多媒體技術(shù)之彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)第一頁(yè)，共51頁(yè)。多媒體技術(shù)之彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)第一頁(yè)，共51頁(yè)。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第二頁(yè)，共51頁(yè)。分析以下的基本現(xiàn)象：2第二頁(yè)，共51頁(yè)?；靖拍铑伾峭鈦?lái)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第三頁(yè)，共51頁(yè)?；靖拍铑伾峭鈦?lái)的光刺激作用于人的視覺器官而產(chǎn)生的主觀感覺光光的本質(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(wú)線電波。波長(zhǎng)小于380納米的電磁波是紫外線，X－射線和宇宙射線。

4第四頁(yè)，共51頁(yè)。光光的本質(zhì)：電磁波4第四頁(yè)，共51頁(yè)。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第五頁(yè)，共51頁(yè)。可見光可見光的光譜

波長(zhǎng)頻率紅色約625—740納米約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(lái)，成為我們所見的物體的顏色。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第六頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知顏色是視覺系統(tǒng)對(duì)可見光的感知結(jié)果6第六頁(yè)，共51頁(yè)。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第七頁(yè)，共51頁(yè)。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(guò)神經(jīng)元來(lái)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第八頁(yè)，共51頁(yè)。眼睛8第八頁(yè)，共51頁(yè)。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，人們可以使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái)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第九頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知紅(L-cone)、綠(M-cone)和藍(lán)(S-co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第十頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知的三要素色調(diào)（Hue）10第十頁(yè)，共51頁(yè)。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第十一頁(yè)，共51頁(yè)。色調(diào)（Hue）色調(diào)反映顏色的類別，如紅色、綠色、藍(lán)色等。色飽和度（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全沒有混入白光的純色光。飽和度增加12第十二頁(yè)，共51頁(yè)。飽和度（Saturation）飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深亮度（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(lái)說(shuō)，彩色光能量大則顯得亮，反之則暗。

13第十三頁(yè)，共51頁(yè)。亮度（luminance）亮度是光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度Windows調(diào)色板14第十四頁(yè)，共51頁(yè)。Windows調(diào)色板14第十四頁(yè)，共51頁(yè)。顏色模型是用來(lái)精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。15第十五頁(yè)，共51頁(yè)。顏色模型是用來(lái)精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。15第不同模型有源物體：能發(fā)光的物體，顏色由該物體發(fā)出的光波決定，無(wú)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第十六頁(yè)，共51頁(yè)。不同模型16第十六頁(yè)，共51頁(yè)。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第十七頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間17第十七頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間分類從顏色感知的角度來(lái)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)(intensity/saturation/hue)型顏色空間HSVHSL18第十八頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間分類從顏色感知的角度來(lái)分類，顏色空間可考慮分成如下三混合(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。

19第十九頁(yè)，共51頁(yè)?；旌?mixture)型顏色空間19第十九頁(yè)，共51頁(yè)。RGB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(lái)表示。20第二十頁(yè)，共51頁(yè)。RGB絕大部分可見光譜都可用紅、綠和藍(lán)(RGB)三原色光顏色＝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。21第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。顏色＝R×(紅色比例)＋G×(綠色比例)＋B×(藍(lán)色比例)RGB加色22第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGB加色22第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。Lena

RGBImageRedChannelGreenChannelBlueChannel23第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。Lena

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(lái)產(chǎn)生相加混色，稱為RGB相加模型24第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。加色模型陰極射線管CRT(cathoderaytube)CRT25第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。CRT25第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。減色模型彩色印刷或彩色打印的紙張是不能發(fā)射光線的，因而印刷機(jī)或彩色打印機(jī)就只能使用一些能夠吸收特定的光波而反射其他光波的油墨或顏料。顏料的特性剛好和光線相反，顏料是吸收光線，而不是增強(qiáng)光線。26第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。減色模型彩色印刷或彩色打印的紙張是不能發(fā)射光線的，因而印刷機(jī)CMY油墨或顏料的3基色是青（Cyan）、品紅（Magenta）和黃（Yellow），簡(jiǎn)稱為CMY。青色對(duì)應(yīng)藍(lán)綠色，品紅對(duì)應(yīng)紫紅色。理論上說(shuō)，任何一種由顏料表現(xiàn)的顏色都可以用這三種基色按不同的比例混合而成，這種顏色表示方法稱CMY顏色空間表示法。彩色打印機(jī)和彩色印刷系統(tǒng)都采用CMY顏色空間。27第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。CMY油墨或顏料的3基色是青（Cyan）、品紅（Magent在CMY相減混色中，三基色等量相減時(shí)得到黑色；等量黃色(Y)和品紅(M)相減而青色(C)為0時(shí)，得到紅色(R)；等量青色(C)和品紅(M)相減而黃色(Y)為0時(shí)，得到藍(lán)色(B)；等量黃色(Y)和青色(C)相減而品紅(M)為0時(shí)，得到綠色(G)。28第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。在CMY相減混色中，28第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。CMY29第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。CMY29第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。CMY與RGBCMY空間正好與RGB空間互補(bǔ)也即用白色減去RGB空間中的某一顏色值就等于同樣顏色在CMY空間中的值?！纠慨?dāng)RGB為1:1:1時(shí)，在相加混色中產(chǎn)生白色，而CMY為1:1:1時(shí)，在相減混色中產(chǎn)生黑色。RGB相加混色

CMY相減混色

對(duì)應(yīng)顏色

000111

001110

010101

011100

100011

101010

110001

111000

30第三十頁(yè)，共51頁(yè)。CMY與RGBCMY空間正好與RGB空間互補(bǔ)RGB相加混色第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。彩色打印機(jī)和彩色印刷系統(tǒng)都采用CMY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。無(wú)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RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似地用下面的方程式表示：飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深淺或純潔程度。第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。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(lái)表示。Solution:8x6x300x9/8Bytes表示光的顏色，決定于光的波長(zhǎng)約680—620兆赫可見光：780nm～380nm第四十八頁(yè)，共51頁(yè)。第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。Solution:8x6x300x9/8BytesRGBCMY31第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGBCMY31第三十一頁(yè)，共51頁(yè)RGB和CMY的表示法32第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGB和CMY的表示法32第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。CMYK理論上將印刷三原色混合之后，應(yīng)該可以將紅綠藍(lán)光通通吸收而得到黑色。由于彩色墨水和顏料的化學(xué)特性，現(xiàn)實(shí)生活中并找不到這種光線吸收、反射特性都十分完美的顏料，將三種顏色混合后還是會(huì)有些許光線反射出來(lái)，而呈現(xiàn)暗灰色或深褐色。因此在印刷術(shù)中常加一種真正的黑色（blackink），所以CMY又寫成CMYK。33第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。CMYK理論上將印刷三原色混合之后，應(yīng)該可以將紅綠藍(lán)光通通吸34第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。34第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。非線性亮度/色度型顏色空間用一個(gè)分量表示非色彩的感知，用兩個(gè)獨(dú)立的分量表示色彩的感知。當(dāng)需要黑白圖像時(shí)，這樣的系統(tǒng)非常方便。人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨能力遠(yuǎn)比對(duì)亮度細(xì)節(jié)的分辨能力低。35第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。非線性亮度/色度型顏色空間用一個(gè)分量表示非色彩的感知，用兩YUV在PAL彩色電視制式中使用YUV模型，其中Y表示亮度，UV用來(lái)表示色差，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量。36第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。YUV36第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。YUV與RGB彩色空間變換RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似地用下面的方程式表示：Y=0.299R+0.587G+0.114BU=-0.147R-0.289G+0.436BV=0.615R-0.515G-0.100B37第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。YUV與RGB彩色空間變換RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)型顏色空間用飽和度和色度描述色彩的感知，可使顏色的解釋更直觀，而且對(duì)消除光亮度的影響很有用。38第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)型顏色空間用飽和度和色度描述色彩的感知，HSL在HSL（Hue、SaturationLightness、）模型中，H定義色調(diào)；S定義顏色的深淺程度或飽和度；L定義亮度。RGB模型和CMYK模型主要是面向設(shè)備的，用HSL模型描述顏色更加自然，符合人眼對(duì)顏色的感知方式，比較容易為畫家所理解，但使用時(shí)卻不方便，所以顯示時(shí)要轉(zhuǎn)換成RGB模式，印刷要轉(zhuǎn)換成CMYK39第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。HSL在HSL（Hue、SaturationLightne模型轉(zhuǎn)換在進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，常常會(huì)涉及到用幾種不同色彩模型（或顏色模型）來(lái)表示圖像的顏色。各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域一般使用不同的色彩模型，如計(jì)算機(jī)顯示時(shí)采用的是RGB模型，彩色電視信號(hào)傳輸時(shí)采用YUV模型，打印輸出彩色圖像時(shí)用CMY模型40第四十頁(yè)，共51頁(yè)。模型轉(zhuǎn)換在進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，常常會(huì)涉及到用幾種不同色彩模型色盲色盲是指缺乏或完全沒有辨別色彩的能力。在人的視網(wǎng)膜上有一種感光細(xì)胞——錐細(xì)胞，它有紅、綠、藍(lán)3種感光色素。每一種感光色素主要對(duì)一種原色光產(chǎn)生興奮，而對(duì)其余兩種原色光產(chǎn)生程度不等的反應(yīng)。如果某一種色素缺乏，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)此種顏色的感覺障礙，表現(xiàn)為色盲或色弱（辨色力弱）。41第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。色盲色盲是指缺乏或完全沒有辨別色彩的能力。41第四十一頁(yè)，共正常缺少L-cone,紅色盲缺少M(fèi)-cone，綠色盲缺少S-cone，藍(lán)黃色盲42第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。正常缺少L-cone,紅色盲缺少M(fèi)-cone，綠色盲缺少S-色盲測(cè)試男：8%,女:0.5%43第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。色盲測(cè)試男：8%,女:0.5%43第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。44第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。44第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。圖像的基本屬性

分辨率像素深度真/偽彩色圖像的表示法和種類45第四十五頁(yè)，共51頁(yè)。圖像的基本屬性

分辨率45第四十五頁(yè)，共51頁(yè)。圖像分辨率組成一幅圖像的像素(pixel)密度的度量方法。對(duì)同樣大小的一幅圖，如果組成該圖的圖像像素?cái)?shù)目越多，則說(shuō)明圖像的分辨率越高，看起來(lái)就越逼真。相反，圖像顯得越粗糙。在用掃描儀掃描彩色圖像時(shí)，通常要指定圖像的分辨率，用每英寸多少點(diǎn)(dotsperinch，DPI)表示。如果用300DPI來(lái)掃描一幅8″×10″的彩色圖像，就得到一幅2400×3000個(gè)像素的圖像。46第四十六頁(yè)，共51頁(yè)。圖像分辨率組成一幅圖像的像素(pixel)密度的度量方法。顯示分辨率顯示分辨率是確定顯示圖像的區(qū)域大小。如果顯示屏的分辨率為640×480，那么一幅320×240的圖像只占顯示屏的1/4；相反，2400×3000的圖像在這個(gè)顯示屏上就不能顯示一個(gè)完整的畫面。47第四十七頁(yè)，共51頁(yè)。顯示分辨率顯示分辨率是確定顯示圖像的區(qū)域大小。47第四十七頁(yè)像素深度

像素深度：指存儲(chǔ)每個(gè)像素所用的位數(shù)，也用來(lái)度量圖像的分辨率。像素深度決定彩色圖像每個(gè)像素可能有的顏色數(shù)，或者確定灰度圖像每個(gè)像素可能有的灰度級(jí)數(shù)。表示一個(gè)像素的位數(shù)越多，它能表達(dá)的顏色數(shù)目就越多，其深度就越深。48第四十八頁(yè)，共51頁(yè)。像素深度

像素深度：指存儲(chǔ)每個(gè)像素所用的位數(shù)，也用來(lái)度量圖像例子【例】一幅彩色圖像的每個(gè)像素用R，G，B三個(gè)分量表示，若每個(gè)分量用8位，那么一個(gè)像素共用24位表示，像素深度為24，每個(gè)像素可以是224=16777216種顏色中的一種。在這個(gè)意義上，往往把像素深度說(shuō)成是圖像深度。表示一個(gè)像素的位數(shù)越多，它能表達(dá)的顏色數(shù)目就越多，其深度就越深。49第四十九頁(yè)，共51頁(yè)。例子【例】一幅彩色圖像的每個(gè)像素用R，G，B三個(gè)分量表示，若QuizSupposewehaveacolorimagewithsize8″x6″,theresolutionis300DPI,eachpixelhas512possiblecolors,ifitisstoredwithoutcompression,howmuchdiskspaceitwouldoccupy?Solution:8x6x300x9/8BytesSolution:8x6x300x300x9/8=4860000Bytes50第五十頁(yè)，共51頁(yè)。QuizSupposewehaveacolorim本章結(jié)束第五十一頁(yè)，共51頁(yè)。本章結(jié)束第五十一頁(yè)，共51頁(yè)。多媒體技術(shù)之彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)第一頁(yè)，共51頁(yè)。多媒體技術(shù)之彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)第一頁(yè)，共51頁(yè)。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？53第二頁(yè)，共51頁(yè)。分析以下的基本現(xiàn)象：2第二頁(yè)，共51頁(yè)?；靖拍铑伾峭鈦?lái)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)54第三頁(yè)，共51頁(yè)?；靖拍铑伾峭鈦?lái)的光刺激作用于人的視覺器官而產(chǎn)生的主觀感覺光光的本質(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(wú)線電波。波長(zhǎng)小于380納米的電磁波是紫外線，X－射線和宇宙射線。

55第四頁(yè)，共51頁(yè)。光光的本質(zhì)：電磁波4第四頁(yè)，共51頁(yè)。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56第五頁(yè)，共51頁(yè)?？梢姽饪梢姽獾墓庾V

波長(zhǎng)頻率紅色約625—740納米約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(lái)，成為我們所見的物體的顏色。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)。57第六頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知顏色是視覺系統(tǒng)對(duì)可見光的感知結(jié)果6第六頁(yè)，共51頁(yè)。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58第七頁(yè)，共51頁(yè)。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(guò)神經(jīng)元來(lái)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59第八頁(yè)，共51頁(yè)。眼睛8第八頁(yè)，共51頁(yè)。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，人們可以使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái)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60第九頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知紅(L-cone)、綠(M-cone)和藍(lán)(S-co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61第十頁(yè)，共51頁(yè)。顏色感知的三要素色調(diào)（Hue）10第十頁(yè)，共51頁(yè)。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)。62第十一頁(yè)，共51頁(yè)。色調(diào)（Hue）色調(diào)反映顏色的類別，如紅色、綠色、藍(lán)色等。色飽和度（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全沒有混入白光的純色光。飽和度增加63第十二頁(yè)，共51頁(yè)。飽和度（Saturation）飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深亮度（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(lái)說(shuō)，彩色光能量大則顯得亮，反之則暗。

64第十三頁(yè)，共51頁(yè)。亮度（luminance）亮度是光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度Windows調(diào)色板65第十四頁(yè)，共51頁(yè)。Windows調(diào)色板14第十四頁(yè)，共51頁(yè)。顏色模型是用來(lái)精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。66第十五頁(yè)，共51頁(yè)。顏色模型是用來(lái)精確標(biāo)定和生成各種顏色的一套規(guī)則和定義。15第不同模型有源物體：能發(fā)光的物體，顏色由該物體發(fā)出的光波決定，無(wú)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67第十六頁(yè)，共51頁(yè)。不同模型16第十六頁(yè)，共51頁(yè)。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。68第十七頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間17第十七頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間分類從顏色感知的角度來(lái)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)(intensity/saturation/hue)型顏色空間HSVHSL69第十八頁(yè)，共51頁(yè)。顏色空間分類從顏色感知的角度來(lái)分類，顏色空間可考慮分成如下三混合(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。

70第十九頁(yè)，共51頁(yè)?；旌?mixture)型顏色空間19第十九頁(yè)，共51頁(yè)。RGB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(lái)表示。71第二十頁(yè)，共51頁(yè)。RGB絕大部分可見光譜都可用紅、綠和藍(lán)(RGB)三原色光顏色＝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。72第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。顏色＝R×(紅色比例)＋G×(綠色比例)＋B×(藍(lán)色比例)RGB加色73第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGB加色22第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。Lena

RGBImageRedChannelGreenChannelBlueChannel74第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。Lena

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(lái)產(chǎn)生相加混色，稱為RGB相加模型75第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。加色模型陰極射線管CRT(cathoderaytube)CRT76第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。CRT25第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。減色模型彩色印刷或彩色打印的紙張是不能發(fā)射光線的，因而印刷機(jī)或彩色打印機(jī)就只能使用一些能夠吸收特定的光波而反射其他光波的油墨或顏料。顏料的特性剛好和光線相反，顏料是吸收光線，而不是增強(qiáng)光線。77第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。減色模型彩色印刷或彩色打印的紙張是不能發(fā)射光線的，因而印刷機(jī)CMY油墨或顏料的3基色是青（Cyan）、品紅（Magenta）和黃（Yellow），簡(jiǎn)稱為CMY。青色對(duì)應(yīng)藍(lán)綠色，品紅對(duì)應(yīng)紫紅色。理論上說(shuō)，任何一種由顏料表現(xiàn)的顏色都可以用這三種基色按不同的比例混合而成，這種顏色表示方法稱CMY顏色空間表示法。彩色打印機(jī)和彩色印刷系統(tǒng)都采用CMY顏色空間。78第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。CMY油墨或顏料的3基色是青（Cyan）、品紅（Magent在CMY相減混色中，三基色等量相減時(shí)得到黑色；等量黃色(Y)和品紅(M)相減而青色(C)為0時(shí)，得到紅色(R)；等量青色(C)和品紅(M)相減而黃色(Y)為0時(shí)，得到藍(lán)色(B)；等量黃色(Y)和青色(C)相減而品紅(M)為0時(shí)，得到綠色(G)。79第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。在CMY相減混色中，28第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。CMY80第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。CMY29第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。CMY與RGBCMY空間正好與RGB空間互補(bǔ)也即用白色減去RGB空間中的某一顏色值就等于同樣顏色在CMY空間中的值。【例】當(dāng)RGB為1:1:1時(shí)，在相加混色中產(chǎn)生白色，而CMY為1:1:1時(shí)，在相減混色中產(chǎn)生黑色。RGB相加混色

CMY相減混色

對(duì)應(yīng)顏色

000111

001110

010101

011100

100011

101010

110001

111000

81第三十頁(yè)，共51頁(yè)。CMY與RGBCMY空間正好與RGB空間互補(bǔ)RGB相加混色第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。彩色打印機(jī)和彩色印刷系統(tǒng)都采用CMY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。無(wú)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RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似地用下面的方程式表示：飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)顏色的深淺或純潔程度。第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。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(lái)表示。Solution:8x6x300x9/8Bytes表示光的顏色，決定于光的波長(zhǎng)約680—620兆赫可見光：780nm～380nm第四十八頁(yè)，共51頁(yè)。第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。Solution:8x6x300x9/8BytesRGBCMY82第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGBCMY31第三十一頁(yè)，共51頁(yè)RGB和CMY的表示法83第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。RGB和CMY的表示法32第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。CMYK理論上將印刷三原色混合之后，應(yīng)該可以將紅綠藍(lán)光通通吸收而得到黑色。由于彩色墨水和顏料的化學(xué)特性，現(xiàn)實(shí)生活中并找不到這種光線吸收、反射特性都十分完美的顏料，將三種顏色混合后還是會(huì)有些許光線反射出來(lái)，而呈現(xiàn)暗灰色或深褐色。因此在印刷術(shù)中常加一種真正的黑色（blackink），所以CMY又寫成CMYK。84第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。CMYK理論上將印刷三原色混合之后，應(yīng)該可以將紅綠藍(lán)光通通吸85第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。34第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。非線性亮度/色度型顏色空間用一個(gè)分量表示非色彩的感知，用兩個(gè)獨(dú)立的分量表示色彩的感知。當(dāng)需要黑白圖像時(shí)，這樣的系統(tǒng)非常方便。人眼對(duì)彩色細(xì)節(jié)的分辨能力遠(yuǎn)比對(duì)亮度細(xì)節(jié)的分辨能力低。86第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。非線性亮度/色度型顏色空間用一個(gè)分量表示非色彩的感知，用兩YUV在PAL彩色電視制式中使用YUV模型，其中Y表示亮度，UV用來(lái)表示色差，U、V是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量。87第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。YUV36第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。YUV與RGB彩色空間變換RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似地用下面的方程式表示：Y=0.299R+0.587G+0.114BU=-0.147R-0.289G+0.436BV=0.615R-0.515G-0.100B88第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。YUV與RGB彩色空間變換RGB和YUV的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以近似強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)型顏色空間用飽和度和色度描述色彩的感知，可使顏色的解釋更直觀，而且對(duì)消除光亮度的影響很有用。89第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)型顏色空間用飽和度和色度描述色彩的感知，HSL在HSL（Hue、SaturationLightness、）模型中，H定義色調(diào)；S定義顏色的深淺程度或飽和度；L定義亮度。RGB模型和CMYK模型主要是面向設(shè)備的，用HSL模型描述顏色更加自然，符合人眼對(duì)顏色的感知方式，比較容易為畫家所理解，但使用時(shí)卻不方便，所以顯示時(shí)要轉(zhuǎn)換成RGB模式，印刷要轉(zhuǎn)換成CMYK90第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。HSL在HSL（Hue、SaturationLightne模型轉(zhuǎn)換在進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，常常會(huì)涉及到用幾種不同色彩模型（或顏色模型）來(lái)表示圖像的顏色。各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域一般使用不同的色彩模型，如計(jì)算機(jī)顯示時(shí)采用的是RGB模型，彩色電視信號(hào)傳輸時(shí)采用YUV模型，打印輸出彩色圖像時(shí)用CMY模型91第四十頁(yè)，共51頁(yè)。模型轉(zhuǎn)換在進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，常常會(huì)涉及到用幾種不同色彩模型色盲色盲是指缺乏或完全沒有辨別色彩的能力。在人的視網(wǎng)膜上有一種感光細(xì)胞——錐細(xì)胞，它有紅、綠、藍(lán)3種感光色素。每一種感光色素主要對(duì)一種原