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《多媒體技術(shù)之彩色數(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)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)FundamentalsofMultimedia第5章彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)(I)Chapter5FundamentalsofDigitalColorImage(I)INFO130130分析以下的基本現(xiàn)象:為什么計(jì)算R、G、B三個(gè)分量就可以使人有顏色的視覺感覺?2基本概念顏色是外來的光刺激作用于人的視覺器官而產(chǎn)生的主觀感覺,影響的因素有:物體本身光源周圍環(huán)境觀察者的視覺系統(tǒng)3光光的本質(zhì):電磁波可見光:780nm~380nm波長(zhǎng)大于780納米的電磁波是紅外線,微波和廣播無線電波。波長(zhǎng)小于380納米的
2、電磁波是紫外線,X-射線和宇宙射線。4可見光可見光的光譜顏色波長(zhǎng)頻率紅色約625—740納米約480—405兆赫橙色約590—625納米約510—480兆赫黃色約565—570納米約530—510兆赫綠色約500—565納米約600—530兆赫青色約485—500納米約620—600兆赫藍(lán)色約440—485納米約680—620兆赫紫色約380—440納米約790—680兆赫5顏色感知顏色是視覺系統(tǒng)對(duì)可見光的感知結(jié)果物體由于內(nèi)部物質(zhì)的不同,受光線照射后,一部分光線被吸收,其余的被反射或投射出來,成為我們所見
3、的物體的顏色。所以,顏色既與光有密切關(guān)系,也與被光照射的物體,以及與觀察者均有關(guān)。6感知顏色的原理光的存在(光源色)物體的表面特性(物體色)人眼的視覺功能7眼睛眼睛本質(zhì)上是一個(gè)照相機(jī)。人的視網(wǎng)膜(humanretina)通過神經(jīng)元來感知外部世界的顏色,每個(gè)神經(jīng)元或者是一個(gè)對(duì)顏色敏感的錐體(cone),或者是一個(gè)對(duì)顏色不敏感的桿狀體(rod)。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8顏色感知紅(L-cone)、綠(M-cone)和藍(lán)(S-cone)三種錐體細(xì)胞對(duì)不同頻率、不同亮度的光感知程度不同
4、,人們可以使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來降低數(shù)據(jù)率而不感到圖像質(zhì)量明顯下降。各個(gè)波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度相等9顏色感知的三要素色調(diào)(Hue)表示光的顏色,決定于光的波長(zhǎng)飽和度(Saturation)也稱為純度或彩度,指彩色的深淺或鮮艷程度,通常指彩色中白光含量的多少亮度(Luminance)表示某種顏色在人眼視覺上引起的明暗程度,與光的強(qiáng)度有關(guān)。飽和度/亮度與光幅度有關(guān)人眼看到的任一彩色光都是這三個(gè)特性的綜合效果10色調(diào)(Hue)色調(diào)反映顏色的類別,如紅色、綠色、藍(lán)色等。色調(diào)大致對(duì)應(yīng)光譜分布中的主波長(zhǎng)。11飽和度(Satu
5、ration)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全沒有混入白光的純色光。飽和度增加12亮度(luminance)亮度是光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度的感覺。一般來說,彩色光能量大則顯得亮,反之則暗。13Windows調(diào)色板14顏色模型是用來精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。15不同模型有源物體:能發(fā)光的物體
6、,顏色由該物體發(fā)出的光波決定,無源物體:不發(fā)光的物體,顏色由該物體吸收或者反射的光波決定16顏色空間顏色空間某種顏色模型所標(biāo)定的所有顏色就構(gòu)成了一個(gè)顏色空間。顏色空間是用一種數(shù)學(xué)方法形象化表示顏色。通俗一點(diǎn)講,就是各種色彩的集合,色彩的種類越多,顏色空間越大,能夠表現(xiàn)的色彩范圍即色域越廣。17顏色空間分類從顏色感知的角度來分類,顏色空間可考慮分成如下三類:混合(mixture)型顏色空間RGBCMYCMYKXYZ非線性亮度/色度(luma/chroma)型顏色空間YUVYIQ強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)(inten
7、sity/saturation/hue)型顏色空間HSVHSL18混合(mixture)型顏色空間按三種基色的比例合成顏色?;侵富楠?dú)立的單色,任一基色都不能由其他兩種基色混合產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)證明選擇紅色、綠色和藍(lán)色這三種相互獨(dú)立的基色,按照不同比例組合,可以配出的大部分與自然界色彩相符的顏色,能引起人眼各種不同的彩色感。19RGB絕大部分可見光譜都可用紅、綠和藍(lán)(RGB)三原色光按不同比例和強(qiáng)度的混合來表示。20顏色=R×(紅色比例)+G×(綠色比例)+B×(藍(lán)色比例)當(dāng)三基色等量相加時(shí),得到白色等量的紅
8、綠相加而藍(lán)為0值時(shí)得到黃色等量的紅藍(lán)相加而綠為0時(shí)得到品紅色等量的綠藍(lán)相加而紅為0時(shí)得到青色。21RGB加色22LenaRGBImageRedChannelGreenChannelBlueChannel23加色模型陰極射線管CRT(cathoderaytube)是一個(gè)有源物體,使用3個(gè)電子槍分別產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)三種波長(zhǎng)的光,并以各種不同的相對(duì)強(qiáng)度綜合起來產(chǎn)生相加混色,稱為RGB相加模型24CRT25減色模型彩色印刷或彩色打印的紙