关于计算机图像基础知识的整理-程序员宅基地

技术标签：笔记图像处理

1.色彩深度：

1位：2种颜色，单色光，黑白二色，用于compact Macintoshes。
2位：4种颜色，CGA，用于gray-scale早期的NeXTstation及color Macintoshes。
3位：8种颜色，用于大部分早期的电脑显示器。
4位：16种颜色，用于EGA及不常见及在更高的分辨率的VGA标准，color Macintoshes。
5位：32种颜色，用于Original Amiga chipset。 6位：64种颜色，用于Original Amiga chipset。
8位：256种颜色，用于最早期的彩色Unix工作站，低分辨率的VGA，Super VGA，AGA，color Macintoshes。
12位：4,096种颜色，用于部分硅谷图形系统，Neo Geo，彩色NeXTstation及Amiga系统于HAM mode。
16位：65,536种颜色，用于部分color Macintoshes。
24位：16,777,216种颜色，真彩色，能提供比肉眼能识别更多的颜色，用于拍摄照片。
灰阶：有256种灰色（包括黑白）。若以24位模式来表示，则RGB的数值均一样，例如(200,200,200)。

另外有高动态范围影像(High Dynamic Range Image)，这种影像使用超过一般的256色阶来储存影像，通常来说每个像素会分配到32+32+32个bit来储存颜色资讯，也就是说对于每一个原色都使用一个32bit的浮点数来储存.

2.灰度：

灰度图像经常是在单个电磁波频谱如可见光内测量每个像素的亮度得到的。
用于显示的灰度图像通常用每个采样像素8 bits的非线性尺度来保存，这样可以有256种灰度（8bits就是2的8次方=256）。这种精度刚刚能够避免可见的条带失真，并且非常易于编程。在医学图像与遥感图像这些技术应用中经常采用更多的级数以充分利用每个采样10或12 bits的传感器精度，并且避免计算时的近似误差。在这样的应用领域流行使用16 bits即65536个组合（或65536种颜色）。
将灰度对象转换为 RGB 时，每个对象的颜色值代表对象之前的灰度值。也可以将灰度对象转换为 CMYK 对象。
自然界中的大部分物体平均灰度为18%。
在物体的边缘呈现灰度的不连续性，图像分割就是基于这个原理。（？）
表示方法：
所谓颜色或灰度级指黑白显示器中显示像素点的亮暗差别，在彩色显示器中表现为颜色的不同，灰度级越多，图像层次越清楚逼真。灰度级取决于每个像素对应的刷新存储单元的位数和显示器本身的性能。如每个象素的颜色用16位二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达2的16次方即65536种颜色。如每一个象素采用24位二进制数表示，我们就叫它24位图，它可以表达2的24次方即16777216种颜色。
灰度就是没有色彩，RGB色彩分量全部相等。如果是一个二值灰度图象，它的象素值只能为0或1，我们说它的灰度级为2。用个例子来说明吧:一个256级灰度的图象，如果RGB三个量相同时，如：RGB(100,100,100)就代表灰度为100,RGB(50,50,50)代表灰度为50。
（彩色图象的灰度其实在转化为黑白图像后的像素值（是一种广义的提法），转化的方法看应用的领域而定，一般按加权的方法转换，R， G，B 的比一般为3：6：1。
任何颜色都由红、绿、蓝三基色组成，假如原来某点的颜色为RGB(R，G，B)，那么，我们可以通过下面几种方法，将其转换为灰度：
1.浮点算法：Gray=R0.3+G0.59+B0.11
2.整数方法：Gray=(R30+G59+B11)/100
3.移位方法：Gray =(R77+G151+B*28)>>8;
4.平均值法：Gray=（R+G+B）/3;
5.仅取绿色：Gray=G；
通过上述任一种方法求得Gray后，将原来的RGB(R,G,B)中的R,G,B统一用Gray替换，形成新的颜色RGB(Gray,Gray,Gray)，用它替换原来的RGB(R,G,B)就是灰度图了。）
虽然灰度共有256级，但是由于Photoshop的灰度滑块只能输入整数百分比，因此实际上从灰度滑块中只能选择出101种(0%也算一种)灰度。大家可以在灰度滑块中输入递增的数值然后切换到RGB滑块察看，可以看到：0%的灰度RGB数值是255,255,255；1%灰度的RGB数值是253,253,253；2%灰度RGB值为250,250,250。也就是说，252,252,252这样的灰度是无法用Photoshop的灰度滑块选中的。相比之下Illustrator的灰度允许输入两位小数，使得选色的精确性大大提高了。
分辨率和灰度值是显示器的两个重要技术指标：一般，像素值量化后用一个字节（8b）来表示。灰度值的范围为0~255，表示亮度从深到浅，对应图像中的颜色为从黑到白。黑白照片中每个像素值都是介于黑色和白色之间的25

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