表现力的技术参数，它表示画面中长和宽的每一个方向上的像素数量。分辨率越高，可显示的细节越多，画面就越精细，也会增加文件占用的存储空间。在Photoshop中图像分辨率所使用的单位是ppi（Pixel Per Inch），即图像中每英寸所显示的像素数目。还有另外一个和分辨率有关的单位是dpi（Dot Per Inch）。实际上dpi和ppi在概念上非常相似，dpi一般被用在印刷输出设备上，原因是输出时需要在纸张上以“点”为单位来印刷，所以用dpi作单位。在实际工作中，图像应用于不同的媒体所需要的图像分辨率是不同的，印刷行业有一个标准：300dpi，即指用来印刷的图像分辨率必须≥300dpi，低于这个数值印刷出来的图像不够清晰。如果用普通的家用或用于屏幕显示的图片，只需要72dpi就可以了。

1.2.3 图像的色彩模式

颜色模式是将某种颜色表现为数字形式的模型，或者说是一种用数字信息表示图像颜色的方式，其分为：RGB模式、CMYK模式、Lab模式、位图模式、灰度模式等。

1. RGB模式

RGB模式是业界的一种颜色标准，也是Photoshop的默认色彩模式。自然界中所有的颜色都可以用红、绿、蓝（RGB）这三种颜色组合而得，这就是人们常说的三基色或三原色。它为图像中每一个像素分配一个0~255范围内的数值，使它们按照不同的比例混合，通过对红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来在屏幕上重现16777216种颜色。颜色越叠加，数值越大，就越明亮，这称为色光加色法。这个标准几乎包括了人类视觉所能感知的所有颜色，电视机和计算机的监视器都是基于RGB颜色模式来创建其颜色的。

2. CMYK模式

CMYK是一种印刷色彩模式，其中4个字母分别指：青色（Cyan）、品红色（Magenta）、黄色（Yellow）和黑色（blacK），它分别代表印刷中四种油墨的颜色。在CMYK模式中，光线照到不同比例C、M、Y、K油墨的纸上，部分光谱被吸收后，反射到人眼的光产生颜色。眼睛看到的颜色实际上是物体吸收白光中特定频率的光而反射其余的光的颜色，和RGB相反，颜色越叠加，数值越大，就越灰暗，所以CMYK模式产生颜色的方法又称为色光减色法。

3. Lab模式

Lab模式，L为无色通道，a为yellow-bule通道，b为red-green通道，是目前比较接近人眼视觉显示的一种颜色模式，它显示的色彩范围比RGB和CMYK宽，在Photoshop中通常暂时转换为该模式用于图像颜色的调整。

4. 灰度（Grayscale）模式

灰度模式可以使用多达256级灰度来表现图像，使图像的过渡更平滑细腻。灰度图像的每个像素有一个0（黑色）~255（白色）之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示（0%等于白色，100%等于黑色）。

我们在实际工作中运用最多的就是RGB和CMYK两大颜色模式，这两种不同的颜色模式有着不同的应用领域。CMYK和RGB相比最大的不同如下。

RGB模式是一种自发光的色彩模式，在一间黑暗的房间内仍然可以看见屏幕上的内容，它按照“加色原则”成色，颜色的数值越大，颜色的明度越大。在屏幕上显示的图像，就是通过RGB模式来表现的，如图1-19所示。

CMYK模式是一种依靠反射光的色彩模式，我们之所以能看到报纸的内容，是因为光线照射到报纸上再反射到我们的眼中。它按照“减色原则”成色，颜色的数值越大，颜色越深。在印刷品上看到的图像，就是通过CMYK模式来表现的，如图1-20所示。

1.2.4 常用图像文件的格式

1. PSD格式

PSD图像文件格式是Photoshop CS6软件生成的格式，是唯一能支持全部图像色彩模式的格式。以PSD格式保存的图像文件包含图层、通道及色彩模式。再次打开PSD文件时可以进行任意的修改。以PSD格式保存的图像包含了图层、通道等众多的数据信息，虽然在保存时进行了适当的压缩，但图像文件仍然很大，比其他格式的图像文件占用更多的磁盘空间。

2. GIF格式

GIF图像文件格式是CompuServe提供的一种格式。由于GIF图像文件格式占用较少的磁盘空间，因此常用于网页制作中，GIF格式还可以制作成动画文件（GIF Animation）。

3. JPEG格式

JPEG图像文件格式也叫JPG格式，是应用十分广泛的一种图像格式，绝大多数的设备都支持JPEG格式，主要用于图像预览及超文本文档，如HTML文档等。使用JPEG格式保存的图像经过高倍率的压缩可使图像文件变得较小，占用磁盘空间较少，但会丢失部分不易察觉的数据，所以在印刷时不宜使用此格式。