1.5 CorelDRAW涉及的色彩学基本概念
1.5.1 矢量图像与位图图像
计算机绘图时使用的静态数字图像分为矢量图像和位图图像两大类,认识它们的特色和差异,有助于创建、输入、输出、编辑和应用图像。
(1)矢量图像:由矢量定义的直线和曲线组成,CorelDRAW、Adobe Illustrator、CAD等软件主要以矢量图像为基础进行创作。矢量图像根据轮廓的几何特性进行描述。图形的轮廓画出后,被放在特定位置并填充颜色。移动、缩放或更改颜色不会降低图像的品质。矢量图像缩放到任意大小,以任意分辨率在输出设备上打印,都不会影响清晰度。
(2)位图图像:也叫作栅格图像,Photoshop一般多使用位图图像作为创作基础。位图图像由像素组成,每个像素都被分配一个特定位置和颜色值。在处理位图图像时,编辑的是像素而不是对象或形状,也就是说,编辑的是每一个点。位图图像与分辨率有关,即在一定面积的图像上包含有固定数量的像素。因此,如果在屏幕上以较大的倍数放大显示图像,或以过低的分辨率打印,位图图像会出现锯齿边缘。
(3)矢量图像与位图图像的比较:矢量图像和位图图像没有好坏之分,只是用途不同而已。矢量图像可以更好地保证作品的真实性,适用于创作文字(尤其是小字)和线条图形(比如徽标);位图文字对图像颜色过渡的表现较为理想,适合表现自然界物体(尤其是光线作用下的物体)。
通过图例来感受一下矢量图像与位图图像放大后的差别。图1-39为原始图像,在图像为矢量格式情况下,将车牌局部放大,得到图1-40的效果;在图像为位图格式下,同比例放大,相同的位置效果如图1-41所示。
图1-39 原始图像
图1-40 放大的矢量图像
图1-41 放大的位图图像
1.5.2 分辨率
分辨率包含图像分辨率、显示器分辨率、打印机分辨率、扫描仪分辨率等4种,熟悉分辨率的概念,正确地选择分辨率,可以有效地保证设计作品的输出效果,并在设计效果与系统空间占用上达到平衡。
(1)图像分辨率:以每英寸的像素数目度量,以ppi(pixels per inch)为单位。像素是可在屏幕显示的最小元素,像素与屏幕无关。在同样的显示尺寸的前提下,高分辨率的图像包含的像素比低分辨率的图像要多。例如:1in2(1in2c6.45×10–4m2)的图像,在150ppi的分辨率下包含了22 500个像素(150×150),而同样大的图像,在300ppi的分辨率下包含了90 000个像素(300×300)。高分辨率的图像通常比低分辨率的图像包含更多的细节和敏感的颜色转变,但会占用更多的磁盘空间,图像处理与输出也需花费更多的时间。
(2)显示器分辨率:通常由每英寸像素或点阵数目来度量,以dpi(dots per inch)为单位。显示器分辨率依赖于显示器的尺寸以及显示器的像素设置,一般为72 dpi。在一些图像处理软件中,图像的像素被直接转化成显示器的像素(或点阵)。因此当图像分辨率高于显示器分辨率时,屏幕显示图像大于它指定的输出尺寸。例如:在72dpi的显示器上,实际大小为1in2的144 ppi的图像,显示大小为2in2。
(3)打印机分辨率:以每英寸墨点的数目来度量,以dpi为单位。高分辨率照排机等输出设备的分辨率也常以每英寸线数来度量,以lpi(lines per inch)为单位。打印机分辨率影响到打印时色调和颜色的精细程度,较高分辨率的打印机能产生较平滑和较清晰的输出。大多数激光打印机有300~600dpi的输出分辨率,高档次的在1200dpi左右。喷墨打印机的分辨率一般最高可达1440dpi,照排机的打印分辨率通常为1270 dpi或2540 dpi。打印机的dpi和lpi难以准确换算,比如300dpi激光打印机的线频率通常是45~60lpi。
在实际工作中,打印文件的效果受图像分辨率和打印机分辨率中的低值影响的同时也与二者的匹配性有关。这就需要在打印时使用合适分辨率的图像。一般情况下,可先了解使用打印机分频率(lpi),用它的2倍作为当前打印用图像分辨率(ppi),将高分辨率的设计文件保存,再保存当前打印用分辨率的副本,执行打印操作。这里,保存高分辨率的设计文件是为了以后用于其他方式输出或用其他打印机输出。而用合适分辨率的副本打印既可保证打印效果,又能最大限度地节约打印处理时间,并可防止过多占用系统资源导致的死机等问题。
(4)扫描仪分辨率:通常以每英寸点阵的数目(dpi)来度量,它决定扫描记录的图像的细致程度。通过扫描软件,扫描的点阵直接转化成图像的像素。因此扫描分辨率越大,获得的图像文件尺寸也越大,需要更长的时间、更多的内存。扫描仪的分辨率指标通常有两个:光学分辨率与插值分辨率。光学分辨率是扫描仪的实际分辨率,它是决定图像清晰和锐利度的关键因素;插值分辨率则是通过软件运算的方式来提高分辨率的数值,对扫描黑白图像或放大较小的原稿等工作具有一定应用价值,但是想通过插值大幅提高图像质量或弥补扫描仪光学分辨率低对图像质量的损失是不现实的。
1.5.3 色彩模式
在进行图形图像处理时,色彩模式以建立好的描述和重现色彩的模型为基础,每一种模式都有它自己的特点和适用范围,用户可以按照制作要求来确定色彩模式,并且可以根据需要在不同的色彩模式之间转换。下面介绍一些常用的色彩模式的概念。
(1)RGB色彩模式:自然界中绝大部分的可见光谱可以用红、绿和蓝三色光按不同比例和强度的混合来表示。RGB分别代表着3种颜色:R代表红色,G代表绿色、B代表蓝色。RGB模型也称为加色模型,如图1-42所示。RGB模型通常用于光照、视频和屏幕图像编辑。 RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0~255内的强度值,如图1-43所示。例如:纯红色R值为255,G值为0,B值为0;灰色的R、G、B3个值相等(除了0和255);白色的R、G、B都为255;黑色的R、G、B都为0。RGB图像只使用3种颜色,就可以使它们按照不同的比例混合,在屏幕上重现16 581 375种颜色。
图1-42 加色模型
图1-43 RGB颜色模型
(2)CMYK色彩模式:CMYK色彩模式是针对印刷而设计的模式,分别是青色(cyan)、品红(magenta)、黄色(yellow)和黑色(black)4种油墨。由于颜色不是直接来源于光线颜色,而是由照射在对象上反射回来的光线所产生的,因此当所有颜色被物体吸收或者没有任何光线照射时,该物体的颜色显示为黑色。这种颜色重叠的方式称为减色法,所以CMYK颜色就是一种减色法的颜色模式,如图1-44所示。
CMYK色彩模式以打印油墨在纸张上的光线吸收特性为基础,图像中每个像素都是由青色(C)、品红(M)、黄色(Y)和黑色(K)4种颜色按照不同的比例合成,如图1-45所示。每个像素的每种印刷油墨会被分配一个百分比值,最亮(高光)的颜色分配较低的印刷油墨颜色百分比值,较暗(暗调)的颜色分配较高的百分比值。例如,明亮的红色可能会包含2%青色、93%品红、90%黄色和0%黑色。在CMYK图像中,当所有4种分量的值都是0%时,就会产生纯白色。
图1-44 减色模型
图1-45 CMYK颜色模型
在制作用于印刷色打印的图像时,要使用CMYK色彩模式。RGB色彩模式的图像转换成CMYK色彩模式的图像会产生分色。如果所用的图像素材为RGB色彩模式,最好在编辑完成后再转换为CMYK色彩模式。
(3)HSB色彩模式:HSB色彩模式是根据日常生活中人眼的视觉特征而制定的一套色彩模式,最接近于人类对色彩辨认的思考方式。HSB色彩模式以色相(H)、饱和度(S)和亮度(B)描述颜色的基本特征。
色相是指从物体反射或透过物体传播的颜色。0°~360°的标准色轮上,色相是按位置计量的。在通常的使用中,色相由颜色名称标识,比如红色、橙色或绿色。饱和度是指颜色的强度或纯度,用色相中灰色成分所占的比例来表示,0%为纯灰色,100%为完全饱和。在标准色轮上,从中心位置到边缘位置的饱和度是递增的。亮度是指颜色的相对明暗程度,通常将0%定义为黑色,100%定义为白色。
HSB色彩模式比前面介绍的两种色彩模式更容易理解。但由于设备的限制,在计算机屏幕上显示时,要转换为RGB模式,作为打印输出时,要转换为CMYK模式。这在一定程度上限制了HSB模式的使用。
(4)Lab色彩模式:由光度分量(L)和两个色度分量组成,这两个分量即a分量(从绿到红)和b分量(从蓝到黄)。Lab色彩模式与设备无关,不管使用什么设备(如显示器、打印机或扫描仪)创建或输出图像,这种色彩模式产生的颜色都保持一致。Lab色彩模式通常用于处理Photo CD(照片光盘)图像、单独编辑图像中的亮度和颜色值、在不同系统间转移图像。
(5)Indexed Color(索引)色彩模式:索引色彩模式最多使用256种颜色,当图像转换为索引色彩模式时,通常会构建一个调色板存放并索引图像中的颜色。如果原图像中的一种颜色没有出现在调色板中,程序会选取已有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟该种颜色。
在索引色彩模式下,通过限制调色板中颜色的数目可以减小文件大小,同时保持视觉上的品质不变。在网页中常常需要使用索引模式的图像。
(6)Bitmap(位图)色彩模式:位图色彩模式的图像只有黑色与白色两种像素组成,每一个像素用“位”来表示。“位”只有两种状态:0表示有点,1表示无点。位图色彩模式主要用于早期不能识别颜色和灰度的设备。如果需要表示灰度,则需要通过点的抖动来模拟。
位图色彩模式通常用于文字识别,如果扫描需要使用光学文字识别(optical character recognition,OCR)技术识别的图像文件,须将图像转化为位图色彩模式。
(7)Grayscale(灰度)色彩模式:灰度色彩模式最多使用256级灰度来表现图像,图像中的每个像素有一个0(黑色)到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%表示白色,100%表示黑色)。在将彩色图像转换灰度色彩模式的图像时,会扔掉原图像中所有的色彩信息。与位图色彩模式相比,灰度色彩模式能够更好地表现高品质的图像效果。
需要注意的是,尽管一些图像处理软件允许将灰度色彩模式的图像重新转换为彩色色彩模式的图像,但转换后不可能将原先丢失的颜色恢复,只能为图像重新上色。所以,在将彩色色彩模式的图像转换为灰度色彩模式的图像时,应尽量保留备份文件。
1.5.4 图像格式
图像格式是指计算机中存储图像文件的方法,它们代表不同的图像信息——矢量图像或位图图像、色彩数、压缩方法。图形图像处理软件通常会支持多种图像文件格式。在选择输出的图像文件格式时,应考虑图像的应用目的以及图像文件格式对图像数据类型的要求。下面介绍几种常用的图像文件格式及其特点。
(1)BMP格式:BMP是DOS和Windows兼容计算机系统的标准Windows图像格式。BMP格式支持RGB、索引色、灰度和位图色彩模式,但不支持Alpha通道。彩色图像存储为BMP格式时,每一个像素所占的位数可以是1位、4位、8位或32位,相对应的颜色数也从黑白一直到真彩色。
(2)JPEG格式:JPEG是一种有损压缩格式,当图像保存为此格式时,可以指定图像的品质和压缩级别。当压缩量最小时,图像的品质最佳,图像文件也最大。JPEG文件的通用性很好,市面上常见的各种绘图软件基本都支持此格式。
(3)TIFF格式:TIFF是一种应用非常广泛的位图图像格式,几乎被所有绘画、图像编辑和页面排版应用程序所支持。此格式常常用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件,它支持带Alpha通道的CMYK、RGB和灰度文件,不带Alpha通道的Lab、索引色和位图文件也支持LZW压缩。在将图像保存为TIFF格式时,通常可以选择保存为IBM PC兼容计算机可读的格式或者Macintosh计算机(苹果机)可读的格式,并且可以指定压缩算法。
(4)GIF格式:GIF格式的文件体积小巧,可以极大地节省存储空间,常常用于保存作为网页数据传输的图像文件。该格式不支持Alpha通道,最多只能处理256种色彩,不能用于存储真彩色的图像文件。但GIF格式支持透明背景,可以较好地与网页背景融合在一起,为诸多绘图软件所支持。
(5)EPS格式:EPS格式可以用于存储矢量图形,几乎所有的矢量绘制和页面排版软件都支持该格式。此格式在色彩上支持Lab、CMYK、RGB、索引颜色、灰度和位图色彩模式,不支持Alpha通道。但该格式支持剪贴路径。
(6)PSD格式:PSD是Photoshop特有的图像文件格式,可以记录图像文件中的所有有关图层和通道的信息。用此格式保存图像时,图像没有经过压缩,当图层较多时,会占很大的硬盘空间。
(7)CorelDRAW 2020支持的图像格式:CorelDRAW 2020基本上支持所有流行图像软件使用的图像格式。但是对于某些图像格式仅可读取其图形、颜色等属性,而不能保存其图形通道信息。为了防止CorelDRAW 2020在解译其他软件专有格式图像时出现失真的情况,在引用图像时,可考虑用特有的支持软件打开专有格式图像,存储为通用格式,再引入CorelDRAW 2020进行处理。而使用CorelDRAW 2020进行设计时,除保存CorelDRAW 2020特有的CDR格式文件外,如立即使用其他软件进行下一步处理,还应保存为后续软件可读格式副本;如不立即执行其他处理,也应保存最终稿的通用格式副本,以便于使用其他软件读取。表1-1列出了CorelDRAW 2020可读取或生成的所有文件格式,以及其格式的主要支持软件。
表1-1 CorelDRAW 2020可读取或生成的文件格式及其格式的主要支持软件
续表