点阵图与矢量图的区别

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2024年6月28日发(作者：)

点阵图(位图)与矢量图的区别

计算机绘图分为点阵图(又称位图或栅格图像)和矢量图形两大类，理解他们的特色和差异，有助于创建、

输入、输出编辑和应用数字图像。位图图像和矢量图形没有好坏之分，仅仅用途不同而已。所以，整合位图

图像和矢量图形的优点，才是处理数字图像的最佳方式。

点阵图与矢量图的两个文件的区别（请注意细节部分）

一、点阵图(Bitmap)

（1）何谓点阵图及点阵图的特性？

与下述基于矢量的绘图程序相比，像Photoshop 这样的编辑照片程序则用于处理位图图像。当您处理

位图图像时，能够优化微小细节，实行显著改动，以及加强效果。位图图像，亦称为点阵图像或绘制图像，

是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。这些点能够实行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，

能够看见赖以构成整个图像的无数单个方块。扩大位图尺寸的效果是增多单个像素，从而使线条和形状显得

参差不齐。然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。由于每一个像素都是

单独染色的，您能够通过以每次一个像素的频率操作选择区域而产生近似相片的逼真效果，诸如加深阴影和

加重颜色。缩小位图尺寸也会使原图变形，由于此举是通过减少像素来使整个图像变小的。同样，由于位图

图像是以排列的像素集合体形式创建的，所以不能单独操作（如移动）局部位图。

点阵图像是与分辨率相关的，即在一定面积的图像上包含有固定数量的像素。所以，如果在屏幕上以较

大的倍数放大显示图像，或以过低的分辨率打印，位图图像会出现锯齿边缘。在图1中，您能够清楚地看到

将局部图像放大4倍和12倍的效果对比。

现在就以下面的照片为例，如果我们把照片扫描成为文件并存盘，一般我们能够这样描述这样的照片文

件:分辨率多少乘多少，是多少色等等。这样的文件能够用PhotoShop、CorelPaint等软件来浏览和处理。

通过这些软件，我们能够把图形的局部一直放大，到最后一定能够看见一个一个象马赛克一样的色块，这就

是图形中的最小元素----像素点。到这里，我们再继续放大图象，将看见马赛克继续变大，直到一个像素占

据了整个窗口，窗口就变成单一的颜色。这说明这种图形不能无限放大。

（2）点阵图的文件格式

点阵图的文件类型许多，如*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif、photoshop的*.pcd、kodak photo CD

的*.psd、corel photo paint的*.cpt等。同样的图形，存盘成以上几种文件时文件的字节数会有一些差别，

尤其是jpg格式，它的大小只有同样的bmp格式的1/20到1/35，这是由于它们的点矩阵经过了复杂的压

缩算法的缘故。

（3）点阵图文件的规律

如果你把一组这样的文件存盘，你一定能发现有这样的规律:

1.图形面积越大，文件的字节数越多

2.文件的色彩越丰富，文件的字节数越多

这些特征是所有点阵图共有的。这种图形表达方式很象我们在初中数学课在坐标纸上逐点描绘函数图形，

虽然我们能够逐点把图形描绘的很漂亮，但用放大镜看这个函数图形的局部时，就是一个个粗糙的点。编辑

这样的图形的软件也叫点阵图形编辑器。如:PhotoShop、PhotoStyle、画笔等等。

二、矢量图(vector)

（1）何谓矢量图及矢量图的特性？

矢量图像，也称为面向对象的图像或绘图图像，在数学上定义为一系列由线连接的点。像Adobe

Illustrator、CorelDraw、CAD等软件是以矢量图形为基础实行创作的。矢量文件中的图形元素称为对象。

每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。既然每个对象都是

一个自成一体的实体，就能够在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响

图例中的其它对象。这些特征使基于矢量的程序特别适用于图例和三维建模，由于它们通常要求能创建和操

作单个对象。基于矢量的绘图同分辨率无关。这意味着它们能够按最高分辨率显示到输出设备上。

矢量图形与分辨率无关，能够将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响

清晰度。所以，矢量图形是文字（尤其是小字）和线条图形（比如徽标）的最佳选择。

有一些图形（如工程图、白描图、卡通漫画等），它们主要由线条和色块组成，这些图形能够分解为单

个的线条、文字、圆、矩形、多边形等单个的图形元素。再用一个代数式来表达每个被分解出来的元素。例

如:一个圆我们能够表示成圆心在(x1,y1)，半径为r的图形；一个矩形能够通过指定左上角的坐标(x1,y1)和右

下角的坐标(x2,y2)的四边形来表示；线条能够用一个端点的坐标(x1,y1)和另一个端点的坐标(x2,y2)的连线来

表示。当然我们还能够为每种元素再加上一些属性，如边框线的宽度、边框线是实线还是虚线、中间填充什

么颜色等等。然后把这些元素的代数式和它们的属性作为文件存盘，就生成了所谓的矢量图（也叫向量图）。

（2）矢量图的文件格式

矢量图形格式也很多，如Adobe Illustrator的*.AI、*.EPS和SVG、AutoCAD的*.dwg和dxf、Corel

DRAW的*.cdr、windows标准图元文件*.wmf和增强型图元文件*.emf等等。当需要打开这种图形文件时，

程序根据每个元素的代数式计算出这个元素的图形，并显示出来。就好象我们写出一个函数式，通过计算也

能得出函数图形一样。编辑这样的图形的软件也叫矢量图形编辑器。如：AutoCAD、CorelDraw、Illustrator、

Freehand等。

（3）矢量图形文件的规律

这样的图形也有共同的规律：

1.你可以无限放大图形中的细节，不用担心会造成失真和色块。

2.一般的线条的图形和卡通图形，存成矢量图文件就比存成点阵图文件要小很多。

3.存盘后文件的大小与图形中元素的个数和每个元素的复杂程度成正比。而与图形面积和色彩的丰富程

度无关。（元素的复杂程度指的是这个元素的结构复杂度，如五角星就比矩形复杂、一个任意曲线就比一个

直线段复杂）

4.通过软件，矢量图可以轻松地转化为点阵图，而点阵图转化为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处

理，而且生成的矢量图的质量绝对不能和原来的图形比拟。

一、BMP格式

BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种

Windows应用程序所支持。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位

图格式理所当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了

它与生俱生来的缺点--占用磁盘空间过大。所以，目前BMP在单机上比较流行。

二、GIF格式

GIF是英文Graphics Interchange Format（图形交换格式）的缩写。顾名思义，这种格式是用来交换

图片的。事实上也是如此，上世纪80年代，美国一家著名的在线信息服务机构CompuServe针对当时网络

传输带宽的限制，开发出了这种GIF图像格式。

GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图像格式迅速得到了广泛的应用。 最初的

GIF只是简单地用来存储单幅静止图像（称为GIF87a），后来随着技术发展，可以同时存储若干幅静止图象

进而形成连续的动画，使之成为当时支持2D动画为数不多的格式之一（称为GIF89a），而在GIF89a图像

中可指定透明区域，使图像具有非同一般的显示效果，这更使GIF风光十足。目前Internet上大量采用的彩

色动画文件多为这种格式的文件，也称为GIF89a格式文件。

此外，考虑到网络传输中的实际情况，GIF图像格式还增加了渐显方式，也就是说，在图像传输过程中，

用户可以先看到图像的大致轮廓，然后随着传输过程的继续而逐步看清图像中的细节部分，从而适应了用户

的"从朦胧到清楚"的观赏心理。目前Internet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件。

但GIF有个小小的缺点，即不能存储超过256色的图像。尽管如此，这种格式仍在网络上大行其道应用，

这和GIF图像文件短小、下载速度快、可用许多具有同样大小的图像文件组成动画等优势是分不开的。

三、JPEG格式

JPEG也是常见的一种图像格式，它由联合照片专家组（Joint Photographic Experts Group）开发并

以命名为"ISO 10918-1"，JPEG仅仅是一种俗称而已。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分

先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图

像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。

同时JPEG还是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许你用不同的压缩比例对这种文件压

缩，比如我们最高可以把1.37MB的BMP位图文件压缩至20.3KB。当然我们完全可以在图像质量和文件尺

寸之间找到平衡点。

由于JPEG优异的品质和杰出的表现，它的应用也非常广泛，特别是在网络和光盘读物上，肯定都能找

到它的影子。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式，因为JPEG格式的文件尺寸较小，下载速度快，

使得Web页有可能以较短的下载时间提供大量美观的图像，JPEG同时也就顺理成章地成为网络上最受欢迎

的图像格式。

四、JPEG2000格式

JPEG 2000同样是由JPEG 组织负责制定的，它有一个正式名称叫做"ISO 15444"，与JPEG相比，它

具备更高压缩率以及更多新功能的新一代静态影像压缩技术。

JPEG2000 作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30%左右。与JPEG不同的是，JPEG2000 同

时支持有损和无损压缩，而 JPEG 只能支持有损压缩。无损压缩对保存一些重要图片是十分有用的。

JPEG2000的一个极其重要的特征在于它能实现渐进传输，这一点与GIF的"渐显"有异曲同工之妙，即先传

输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图象由朦胧到清晰显示，而不必是像现在的 JPEG

一样，由上到下慢慢显示。

此外，JPEG2000还支持所谓的"感兴趣区域"特性，你可以任意指定影像上你感兴趣区域的压缩质量，

还可以选择指定的部份先解压缩。 JPEG 2000 和 JPEG 相比优势明显，且向下兼容，因此取代传统的JPEG

格式指日可待。

JPEG2000可应用于传统的JPEG市场，如扫描仪、数码相机等，亦可应用于新兴领域，如网路传输、

无线通讯等等。

五、TIFF格式

TIFF（Tag Image File Format）是Mac中广泛使用的图像格式，它由Aldus和微软联合开发，最初是

出于跨平台存储扫描图像的需要而设计的。它的特点是图像格式复杂、存贮信息多。正因为它存储的图像细

微层次的信息非常多，图像的质量也得以提高，故而非常有利于原稿的复制。

该格式有压缩和非压缩二种形式，其中压缩可采用LZW无损压缩方案存储。不过，由于TIFF格式结构

较为复杂，兼容性较差，因此有时你的软件可能不能正确识别TIFF文件（现在绝大部分软件都已解决了这个

问题）。目前在Mac和PC机上移植TIFF文件也十分便捷，因而TIFF现在也是微机上使用最广泛的图像文

件格式之一。

六、PSD格式

这是著名的Adobe公司的图像处理软件Photoshop的专用格式Photoshop Document（PSD）。PSD

其实是Photoshop进行平面设计的一张"草稿图"，它里面包含有各种图层、通道、遮罩等多种设计的样稿，

以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。在Photoshop所支持的各种图像格式中，PSD的存取速度

比其它格式快很多，功能也很强大。由于Photoshop越来越被广泛地应用，所以我们有理由相信，这种格

式也会逐步流行起来。

七、PNG格式

PNG（Portable Network Graphics）是一种新兴的网络图像格式。在1994年底，由于Unysis公司

宣布GIF拥有专利的压缩方法，要求开发GIF软件的作者须缴交一定费用，由此促使免费的png图像格式

的诞生。PNG一开始便结合GIF及JPG两家之长，打算一举取代这两种格式。1996年10月1日由PNG

向国际网络联盟提出并得到推荐认可标准，并且大部分绘图软件和浏览器开始支持PNG图像浏览，从此PNG

图像格式生机焕发。

PNG是目前保证最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG二者的优点，存贮形式丰富，兼有GIF和JPG

的色彩模式；它的另一个特点能把图像文件压缩到极限以利于网络传输，但又能保留所有与图像品质有关的

信息，因为PNG是采用无损压缩方式来减少文件的大小，这一点与牺牲图像品质以换取高压缩率的JPG有

所不同；它的第三个特点是显示速度很快，只需下载1/64的图像信息就可以显示出低分辨率的预览图像；

第四，PNG同样支持透明图像的制作，透明图像在制作网页图像的时候很有用，我们可以把图象背景设为透

明，用网页本身的颜

矢量图

计算机中显示的图形一般可以分为两大类——矢量图和位图。矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些

图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的。例如一幅花

的矢量图形实际上是由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色。由于

矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或

旋转等不会失真。Adobe公司的Freehand、Illustrator、Corel公司的CorelDRAW是众多矢量图形设计

软件中的佼佼者。大名鼎鼎的Flash MX制作的动画也是矢量图形动画。

矢量图像，也称为面向对象的图像或绘图图像，在数学上定义为一系列由线连接的点。矢量文件中的图

形元素称为对象。每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。

既然每个对象都是一个自成一体的实体，就可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的

属性，而不会影响图例中的其它对象。这些特征使基于矢量的程序特别适用于图例和三维建模，因为它们通

常要求能创建和操作单个对象。基于矢量的绘图同分辨率无关。这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出

设备上。

矢量图与位图最大的区别是,它不受分辨率的影响。因此在印刷时,可以任意放大或缩小图形而不会影响

出图的清晰度

矢量图：是根据几何特性来绘制图形，矢量可以是一个点或一条线，矢量图只能靠软件生成，文件占用

内在空间较小，因为这种类型的图像文件包含独立的分离图像，可以自由无限制的重新组合。它的特点是放

大后图像不会失真，和分辨率无关，文件占用空间较小，适用于图形设计、文字设计和一些标志设计、版式

设计等。

现将矢量图的优点和缺点归纳如下：

优点：（1）文件小；（2）图像元素对象可编辑；（3）图像放大或缩小不影响图像的分辨率；（4）图像的

分辨率不依赖于输出设备；

缺点：（1）重画图像困难；（2）逼真度低，要画出自然度高的图像需要很多的技巧。

常用的矢量图格式

*.bw是包含各种像素信息的一种黑白图形文件格式。

*.cdr (CorelDraw)

*.cdr是CorelDraw中的一种图形文件格式。它是所有CorelDraw 应用程序中均能够使用的一种图形

图像文件格式。

*.col(Color Map File)

*.col是由Autodesk Animator、Autodesk Animator Pro等程序创建的一种调色板文件格式，其中

存储的是调色板中各种项目的RGB值。

*.dwg

*.dwg是AutoCAD中使用的一种图形文件格式。

*.dxb(drawing interchange binary)

*.dxb是AutoCAD创建的一种图形文件格式。

*.dxf(Autodesk Drawing Exchange Format)

*.dxf是AutoCAD中的图形文件格式，它以ASCII方式储存图形，在表现图形的大小方面十分精确，可

被CorelDraw、3DS等大型软件调用编辑。

*.wmf(Windows Metafile Format)

*.wmf是Microsoft Windows中常见的一种图元文件格式，它具有文件短小、图案造型化的特点，整

个图形常由各个独立的组成部分拼接而成，但其图形往往较粗糙，并且只能在M icrosoft Office中调用编

辑。

*.emf(Enhanced MetaFile)

*.emf是由Microsoft公司开发的Windows 32位扩展图元文件格式。其总体设计目标是要弥补在Mi

crosoft Windows 3.1(Win16)中使用的*.wmf文件格式的不足，使得图元文件更加易于使用。

*.eps(Encapsulated PostScript)

*.eps是用PostScript 语言描述的一种ASCII图形文件格式，在PostScript图形打印机上能打印出高

品质的图形图像，最高能表示32位图形图像。该格式分为Pho toShop EPS格式(Adobe Illustrator Eps)

和标准EPS格式，其中标准EPS格式又可分为图形格式和图像格式。值得注意的是，在PhotoShop中只能

打开图像格式的EPS文件。*.ep s格式包含两个部分：第一部分是屏幕显示的低解析度影像，方便影像处理

时的预览和定位；第二部分包含各个分色的单独资料。*.eps文件以D CS/CMYK形式存储，文件中包含C

MYK四种颜色的单独资料，可以直接输出四色网片。但是，除了在PostScript打印机上比较可靠之外，*.e

ps格式还有许多缺陷：首先，*.eps格式存储图像效率特别低；其次，*.eps格式的压缩方案也较差，一般

同样的图像经*.tiff的LZW压缩后，要比* .eps的图像小3到4倍。

filmstrip

filmstrip即幻灯片，它是Premiere中的一种输出文件格式。Premiere将动画输出成一个长的竖条，竖

条由独立方格组成。每一格即为一帧。每帧的左下角为时间编码，右下角为帧的编号。你可以在P hotoSh

op中调入该格式的文件，然后应用PhotoShop特有的处理功能对其进行处理。但是，千万不可改变films

trip文件的大小，如果改变了，则这幅图片就不能再存回f ilmstrip格式了，也就不能再返回Premiere了。

*.ico(Icon file)

*.ico是Windows的图标文件格式。

*.iff(Image File Format)

*.iff是Amiga等超级图形处理平台上使用的一种图形文件格式，好莱坞的特技大片多采用该格式进行

处理，可逼真再现原景。当然，该格式耗用的内存、外存等计算机资源也十分巨大。

*.lbm

*.lbm是Deluxe Paint中使用的一种图形文件格式，其编码方式类似于*.iff。

*.mag

*.mag是日本人常用的一种图形文件格式。

*.mac(Macintosh)

*.mac是Macintosh中使用的一种灰度图形文件格式，在Macintosh paintbrush中使用，其分辨率

只能是720×567。

*.mpt(Macintosh Paintbrush)

*.mpt是Macintosh中使用的一种图形文件格式。

*.msk(Mask Data File)

*.msk是Animator Pro中的一种图形文件格式，其中包含一个位图图形。

*.opt(Optics Menu Settings File)/ *.twe(Tween Data File)

是Animator Pro创建的图形文件格式。

*.ply(Polygon File)

*.ply是Animator Pro创建的一种图形文件格式，其中包含用来描述多边形的一系列点的信息。

*.pbm/*.pgm/*.ppm (Portable Pixmap)

图形文件格式。

*.pcd(Kodak PhotoCD)

*.pcd是一种Photo CD文件格式，由Kodak公司开发，其他软件系统只能对其进行读取。该格式主

要用于存储CD-ROM上的彩色扫描图像，它使用YCC色彩模式定义图像中的色彩。Y CC色彩模式是CIE

色彩模式的一个变种。CIE色彩空间是定义所有人眼能观察到的颜色的国际标准。YCC和CIE色彩空间包含

比显示器和打印设备的R GB色和CMYK色多得多的色彩。Photo CD图像大多具有非常高的质量，将一

卷胶卷扫描为Photo CD文件的成本并不高，但扫描的质量还要依赖于所用胶卷的种类和扫描仪使用者的操

作水平。

*.pcx(PC Paintbrush)/*.pcc

*.pcx最早是由Zsoft公司的PC Paintbrush图形软件所支持的一种经过压缩的PC位图文件格式。后

来，Microsoft将PC Paintbrush移植到Windows环境中，*.pcx图像格式也就得到了更多的图形图像处

理软件的支持。该格式支持的颜色数从最早的16色发展到目前的1 677万色。它采用行程编码方案进行压

缩，带有一个128字节的文件头。

*.pic

*.pic是一种图形文件格式，其中包含了未经压缩的图像信息。

*.pict/*.pict2/*.pnt

*.pict文件格式主要应用于Mac机上，也可在安装了Quick Time的PC机上使用。该格式的文件不适

用于打印（若在PostScript打印机上打印*.pict格式的文件，则会造成PostSlipt错误），而经常用于多媒体

项目。* .pict也是Mac应用软件用于图像显示的格式之一。

*.psd(Adobe PhotoShop Document)/*.pdd

*.psd是PhotoShop中使用的一种标准图形文件格式，可以存储成RGB或CMYK模式，还能够自定义

颜色数并加以存储。*.psd文件能够将不同的物件以层（L ayer）的方式来分离保存，便于修改和制作各种

特殊效果。

*.pdd和*.psd一样，都是PhotoShop软件中专用的一种图形文件格式，能够保存图像数据的每一个细

小部分，包括层、附加的蒙版通道以及其他内容，而这些内容在转存成其他格式时将会丢失。另外，因为这

两种格式是P hotoShop支持的自身格式文件，所以PhotoShop能以比其他格式更快的速度打开和存储它

们。唯一的遗憾是，尽管PhotoShop在计算过程中应用了压缩技术，但用这两种格式存储的图像文件仍然

特别大。不过，用这两种格式存储图像不会造成任何的数据流失，所以当你在编辑过程中时，最好还是选择

这两种格式存盘，以后再转换成占用磁盘空间较小、存储质量较好的其他文件格式。

*.pxr(PiXaR)

也许只有PIXAR工作站用户才比较了解*.pxr这种文件格式，该格式支持灰度图像和RGB彩色图像。可

在PhotoShop中打开一幅由PIXAR工作站创建的* .pxr图像，也可以用*.pxr格式来存储图像文件，以便

输送到工作站上。

*.ras (Sun Raster files)/ *.raw(Raw GrayScale)

图形文件格式。

Scitex CT

Scitex CT是在Scitex高档印前工作站上创建的一种图像文件格式，该工作站主要用于图像的编辑和分

色。Scitex CT图像总是以CMYK模式打开，如果它们最终还要返回到Scitex系统，则请保持其CMYK模

式。可利用PhotoShop来打开并编辑Scitex CT图像。

*.tga(Tagged Graphic)

*.tga是True Vision公司为其显示卡开发的一种图像文件格式，创建时间较早，最高色彩数可达32位，

其中包括8位Alpha通道用于显示实况电视。该格式已经被广泛应用于P C机的各个领域，而且该格式文

件使得Windows与3DS相互交换图像文件成为可能。你可以先在3DS中生成色彩丰富的*.tga文件，然后

在Win dows中利用PhotoShop、Freeherd、Painter等应用软件来进行修改和渲染。

*.win

*.win是类似于*.tga的一种图形文件格式。

*.xbm (X BitMap)

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