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國二電腦:影像處理(一)-影像基本原理說明及介紹 回到前一頁

     
  • 光和色彩:
    影像就是物體把各種顏色的光反射到眼睛所形成的。讓太陽光通過三稜鏡,就會看到等色光,將色光做不同的混合,就會產生各種不同的顏色。



    將色光經過分析之後發現有三種顏色的光,無法利用其他的色光混合而成;這三種顏色的光分別是,稱為光的三原色。光的三原色是紅(Red)綠(Green)藍(Blue);顏料的三原色是洋紅(Magenta Red)黃(Yellow)藍(Cyan Blue)

    光的三原色  顏料的三原色

  • 色彩三要素:
     

    • 色相(Hue):辦別顏色所使用的命名,或稱為色調。用以區別不同的顏色,例如紅色、黃色等。

    • 彩度(Saturation):用來表示顏色的鮮艷程度,一般也稱為飽和度色度

    • 明度(Brightness):顏色明暗的程度,也稱為亮度照度。物體反射的光量比較多,看起來就比較亮。

  • 數位影像的類型:

    數位影像一般分為點陣圖(Bitmap Image)向量圖(Vector Image)。點陣圖是由一個個稱為像素(pixel)的點所排列而成,這些點記錄了各自的顏色;向量圖是利用數學運算來決定顏色的範圍和大小。由於大部份的影像處理軟體主要處理的是點陣圖,所以就來認識一下點陣圖的特性吧!!
     

    1. 能呈現多樣而細膩的顏色:以一般大小的清晰數位照片為例,上面的像素有好幾萬個,每個像素都能記錄不同的顏色,所以能夠表現多樣而細膩的顏色,因此點陣圖適合用來表現需要細膩的人物或風景照片。

    2. 放大時容易失真:把點陣圖放大時,表示在更大範圍顯示同樣多的像素,所以像素會變大,如果放大的倍數超過一定的數值後,影像就會變得比較模糊不清晰。

    3. 檔案比較大:由於點陣圖必須記錄每個像素的大小和顏色,所以它的檔案明顯比較大。如果沒有經過適當的壓縮,不太適合在網路上傳輸。

    點陣圖的影像品質,通常用解析度(Resolution)來衡量。所謂的解析度就是每一英吋的點數(dots per inch, dpi)。通常影像的解析度愈高,品質比較好,但是檔案也比較大。

  • 影像色彩的類型:
     

    • 黑白:每個像素點用 1 bit 來記錄顏色,最多只能表示 2 種顏色(黑和白)

    • 灰階:每個像素點用 8 bits 來記錄顏色,可以記錄 256 (28) 種顏色。除了純黑和純白之外的其餘 254 種顏色,都被用來表示不同程度的灰色,因此稱為灰階

    • 16色:每個像素點用 4 bits 來記錄顏色,可以記錄 16 (24) 種顏色

    • 256色:每個像素點用 8 bits 來記錄顏色,可以記錄 256 (28) 種顏色。除了純黑和純白之外,還包含紅、藍、綠…等其他種不同的色彩,因為顏色較灰階來得豐富。

    • 高彩:每個像素點用 16 bits 來記錄顏色,可以記錄 65,536 (216) 種顏色。由於色彩數較多,因此被稱為高彩。

    • 全彩:每個像素點用 24 bits 來記錄顏色,可以記錄 16,777,216 (224) 種顏色。由於色彩非常豐富,因此被稱為全彩。由於電腦技術進步,現今只要像素點顏色高於 24 bits,均稱為全彩。

  • 影像的檔案格式:
     

    • BMP:這是 Windows 作業環境的標準點陣圖格式,可以儲存全彩影像。它的應用範圍很廣,但檔案比較大。

    • GIF:GIF 圖檔採用壓縮的方式,壓縮比高且不會失真,並能夠指定透明色製作動畫。在網頁中經常看到,但只能儲存 256 色。

    • JPG:JPG 圖檔是具有高壓縮比的檔案格式,通常用來表現人物或風景。不過所使用的壓縮方式會破壞影像品質,如果壓縮比過高,影像會明顯地變差。

    • PNG:PNG 一開始被提出的動機是因為GIF檔案格式發生了一些演算法著作權的問題,因此需要一個更有效的格式用來取代GIF檔。PNG提供了一個將圖形檔案大小壓縮到極限以利網路傳輸,但又能保留所有與畫像品質有關資訊的解決方案。

    • TIF:TIF 最大的特色是可應用在許多不同的作業系統,並且採用非破壞性壓縮,因此影像內容不會有任何影響。許多專業的影像處理或排版軟體都支援此格式,是目前平面印刷使用最廣的圖檔格式。

    • PSD:PSD 是 Photo Shop 專用的圖檔格式,保留影像編修過程中所有的圖層及屬性。

    • UFO:UFO 是 Photo Impact 專用的圖檔格式,只能在 Photo Impact 中使用。

  • 取得影像的方法和途徑:
     

    • 網際網路:從網際網路上可以取得多影像圖檔,但這些圖檔只讓大家瀏覽而已,如果沒有按照著作權法取得授權,不能拿來製作成自己的作品。

    • 掃描器:傳統的相片或圖片可以利用掃描器轉換成數位影像,即可使用影像軟體加以修改。

    • 數位相機:直接將拍攝的影像儲存為數位影像。

  • 影像處理相關軟體:
     

    • 繪圖軟體:用來繪製圖像、插畫,還能用來設計廣告單、海報、雜誌封面等,常見的繪圖軟體有小畫家CorelDRAWIllustratorFirework等。

    • 影像處理軟體:主要用來作影像編修、影像合成及特效製作等,常見的軟體有 Photo ShopPhoto ImpactPaint Shop Pro 等。

    • 秀圖軟體:用來展示圖檔,方便管理圖檔。常見的有 ACDSeeXnViewIfranView等。

  • 科技脈動--影像處理的世界:
     

    1. 高效能數位相機:採用精密的影像感測器,高達1100萬畫素的解析度;是專業攝影師的配備,價格當然也非常昂貴。


      相關網址:http://www.rainbowphoto.com.tw/eos1ds/1ds.htm

    2. 高解析度掃描器:解析度高達 4800 x 9600 dpi,能掃描多種尺寸的底片,還可依需要選擇基礎、進階、專業等三種模式掃描影像。


      相關網址:http://w3.epson.com.tw/imaging/Product/G0/PERFECTION4870PHOTO.asp

    3. 高畫質數位攝影機:具有三百萬個感光元件,並配有頂級的攝影鏡頭。


      相關網址:http://www.ecat.sony.com.tw/dis/handycam/index.asp

    4. 無線相片印表機:利用藍芽無線傳輸技術和數位相機連結,或透過USB介面讀取記憶卡來列印照片。


      相關網址:http://w3.epson.com.tw/imaging/Product/A0/STYLUSPHOTOR310.asp

    5. 電腦虛擬人物:利用影像處理卡所繪製的電腦虛擬人物,與真人相似度極高。能夠飾演電影中人類無法擔任的角色,或提供龐大數目的臨時演員。


      相關網址:http://www.nvidia.com/page/fx_desktop.html

    6. 3D紙模型設計軟體:可以將3D影像轉換為立體剖面圖,使用者只需印出立體剖面圖並加以剪貼,就可以做成立體的紙模型。


      相關網址:http://www.tamasoft.co.jp/pepakura-en/

    7. 影像處理教學網:提供豐富的影像處理學習範例,讓瀏覽網站的人可以自行學習電腦繪圖和影像處理的基本技巧。


      相關網址:http://home.kimo.com.tw/s8536006/02001.htm

    8. 行李偵測器:將行李轉換為3D影像,可辦識行李內是否藏有危險或違法的物品,經常應用於海關或機場的物品檢查。


      相關網址:http://www.ancore.com/rotationpealtech.htm

    9. 攝影膠囊:膠囊大小的內視鏡,吞服後能拍攝人體胃腸的影像,以作為醫療的依據。


      相關網址:http://pcweb.mycom.co.jp/news/2004/05/27/016.html

  • 待續...

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