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第一章 影像處理的世界 本章學習重點什麼是影像處理 數位影像的基本要素影像的色彩類型色彩模型常用的圖檔格式

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什麼是影像處理 只要把影像弄得跟原來不一樣，就可以叫做『影像處理』了啦！

第一章1

運用影像處理的技巧， 可以做到『變天』的效果

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數位影像的基本要素 第一章2 什麼是數位影像 簡單的說，所有能夠直接出現在電腦裡的圖片，都稱作數位影像。

例如 :Windows 開機時出現的畫面、 HomePage上的圖片、圖庫光碟裡的圖檔等都是數位影像。如果想讓一般的照片、書本裡的圖片、畫在紙上的圖塗鴨，能夠讓電腦處理最常見的方法就是利用掃描器。 數位影像不似一般的照片、印刷品會褪色、損壞，而可以長久保留。

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數位影像的基本要素 數位影像的來源 : DV 攝影機、數位相機、掃描器、網頁圖片、以及圖庫光碟。

第一章2

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4.5.

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數位影像的基本要素 第一章2 數位影像的基本要素 : 像素、解析度、影像尺寸。 像素

在電腦螢幕上看到的圖片，其實是由許多細微的小格點所組成的，稱這些小格點為像素 (Pixel) 。像素裡面僅包含了顏色資訊，像素只是一個填滿顏色的小點而已！ 一張 640 ×480 的圖片，表示寬有 640 個像素點、高有 480 個像素點，而這張圖片所包含的像素數量一共有：寬 × 高＝ 640 ×480 ＝ 307,200 點。

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數位影像的基本要素 螢幕上的圖片在放大後，就會看到一格格的像素點

第一章2

原圖大小放大 10 倍來看

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數位影像的基本要素 第一章2 點陣圖與向量圖

點陣圖是由像素點所組成的圖片 : 點陣圖能真實呈現出影像的原貌及色彩的細微差異，但經過放大之後，會產生鋸齒邊緣及色調不連續的失真現象。 (如 P6的圖片 )

向量圖是由「點、線、面」所構成的幾何圖形物件 : 每種物件都有自己的色彩形狀尺寸座標位置等屬性，並且利用數學公式來計算，所以不會有失真的情形出現。 PhotoImpact 是專門處理點陣圖的影像軟體；而向量圖則要利用 Corel Draw 、 Illustrator 這類的向量繪圖軟體才能處理。

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數位影像的基本要素 向量圖

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數位影像的基本要素 第一章2

「 ppi 」與「 dpi 」 ppi (pixel per inch ，每英吋所含有的像素點 )

:是影像解析度的單位。 dpi (dot per inch ，每英吋的圖點 ) :則是印表機用的解析度單位。 pixel 是顯示在螢幕上的像素。

dot 是列印成品的網點。

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數位影像的基本要素 第一章2 解析度

解析度是指在單位長度內的像素點數目，一般是以每英吋含幾個像素來計算。同一長度內所含的像素越多，解析度就越高。 解析度不單指圖片而已，下列三種「解析度」是息息相關的： 影像解析度 : 如「這張圖片的解析度是 300 dpi

…」，指的就是影像解析度，也就是每英吋有 300個像素點。要注意的是，影像解析度是用來決定列印的尺寸，並不會影響螢幕上的顯示結果。

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數位影像的基本要素 第一章2 列印尺寸

公式 :

例如：影像是 50ppi(pixel per inch) ，在 1 平方英吋的面積中會有 2500 個像素 (50 ＊ 50)

像素尺寸影像解析度= 列印尺寸

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數位影像的基本要素 影像解析度

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數位影像的基本要素 顯示器解析度 : 「 Windows 的桌面大小」其實就是指顯示器解析度。顯示器的解析度越高，所能顯示的範圍就越多。

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顯示器解析度 640 * 480圖片大小 640 * 480

顯示器解析度 800 * 600圖片大小 640 * 480

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數位影像的基本要素

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數位影像的基本要素 第一章2

印表機解析度 :-- 印表機解析度的單位為 dpi (dots per inch)，指的是在每一英寸中所表達出來的列印墨點

數。印表機解析度越高， 則印出來的品質越好。例如 720 dpi 的噴墨印表機，表示可在一英吋當中噴入 720 個墨點。 -- 在列印圖片之前，可利用印表機的驅動程式來調整列印解析度。-- 印表機解析度並不會影響列印尺寸，列印尺寸是由影像解析度決定的，提高印表機解析度只是讓列印品質更好而已。

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數位影像的基本要素 印表機解析度 :

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影像的色彩類型 影像處理的第一步，要先認識各種色彩類型，PhotoImpact支援了以下 5 種色彩格式：黑白

黑白影像的特色就是「非黑即白」，圖片裡面只能有純黑色與純白色兩種顏色而已。黑白影像的每個像素點只有 1 bit 的空間能表現顏色，因為 1 個 bit 只能記錄 0 或 1 兩種數值，所以只能有兩種變化 : 最亮 (白色 )或最暗 (黑色 )

第一章3

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影像的色彩類型 灰階

灰階影像除了純黑色和純白之外，還可以包含深淺不同的灰色，是在黑色與白色之間加上不同的明暗度。

第一章3

這張黑白圖片看起來， 好像有深淺不同的灰色

放大來看看，原來還是有黑白兩色，只是排列的疏密程度不同罷了

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影像的色彩類型 每個像素點佔有 8 bits 的空間，明暗度也就有 28 = 256 種變化，但也僅止於由黑到白的亮度變化而已，無法出現紅色、綠色等其它色彩。 一般「黑白照片」或「黑白電視」其實應該是灰階的才對哦！

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影像的色彩類型 16 色

16 色影像是屬於索引式色彩，一張圖片都搭配著一個 16 色的色盤。 在 16 色影像中，每個像素點佔有 4

bits 的空間，所以有 24 = 16 種顏色變化。索引色彩每個像素點並不是記錄著顏色的亮度、色彩等資訊，而是儲存該顏色在色盤中的編號。

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影像的色彩類型 256 色

和 16 色一樣，也是一種索引式色彩，每個像素點佔有 8 bits 空間，所以最多可以有28 = 256 種顏色。

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影像的色彩類型 第一章3 全彩

每個像素點都由 R (紅 ) 、 G (綠 ) 、 B (藍 ) 三種顏色混合而成， R 、 G 、 B 三原色又分別各佔 8 bits 空間，所以一個像素點就佔了 24 bits ，也就有 224 = 16,777,216 種顏色變化，全彩影像可以含有豐富的色彩，所以最常被拿來做影像處理之用。

要在螢幕上看全彩的圖片，那麼顯示器也要設定為全彩模式才行哦！如果您的顯示器色彩只設到 256 色或高彩 (16 位元 ) ，那麼看全彩圖片將會有失真的情形。

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影像的色彩類型 掃描器把圖片掃描成 36 bit 全彩或 12 bit 灰階， PhotoImpact 也都有支援 ( 最高支援到 48bit全彩及 16bit灰階 ) ，不過無法做任何特效處理。

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影像的色彩類型第一章3 色彩類型與影像資料量大小的關係

資料量大小與像素數目及色彩類型成正比 ;

1 個像素點佔了 24 bits ，也就是 3 Bytes (1 byte = 8 bits) ，而這張圖片共有 800 ×600 個像素點。

資料量 這張圖片在存檔時完全沒有經過壓縮，檔案大小就大約是 1.4 MB 左右。

800 × 600 × 3 = 1,440,000 Bytes 1.4 MB

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色 彩 模 型 第一章4 色彩數值化的概念 色彩模型就是顏色系統的記錄方式，常見的有 RGB 模型、 CMYK 模型、 HSB 模型三種。

RGB 色彩模型 RGB 也稱為光的三原色，螢幕上看到的所有色彩，都是由 Red 、 Green 、 Blue (紅、綠、藍 )三種顏色組成的。 例如當紅色數值達到 255 時，就是最亮最紅的紅色。三原色依不同的比例混合，可產生各種不同的顏色，如果 RGB 以最大亮度混合時 ( 數值皆為 255) ，就會形成白色 。；若RGB 三色完全沒有亮度 ( 數值皆為 0) ，就會變成黑色了。

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色 彩 模 型 第一章4

當 RGB 三數值都一模一樣時，就會呈現出 灰色，數值越高則灰色越亮。

RGB 模型HSB 模型

PhotoImpact 的色彩選擇工具，可以使用 RGB 或 HSB 色彩模型來選擇色彩

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色 彩 模 型 第一章4

CMYK 色彩模型 CMYK 是印刷用的油墨四色，大至印刷廠、小至噴墨印表機，只要是在紙上印出色彩，就會使用這基本四色。 CMYK各代表青 (Cyan) 、洋紅 (Magenta) 、黃 (Yellow) 、黑 (blacK) 。PhotoImpact 並不是專門針對印刷用途的影像處理軟體，所以沒有直接支援 CMYK模式，您也無法用 CMYK 色彩模型來指定顏色。

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色 彩 模 型 第一章4

RGB 加色法與 CMYK 減色法 螢幕的 RGB 三原色是主動發光，各色光越亮則顏色越淡、越接近白色，由於各色光混合的結果，會比原來的單獨的色光還亮，所以它的混合方式又稱為加色法。 而 CMYK 印在紙上混色後，是屬於被動發光，當顏料用色越濃，所悉入的光線就越多，到最後所有波長的光都被吸收而不反射，就會變成黑色。這種「越加越黑」的混合法，就稱為減色法。

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色 彩 模 型 第一章4

RGB 是加色系統，所以混合後會變成白色CMYK 是減色系統，混合後會產生黑色

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色 彩 模 型 第一章4

HSB 色彩模型 HSB比較像日常生活用的色彩模式。 HSB 就是這三種感受組合成的色彩模型，分別是色相 (Hue) 、彩度 (Saturation) 、明 (亮 ) 度 (Brightness) 。

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色 彩 模 型 第一章4

色相 色相就是色彩的種類，例如紅色、黃色、藍色… .. 。 彩度 彩度就是色彩的濃淡飽和度，就是色相中的灰色含量。明度 就是色彩的明亮程度，最亮的時候會變白色，反之就是黑色。

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色 彩 模 型 第一章4

RGB 模型HSB 模型

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常用的圖檔格式第一章5 BMP

要做成 Windows 的桌面就存成 BMP 格式、做網頁圖片就存成 JPG 或 GIF … 。 BMP ：這是微軟公司所提出的點陣圖格式，是專門用在 Windows 作業系統上，讓各軟體的圖形能彼此相容。 BMP 檔雖然普遍，但有個缺點是無法壓縮全彩圖片，所以存檔後會變得很大 ( 影像佔用多少資料量，存檔後就有多大 ) 。 BMP 格式支援 RGB全彩、索引色、灰階及黑白等色彩類型，這幾種類型的圖片都可以存成 BMP 檔。

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常用的圖檔格式第一章5

GIF GIF 是網頁上最常用的圖形格式了，原因是它可以存成透明圖 ( 把其中一種顏色變透明 ) 、交錯圖 ( 在瀏覽器中慢慢顯現 ) 、動畫 ( 把許多 GIF 圖片連續重疊成一個檔案 ) ，而且提供「非破壞性壓縮」，存檔後的體積比原來小很多，圖片也不會失真。 GIF 最多只能儲存 256 色的色彩數目，在儲存之前，必須將圖片轉為 256 色、 16 色、灰階或黑白模色，才能存成 GIF 檔。

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常用的圖檔格式第一章5

GIF透明圖及顯示中的交錯圖

顯示中的 GIF 交錯圖GIF 透明圖

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常用的圖檔格式第一章5 JPG

這也是網頁常用的圖形格式，壓縮率非常驚人，原本 1MB 的圖片，存成 JPG 檔後可能只剩幾十K 而已 (視影像的複雜度及您設定的壓縮層級而已 ) 。 於 JPG 格式屬於破壞性壓縮，存檔時會捨棄一些不必要的像素 (捨棄後就再也救不回來了 )，因此可能造成圖片失真。 JPG 格式支援 RGB全彩、灰階、 CMYK 模式，但 16 色、 256 色、黑白圖片都無法存成 JPG檔。

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常用的圖檔格式第一章5 PNG

PNG 格式就成為免費的 GIF代替品，在全球網際網路上作為非破壞性壓縮和顯示影像的格式。其與 GIF 不同之處在於： PNG支援全彩影像，以及可製作透明度的 Alpha Channel ，但目前尚無法儲存動畫。

PNG支援的色彩類型有： RGB全彩、索引色、灰階及黑白模式。

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常用的圖檔格式第一章5 PCD

這是柯達 (Kodak) 公司制定的相片光碟(Photo CD) 格式。

PhotoImpact 並不能儲存 PCD 格式，但可以開啟 PCD 圖檔來使用、檢視。

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常用的圖檔格式第一章5

TIF TIF 是影像處理界最普遍支援圖檔格式，它可以跨平台、提供非破壞性壓縮，十分適用於印刷輸出 (因為品質較好 ) ，大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF圖檔。 TIF支援 RGB全彩、 CMYK 、索引色彩、灰階、黑白模式，目前也唯有 TIF 檔能存成 48 bit 的全彩類型，如果您有圖片要做為印刷用途，那麼存成 TIF 檔是最好的方式。

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常用的圖檔格式第一章5 UFO

UFO 是 PhotoImpact 專用的檔案格式在PhotoImpact 中，影像可以包含許多物件、路徑、選取區，只有存成 UFO 檔時，這些資料才能保留下來，方便您下次開啟檔案時繼續未完成的工作，或隨時修改做好的成品。

不過其它影像處理軟體並不支援 UFO 格式，如果您要用別的軟體來開啟此圖片，必須先將其中的物件全部合併，存成一般類型的圖檔 ( 例如上述幾種檔案 ) 才行。

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常用的圖檔格式第一章5 針對以上幾種常見的圖檔格式，列表整理一下它們的特性：

圖檔格式 黑白 16色 256色 灰階 全彩 CMYK 壓縮方法 其 它

BMP RLE 非破壞性

只有索引色和灰階 能壓縮

GIF LZW 非破壞性

可存成透明圖、 交錯圖與動畫

JPG 破壞性 可設定壓縮比率

PNG 非破壞性 新的網頁圖檔格式

PCD PhotoImpact無法存 成 PCD，但可開啟

TIF LZW 非破壞性

另支援 16 bit 灰階 與 48 bit全彩

UFO 非破壞性 可儲存未合併的物 件、路徑及選取區