多媒體技術(shù)彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)

《多媒體技術(shù)彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、1主要內(nèi)容視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知圖像的顏色模型圖像的基本屬性圖像的分類伽馬(?)校正217世紀(jì)，牛頓通過(guò)用三棱鏡研究對(duì)白光的折射發(fā)現(xiàn)白光可被分解成一系列從紅到紫的連續(xù)光譜。證明白光是由不同顏色（這些顏色不能再進(jìn)一步分解）的光線相混合而組成的。一個(gè)物體反射的光若在所有的可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)是平衡的，對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)顯示白色。若一個(gè)物體對(duì)某些光譜反射得較多，則物體呈現(xiàn)相應(yīng)的顏色。視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知3視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知可見光的波長(zhǎng)范圍為380nm～780nm，大多數(shù)自然光都是由不同波長(zhǎng)的光組合而成。人的視網(wǎng)膜有對(duì)紅、綠、藍(lán)顏色敏感程度不同的三種錐體細(xì)胞，顏色只存在于眼睛和大腦中。顏

2、色是視覺系統(tǒng)對(duì)可見光的感知結(jié)果。紅、綠和藍(lán)三種錐體細(xì)胞對(duì)不同頻率的光的感知程度不同，對(duì)不同亮度的感知程度也不同，4視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知視覺系統(tǒng)對(duì)顏色和亮度的響應(yīng)特性曲線（各個(gè)波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度相等）5視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知上面的顏色響應(yīng)曲線表明，人類眼睛對(duì)藍(lán)光的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)紅光和綠光的靈敏度。亮度響應(yīng)曲線表明人眼對(duì)波長(zhǎng)為550nm左右的黃綠色最為敏感。6視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知許多具有不同光譜分布的光產(chǎn)生的視覺效果（顏色）是一樣的。即光譜與顏色的對(duì)應(yīng)是多對(duì)一的。光譜分布不同而看上去相同的兩種顏色稱為條件等色（匹配等色）。絕大部分可見光譜對(duì)眼睛的刺激效果都可以用紅（700nm）

3、、綠（546.1nm）、藍(lán)（435.8nm）三色光按不同比例和強(qiáng)度的混合來(lái)等效表示。（三刺激理論）7視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知匹配任意可見光所需的三原色光比例曲線8視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知從人的主觀感覺角度，顏色包含三個(gè)要素：1、色調(diào)（hue）：色調(diào)反映顏色的類別，分為紅黃、綠、藍(lán)、紫5種主色調(diào)。9視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知2、飽和度（Saturation）飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深淺或純潔程度。對(duì)于同一色調(diào)的彩色光，其飽和度越高，顏色就越深，或越純；而飽和度越小，顏色就越淺，或純度越低。高飽和度的彩色光可因摻入白光而降低純度或變淺，變成低飽和度的色光。100%飽和度的色光就代表完

4、全沒有混入白光的純色光。10視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知3、明亮度（luminance）明亮度是光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度的感覺。一般來(lái)說(shuō)，彩色光能量大則顯得亮，反之則暗。大量試驗(yàn)表明，人的眼睛能分辨128種不同的色調(diào)，10－30種不同的飽和度，而對(duì)亮度非常敏感。11顏色模型顏色模型（colormodel）是用來(lái)精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。某種顏色模型所標(biāo)定的所有顏色就構(gòu)成了一個(gè)顏色空間。顏色空間通常用三維模型表示，空間中的顏色通常使用代表三個(gè)參數(shù)的三維坐標(biāo)來(lái)指定對(duì)于人來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)色調(diào)、飽和度和亮度來(lái)定義顏色（HSV顏色模型）；對(duì)于顯示設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以用紅、綠、藍(lán)

5、磷光體的發(fā)光量來(lái)描述顏色（RGB顏色模型）；對(duì)于打印設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以使用青色、品紅、黃色和黑色顏料的用量來(lái)指定顏色（CMYK顏色模型）。12理論上絕大部分可見光譜都可用紅、綠和藍(lán)(RGB)三色光按不同比例和強(qiáng)度的混合來(lái)表示。顏色C＝R(紅色的百分比)＋G(綠色的百分比)＋B(藍(lán)色的百分比)RGB模型稱為相加混色模型，用于光照、視頻和顯示器。例如，顯示器通過(guò)紅、綠和藍(lán)熒光粉發(fā)射光線產(chǎn)生彩色。RGB顏色模型13RGB顏色模型RGB顏色模型（R-red,G-green,B-blue）14RGB顏色模型15RGB圖像R分量圖像G分量圖像B分量圖像1617CMYK顏色模型在理論上，

6、絕大多數(shù)顏色都可以用三種基本顏料（青色cyan、品紅magenta、和黃色yellow）按一定比例混合得到，記為CMY模型。理論上，青色、品紅和黃色三種基本色素等量混合能得到黑色。但實(shí)際上，因?yàn)樗写蛴∮湍紩?huì)包含一些雜質(zhì)，這三種油墨混合實(shí)際上產(chǎn)生一種土灰色，必須與黑色(K)油墨混合才能產(chǎn)生真正的黑色，所以再加入黑色作為基本色形成CMYK顏色模型。CMYK模型稱為相減混色模型。18CMY顏色模型19CMY顏色模型RGB彩色空間和CMY彩色空間的表示法20HSV顏色模型HSV色彩模型示意圖HSV（Hue，Saturation，Value）顏色模型在HSV顏色模型中，每一種

7、顏色和它的補(bǔ)色相差180o，圓錐的頂面對(duì)應(yīng)于V=1，它包含RGB模型中的R=1，G=1，B=1三個(gè)面，故所代表的顏色較亮。色度H由繞V軸的旋轉(zhuǎn)角給定。紅色對(duì)應(yīng)于角度0o，綠色對(duì)應(yīng)于角度120o，藍(lán)色對(duì)應(yīng)于角度240o。H:[0,360o],S:[0,1],V:[0,1]在圓錐的頂點(diǎn)處，V=0，H和S無(wú)定義，代表黑色。圓錐的頂面中心處S=0，V=1，H無(wú)定義，代表白色。21HSV顏色模型22HSV圖像H分量圖像S分量圖像V分量圖像23HSV顏色模型具有以下的優(yōu)點(diǎn)符合人眼對(duì)顏色的感覺。當(dāng)采用RGB（或者CMY）顏色模型時(shí)，改變某一顏色的屬性，