數字圖像處理基礎知識(一)


亮度

指照射在景物或圖像上的光線的明暗程度,如果是灰度圖像,則跟灰度值有關,灰度值越高則圖像越亮。灰度圖只含亮度信息,不含色彩信息,就像我們看到的黑白圖片,亮度由暗到明,變化是連續的。因此要表示灰度圖,就需要把亮度值量化,通常划分為0-255共256個級別。

對比度

指圖像中各種不同顏色最亮處和最暗處之間的差別,差別越大對比度越高,一般來說,對比度越大,圖像越清晰醒目,色彩也越鮮明艷麗

飽和度

指色彩的鮮艷程度,含色成分越多,飽和度越大,色彩越鮮艷,定義為對比度除以明度

灰度值

值的范圍0-255,灰度圖像中,灰度值為0代表黑色,255代表白色,0-255即黑-灰-白的程度過渡。.bmp格式文件即位圖沒有灰度圖這個概念,但是可以在.bmp文件中表示灰度圖。方法是用256色的調色板,沒一項的RGB值都是相同的,也就是說 RGB 值從(0,0 0),(1,1,1)一直到(255,255,255)。(0,0,0)是全黑色,(255,255,255)是全白色,中 間的是灰色。這樣,灰度圖就可以用 256 色圖來表示了。

總結:灰度圖是一種特殊的偽彩色圖,只不過調色板的R、G、B值是一樣的而已

RGB

彩色圖像的每個元素(像素)都是一個RGB值,RGB每個分量占一個字節,共三個字節。

位深度/每像素位數

位深度是指在記錄數字圖像的顏色時,計算機實際上是用每個像素需要的位深度來表示的。計算機之所以能夠顯示顏色,是采用了一種稱作“位”( bit ) 的記數單位來記錄所表示顏色的數據。當這些數據按照一定的編排方式被記錄在計算機中,就構成了一個數字圖像的計算機文件

位深度是把通道數轉化為位,例如RGB圖像有RGB三個通道,那么對應的位深度就是3×8=24

擴展:

位深度為1的圖像,每個像素占1bit大小,灰度級只用到0和255兩種(2的1次方),只有黑白兩種顏色,就是我們常說的二值圖像

位深度為2的圖像,每個像素占2bit大小,顏色數或灰度級數有4種(2的2次方)

位深度為8的圖像,每個像素占8bit即1byte大小,顏色數或灰度級數有256種(2的8次方),就是我們常說的灰度圖

像素

圖像中不可再分割的單元,每幅圖像都是由許許多多的像素點構成的,它是以一個單一顏色的小格存在,灰度圖用一個字節的容量來存儲一個像素,24真彩色RGB則用三個字節來存儲一個像素

分辨率

分辨率有水平分辨率和垂直分辨率,水平分辨率是指圖像在水平方向一共有多少個像素點,垂直分辨率則表示垂直方向上的,例如我們常見的1920×1080這個分辨率表示,水平方向上一共有1920個像素點,垂直方向有1080個像素點,整幅圖像有1920×1080=2073600個像素點(注意,不同圖像它們的像素點的尺寸大小不一定是相同的)

DPI

每英寸所占的像素點數

位圖

位圖是由多個像素點組成的,數碼相機拍攝的照片,掃描儀掃描的圖片以及計算機截圖等等都屬於位圖

RGB與位圖

RGB是位圖顏色的一種編碼方法,用紅、綠、藍三原色的光學強度來表示一種顏色,可以直接用於屏幕顯示

CMKY與位圖

CMKY也是位圖顏色的一種編碼方法,用青、品紅、黃、黑四種顏料含量來表示一種顏色,可以直接用於彩色印刷

Alpha通道

它是一個8位的灰色通道,該通道用256級灰度來記錄圖像的透明程度,0表示全透明,255表示不透明,0-255即全透明-半透明-不透明的程度過渡,類似於灰度圖像中,0-255即黑-灰-白的程度過渡

圖像數據

對於真實世界的圖像一般是由圖像上的每一點光的強弱和頻譜來表示,把圖像信息轉換成數據信息時,須將圖像分解為很多小區域,這些小區域就是上面提到的像素,然后可以用一個數值表示它的灰度,對於真彩色圖像常用紅綠藍(RGB)三原色分量來表示。順序地抽取每個像素的信息,就可以用一個離散的矩陣代表一幅連續的圖像了

圖像矩陣

數字圖像的數據可以用矩陣來表示,因此可以采用矩陣理論和矩陣的算法對數字圖像進行分析和處理,通常用二維數組存放圖像數據

設備上下文(DC)

DC是一種包含某個設備(如顯示器打印機)的繪制信息的Windows數據結構,所有繪制調用都通過設備上下文對象來進行,這些DC對象封裝了用於繪制線條、形狀和文本的Windows API

HDC

MFC中設備上下文的句柄

HBITMAP

HBITMAP是位圖句柄,是位圖的指針,BITMAP是一個結構體,封裝了位圖的一些信息,定義了位圖高度、寬度、顏色格式和位值

 


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