計算機繪圖分為位圖圖像和矢量圖形兩大類,認識他們的特色和差異,有助於創建、輸入、輸出編輯和應用數字圖像。位圖圖像和矢量圖形沒有好壞之分,只是用途不同而已。因此,整合位圖圖像和矢量圖形的優點,才是處理數字圖像的最佳方式。
1. 位圖圖像
位圖圖像也叫作柵格圖像,Photoshop 以及其他的繪圖軟件一般都使用位圖圖像。位圖圖像由像素組成,每個像素都被分配一個特定位置和顏色值。在處理位圖圖像時,您編輯的是像素而不是對像或形狀,也就是說,編輯的是每一個點。
位圖圖像與分辨率有關,即在一定面積的圖像上包含有固定數量的像素。因此,如果在屏幕上以較大的倍數放大顯示圖像,或以過低的分辨率打印,位圖圖像會出現鋸齒邊緣。在圖1中,您可以清楚地看到將局部圖像放大4倍和12倍的效果對比。
2. 矢量圖形
矢量圖形由矢量定義的直線和曲線組成,Adobe Illustrator、CorelDraw、CAD等軟件是以矢量圖形為基礎進行創作的。矢量圖形根據輪廓的幾何特性進行描述。圖形的輪廓畫出後,被放在特定位置並填充顏色。移動、縮放或更改顏色不會降低圖形的品質。
矢量圖形與分辨率無關,可以將它縮放到任意大小和以任意分辨率在輸出設備上打印出來,都不會影響清晰度。因此,矢量圖形是文字(尤其是小字)和線條圖形(比如徽標)
的最佳選擇。圖2顯示了將矢量圖形局部放大4倍和8倍的效果對比。
分辨率
分辨率用於衡量圖像細節的表現能力,在圖形圖像處理中,常常涉及到的分辨率的概念有以下幾種不同的形式:
1. 圖像分辨率
圖像分辨率是指單位圖像線性尺寸中所包含的像素數目,通常以像素/英吋(ppi)為計量單位.打印尺寸相同的兩幅圖像,高分辨率的圖像比低分辨率的圖像所包含的像素多.例如:打印尺寸為1×1平方英吋的圖像,如果分辨率為72 ppi,包含的像素數目為5184(72×72=5184).如果分辨率為300ppi,圖像中包含的像素數目則為90000.高分辨率的圖像在單位區域內使用更多的像素表示,打印時它們能夠比低分辨率的圖像重現更詳細和更精細的顏色轉變。
要確定使用的圖像分辨率,應考慮圖像最終發佈的媒介。如果製作的圖像用於計算機屏幕顯示,圖像分辨率只需滿足典型的顯示器分辨率(72 ppi或96ppi)即可。如果圖像用於打印輸出,那麼必須使用的高分辨率(150 ppi或300ppi),低分辨率的圖像打印輸出會出現明顯的顆粒和鋸齒邊緣。
需要注意的是,如果原始圖像的分辨率較低,由於圖像中包含的原始像素的數目不能改變,因此,簡單地提高圖像分辨率不會提高圖像品質。
2 . 顯示器分辨率
顯示器分辨率是指顯示器上每單位長度顯示的像素或點的數目,通常以點/英吋(dpi)為計量單位。顯示器分辨率決定於顯示器尺寸及其像素設置,PC顯示器典型的分辨率為96 dpi。
在平時的操作中,圖像像素被轉換成顯示器像素或點,這樣,當圖像的分辨率高於顯示器的分辨率時,圖像在屏幕上顯示的尺寸比實際的打印尺寸大。例如,在96 dpi的顯示器上顯示1×1平方英吋、192像素/英吋的圖像時,屏幕上將以2×2平方英吋的區域顯示。圖4是620×400像素的圖像以不同的顯示器尺寸及顯示分辨率顯示的效果。
3. 打印機分辨率
打印機分辨率是指打印機每英吋產生的油墨點數,大多數激光打印機的輸出分辨率為300dpi ~600dpi,高檔的激光照排機在1200dpi以上。打印機的DPI是印刷上的計量單位,指每平方英吋上印刷的網點數。印刷上計算的網點大小(Dot)和計算機屏幕上顯示的像素(Pixel)是不同的。
色彩模式
在進行圖形圖像處理時,色彩模式以建立好的描述和重現色彩的模型為基礎,每一種模式都有它自己的特點和適用範圍,用戶可以按照製作要求來確定色彩模式,並且可以根據需要在不同的色彩模式之間轉換。下面,介紹一些常用的色彩模式的概念。
1. RGB色彩模式
自然界中絕大部分的可見光譜可以用紅、綠和藍三色光按不同比例和強度的混合來表示。RGB分別代表著3種顏色:R代表紅色,G代表綠色、B代表藍色。RGB模型也稱為加色模型,如圖5所示。RGB模型通常用於光照、視頻和屏幕圖像編輯。
RGB色彩模式使用RGB模型為圖像中每一個像素的RGB份量分配一個0~255範圍內
的強度值。例如:純紅色R值為255,G值為0,B值為0;灰色的R、G、B三個值相等(除了0和255);白色的R、G、B都為255;黑色的R、G、B都為0。RGB圖像只使用三種顏色,就可以使它們按照不同的比例混合,在屏幕上重現16581375種顏色。
2. CMYK色彩模式
CMYK色彩模式以打印油墨在紙張上的光線吸收特性為基礎,圖像中每個像素都是由靛青(C)、品紅(M)、黃(Y)和黑(K)色按照不同的比例合成。每個像素的每種印刷油墨會被分配一個百分比值,最亮(高光)的顏色分配較低的印刷油墨顏色百分比值,較暗(暗調)的顏色分配較高的百分比值。例如,明亮的紅色可能會包含2%青色、93%洋紅、90%黃色和0%黑色。在 CMYK 圖像中,當所有4種份量的值都是0%時,就會產生純白色。CMYK色彩模式的圖像中包含四個通道,如圖6所示。我們所看見的圖形是由這4個通道合成的效果。
在製作用於印刷色打印的圖像時,要使用CMYK色彩模式。RGB色彩模式的圖像轉換成CMYK色彩模式的圖像會產生分色。如果您使用的圖像素材為RGB色彩模式,最好在編輯完成後再轉換為CMYK色彩模式。
3. HSB色彩模式
HSB色彩模式是根據日常生活中人眼的視覺特徵而制定的一套色彩模式,最接近於人類對色彩辨認的思考方式。HSB色彩模式以色相(H)、飽和度(S)和亮度(B)描述顏色的基本特徵。
色相指從物體反射或透過物體傳播的顏色。在0到360度的標準色輪上,色相是按位置計量的。在通常的使用中,色相由顏色名稱標識,比如紅、橙或綠色。
飽和度是指顏色的強度或純度,用色相中灰色成分所佔的比例來表示,0%為純灰色,100%為完全飽和。在標準色輪上,從中心位置到邊緣位置的飽和度是遞增的。
亮度是指顏色的相對明暗程度,通常將0%定義為黑色,100%定義為白色。
HSB色彩模式比前面介紹的兩種色彩模式更容易理解。但由於設備的限制,在計算機屏幕上顯示時,要轉換為RGB模式,作為打印輸出時,要轉換為CMYK模式。這在一定程度上限制了HSB模式的使用。
4. Lab色彩模式
Lab色彩模式由光度份量(L)和兩個色度份量組成,這兩個份量即a份量(從綠到紅)和b份量(從藍到黃),如圖8所示。Lab色彩模式與設備無關,不管使用什麼設備(如顯示器、打印機或掃瞄儀)創建或輸出圖像,這種色彩模式產生的顏色都保持一致。
Lab色彩模式通常用於處理Photo CD(照片光盤)圖像、單獨編輯圖像中的亮度和顏色值、在不同系統間轉移圖像以及打印到PostScript(R)Level 2和Level 3打印機。
5. Indexed Color(索引)色彩模式
索引色彩模式最多使用256種顏色,當您將圖像轉換為索引色彩模式時,通常會構建一個調色板存放並索引圖像中的顏色。如果原圖像中的一種顏色沒有出現在調色板中,程序會選取已有顏色中最相近的顏色或使用已有顏色模擬該種顏色。
在索引色彩模式下,通過限制調色板中顏色的數目可以減小文件大小,同時保持視覺上的品質不變。在網頁中常常需要使用索引模式的圖像。
6. Bitmap(位圖)色彩模式
位圖模式的圖像只有黑色與白色兩種像素組成,每一個像素用「位」來表示。「位」只有兩種狀態:0表示有點,1表示無點。位圖模式主要用於早期不能識別顏色和灰度的設備。如果需要表示灰度,則需要通過點的抖動來模擬。
位圖模式通常用於文字識別,如果掃瞄需要使用OCR(光學文字識別)技術識別的圖像文件,須將圖像轉化為位圖模式。
7. Grayscale(灰度)色彩模式
灰度模式最多使用256級灰度來表現圖像,圖像中的每個像素有一個0(黑色)到255(白色)之間的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆蓋的百分比來表示(0%表示白色,100%表示黑色)。
在將彩色圖像轉換灰度模式的圖像時,會扔掉原圖像中所有的色彩信息。與位圖模式相比,灰度模式能夠更好地表現高品質的圖像效果。
需要注意的是,儘管一些圖像處理軟件允許您將一個灰度模式的圖像重新轉換為彩色模式的圖像,但轉換後不可能將原先丟失的顏色恢復,您只能為圖像重新上色。所以,在將彩色模式的圖像轉換為灰度模式的圖像時,應盡量保留備份文件。
圖像格式
圖像格式是指計算機中存儲圖像文件的方法,它們代表不同的圖像信息——矢量圖形還是位圖圖像、色彩數和壓縮程度。圖形圖像處理軟件通常會提供多種圖像文件格式,每一種格式都有它的特點和用途。在選擇輸出的圖像文件格式時,應考慮圖像的應用目的以及圖像文件格式對圖像數據類型的要求。下面我們介紹幾種常用的圖像文件格式及其特點。
1. PSD格式
PSD是Photoshop特有的圖像文件格式,支持Photoshop中所有的圖像類型。它可以將所編輯的圖像文件中的所有有關圖層和通道的信息記錄下來。所以,在編輯圖像的過程中,通常將文件保存為PSD格式,以便於重新讀取需要的信息。
但是,PSD格式的圖像文件很少為其他軟件和工具所支持。所以,在圖像製作完成後,通常需要轉換為一些比較通用的圖像格式,以便於輸出到其他軟件中繼續編輯。
另外,用PSD格式保存圖像時,圖像沒有經過壓縮。所以,當圖層較多時,會占很大的硬盤空間。圖像製作完成後,除了保存為通用的格式以外,最好再存儲一個PSD的文件備份,直到確認不需要在Photoshop中再次編輯該圖像。
2. BMP格式
BMP是DOS和Windows兼容計算機系統的標準Windows圖像格式。BMP格式支持RGB、索引色、灰度和位圖色彩模式,但不支持Alpha通道。彩色圖像存儲為BMP格式時,每一個像素所佔的位數可以是1位、4位、8位或32位,相對應的顏色數也從黑白一直到真彩色。
對於使用Windows格式的4位和8位圖像,可以指定採用RLE壓縮。這種格式在PC機上應用非常普遍。
3. JPEG格式
JPEG是一種有損壓縮格式,當您將圖像保存為JPEG格式時,可以指定圖像的品質和壓縮級別。Photoshop 6.0設置了12個壓縮級別,在Quality文本框中輸入數值可以改變保存的圖像的品質和壓縮程度。參數設置為12時,圖像的品質最佳,但壓縮量最小。
JPEG格式會損失數據信息,因此,在圖像編輯過程中需要以其他格式(如PSD格式)保存圖像,將圖像保存為JPEG格式只能作為製作完成後的最後一步操作。
4. TIFF格式
TIFF是一種應用非常廣泛的位圖圖像格式,幾乎被所有繪畫、圖像編輯和頁面排版應用程序所支持。TIFF格式常常用於在應用程序之間和計算機平台之間交換文件,它支持帶Alpha通道的CMYK、RGB和灰度文件,不帶Alpha通道的Lab、索引色和位圖文件也支持LZW壓縮。
在將圖像保存為TIFF格式時,通常可以選擇保存為IBM PC兼容計算機可讀的格式或者Macintosh計算機可讀的格式,並且可以指定壓縮算法。
5. GIF格式
GIF格式可以極大地節省存儲空間,因此常常用於保存作為網頁數據傳輸的圖像文件。該格式不支持Alpha通道,最大缺點是最多只能處理256種色彩,不能用於存儲真彩色的圖像文件。但GIF格式支持透明背景,可以較好地與網頁背景融合在一起。
6. EPS格式
EPS格式可以用於存儲矢量圖形,幾乎所有的矢量繪製和頁面排版軟件都支持該格式。在Photoshop中打開其他應用程序創建的包含矢量圖形的EPS文件時,Photoshop會對此文件進行柵格化,將矢量圖形轉換為位圖圖像。
EPS格式支持Lab、CMYK、RGB、索引顏色、灰度和位圖色彩模式,不支持Alpha 通道。但該格式支持剪貼路徑。
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