图像基础

一 像素，图像元素

         既图像元素，pixel，px。是组成图像的最小最基本元素，它是以一个单一颜色的小格存在。

         这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值，而这些一小方格的颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。

        像素是分辨率的单位。

        像素可以是长方形的或者方形的。有一个数称为长宽比，用于表述像素有多方。计算机显示器上的像素通常是方的，但是用于数字影像的像素有矩形的长宽比。

        比特每像素：表示像素最大颜色数的二进位数。一个像素所能表达的不同颜色数取决于比特每像素(BPP)。这个最大数可以通过取二的色彩深度次幂来得到。

二 子像素

        一般的液晶面板上每个像素由红蓝绿（RGB）三原色组成，每个像素上的每种颜色叫一个“子像素”。

定义：像素上的每种颜色叫一个子像素

作用：每个子像素处理一个色彩通道

        很多显示器和图像获取系统出于不同原因无法显示或感知同一点的不同色彩通道。这个问题通常通过多个子像素的办法解决，每个子像素处理一个色彩通道。例如，LCD显示器通常将每个像素水平分解为3个子像素。多数LED显示器将每个像素分解为4个子像素；一个红，一个绿，和两个蓝。多数数码相机传感器也采用子像素，通过有色滤波器实现。（CRT显示器也采用红绿蓝荧光点，但是它们和图像像素并不对齐，因此不能称为子像素）。

        对于有子像素的系统，有两种不同的处理方式：

        （1）子像素可以被忽略，将像素作为最小可以存取的图像元素

        （2）子像素被包含到绘制计算中，这需要更多的分析和处理时间，但是可以在某些情况下提供更出色的图像。 这种方式被用于提高彩色显示器的外观解析度。这种技术，被称为子像素绘制，利用了像素几何来分别操纵子像素，对于设为原始解析度的平面显示器来讲最为有效（因为这种显示器的像素几何通常是固定的而且是已知的）。这是反走样的一种形式，主要用于改进文本的显示。微软的ClearType，在Windows XP上可用，是这种技术的一个例子。

三 像素插值

        在感应器象素测量的基础上，进行计算和插值，增加照片象素。

        在通常情况下，感应器中不同位置的每个像素构成图片中的每个像素。

        例如一张500万像素的照片由感应器中的500万个像素对进入快门的光线进行测量、处理而获得（有效像素外的其他像素只负责计算）。但是我们有时候能看到这样的数码相机：只拥有300万像素，却能输出600万像素的照片！这就是像素插值的结果。其实这里并没有什么虚假的地方，只是照相机在感应器象素测量的基础上，进行计算和插值，增加照片象素。

四 解析度～分辨率

        用640*480表示，它表示横向640像素和纵向480像素(就像VGA显示器)，因此其总数为640 × 480 = 307,200像素。

五 对比度（描述图像中最亮的白和最暗的黑之间的差异）

　　对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小，好的对比率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩，当对比率高达300:1时，便可支持各阶的颜色。但对比率遭受和亮度相同的困境，现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率，所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。

　　在暗室中，对比度是白色画面(最亮时)下的亮度除以黑色画面(最暗时)下的亮度。更精准地说，对比度就是把白色信号在100%和0%(白色信号0%就是黑色信号)的饱和度相减，再除以用Lux(光照度，即勒克斯，每平方米的流明值)为计量单位下0%的白色值。

　　对比度是最白与最黑亮度单位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗，对比度就越高。严格来讲我们指的对比度是屏幕上同一点最亮时（白色）与最暗时（黑色）的亮度的比值，不过通常产品的对比度指标是就整个屏幕而言的.

　　

　　有两种提高对比度的方法：

　　1.提高白色画面的亮度(受)。

　　2.让黑色更黑，降低最低亮度。

 

　　提高亮度增加对比度的方法相对简单，不过受到灯管寿命、液晶漏光等问题，亮度不能无限量提高。降低黑色亮度是很多高端液晶厂家的发展方向

六 饱和度

　　饱和度可定义为彩度除以明度，与彩度同样表征彩色偏离同亮度(明度)灰色的程度。注意，与彩度完全不是同一个概念。但由于其和彩度决定的是出现在人眼里的同一个效果，所以才会出现视彩度与饱和度为同一概念的情况。

　　饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。饱和度取决于该色中含色成分和消色成分（灰色）的比例。含色成分越大，饱和度越大；消色成分越大，饱和度越小。纯的颜色都是高度饱和的，如鲜红，鲜绿。混杂上白色，灰色或其他色调的颜色，是不饱和的颜色，如绛紫，粉红，黄褐等。完全不饱和的颜色根本没有色调，如黑白之间的各种灰色。

　　各种单色光是最饱和的色彩。

七 色调(画面中占主导地位的颜色)

 　　色调是指图像的相对明暗程度，在彩色图像上表现为颜色。　

　　固有色

　　物体固有色对色调也起着重要作用。也可以说固有色是决定色调最基本的因素。例如：一片山林在春天时呈现出一片嫩绿的色调；而秋天则呈现出一片迷人的金黄色调，冬天叶落草枯则呈现出一片灰褐色调。这些色调的变化，主要取决于物体本身固有色的变化。

　　我们说某幅画是绿色调、蓝色调、紫色调或黄色调的，指的就是组成画面物体的固有色，就是这些占画面主导地位的颜色决定了画面的色调。

八 灰度(用不同亮度的黑色来显示图像)

　　灰度使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色，不同的饱和度的黑色来显示图像。 每个灰度对象都具有从 0%（白色）到100%（黑色）的亮度值。 使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以灰度显示。

灰度条

^{使用灰度还可将彩色图稿转换为高质量黑白图稿。}

　　灰度色

　　所谓灰度色，就是指纯白、纯黑以及两者中的一系列从黑到白的过渡色。灰度色中不包含任何色相，即不存在红色、黄色这样的颜色。

　　灰度的通常表示方法是百分比，范围从0%到100%。注意这个百分比是以纯黑为基准的百分比。与RGB正好相反，百分比越高颜色越偏黑，百分比越低颜色越偏白。

九 颜色的三属性（色相，彩度，明度）

　　色彩的三属性是指色彩具有的色相、明度、彩度三种性质

1、色相(颜色的主色调)

　　色相是指色彩的相貌，在色彩的三种属性中　色相被用来区分颜色，根据光的不同波长，色彩具有红色、黄色或绿色等性质，这被称之为色相。

　　黑白没有色相，为中性。

2、彩度(颜色的纯度)

　　通俗意义上来讲，彩度就是颜色的鲜艳程度。

　　彩度表示彩色相对于非彩色差别的程度。是描述色彩离开相同明度中性灰色的程度的色彩感觉属性，是主观心理量。一般是直接用色彩中纯色成分的主观观察量表示。如蒙塞尔系统中的2、4、6等。若彩度也用百分数表示时，其含义是“含彩量”或“含灰量”。

　　彩度也称为纯度或饱和度，是指反射或透射光线接近光谱色的程度。彩度越高色彩越纯，感觉越艳丽；彩度越低，色彩越涩，感觉越浑浊。纯色是彩度最高的一级，在纯色的颜料中加入黑色，就会降低颜料的纯度。

3、明度（颜色的明暗程度）

　　根据物体的表面反射光的程度不同，色彩的明暗程度就会不同，这种色彩的明暗程度称为明度。

　　在孟塞尔颜色系统中，黑色的绝对明度被定义为0（理想黑），而白色的绝对明度被定义为100（理想白）；而相对明度就如通常我们所看到的字黑被定义为5，纸白被定义为95；其他系列灰色则介于两者之间。例如印刷品以字黑为最黑，以纸白为最白（因为在纸上留白不印任何色彩）；但与理想白与理想黑相比，一张微黄的纸张其Lightness 100可能仅为Brightness 90，而非如理想白一样白；其Lightness 0可能为Brightness 10，而非如理想黑一般黑。