静态图像技术基础

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2024年5月17日发(作者：)

第三讲 静态图像技术基础

3.1什么是静态图像？

1.静态图像

静态图像是指静止的不变的画面。静态图像信息包括：包括图像信息和图形信息，即

位图和矢量图。

一般，将能被人类视觉系统所感知的信息形式或人们心中的有形想象称为图像。所谓

图（Picture）是指用描绘等方法得到的与外在景物的相似物(如绘图)；而像（Image）是

指直接或间接得到的人、物的视觉印象（如拍照）。

2.静态图像信息处理

静态图像信息处理包括：图形处理和图像处理，即图形动画处理、数字图像处理以及

图像压缩等相关技术。比较有代表性的静态图像软件有Photoshop ，CorelDraw，AutoCAD

和Protel 等。

3.2什么是位图？

1.位图（bit image）

位图也称图像或点阵图，是指将一幅图像的全部像素信息(每个像素的颜色、亮度和

位置)转换成相应的数据文件。位图一般是由输入设备捕捉的实际场景的画面，是对视觉

信号的直接量化的媒体形式，反映了信号的原始形式，因此属于获取文件。

位图是一个由若干个点组成的矩阵，矩阵中的任一元素（像素）对应图像中的一个点。

相应的值表示该点的灰度或颜色等级。每个像素可以具有不同的颜色和亮度。位图适合表

示一张照片或是较细致、复杂的绘画。通常在内存中划出一部分空间作为显示存储器（也

称为帧存储器），其中存放了与屏幕画面上的每一个像素一一对应的一个个矩阵，矩阵中

的像素值反映了对应像素的某些特性。一位位图时每个像素可以表示两种颜色（黑白），

而24位位图时的每个像素则可表示1600多万种颜色。

2.位图的文件格式

实际上，扫描产生一副位图图像就是按一定图象分辨率、一定图象深度及一定编码算

法对模拟图片或照片进行采样、量化、编码，从而生成一组图像数据。在计算机中是以文

件的方式存储和记录的。不同的编码方式及记录方式形成了不同的图像文件格式。

(1)BMP：以.bmp为后缀，是Windows系统中使用的与硬件设备无关的基本位图格式

文件。该文件采用位映射存储格式，即将数字图像中的各个像素点对应存储。一般不采用

压缩，因此占用存储空间很大。BMP文件格式由3部分组成：文件头、色彩映射和图像数

据。文件头主要说明文件类型、实际长度、图像数据起始位置、图像深度、尺寸、分辨率、

调色板的颜色数等；色彩映射对应非真彩色的图像；最后是图像数据。在多媒体制作中，

通常用它保持最真实的图像效果，编辑和处理完后再转换到其他文件格式。

(2)TIF：以.tif为后缀，是由Aldus和Microsoft公司为扫描仪和桌面出版系统开

发的一种通用图像文件格式，也是电子出版CD-ROM中的一种图像文件格式。其定义了4

类不同的格式：TIF-B适用于二值图像；TIF-G适用于灰度图像；TIF-P适用于缩影图像；

TIF-R适用于真彩图像。TIF文件允许在同一个文件中存储多幅图像。该文件又分为压缩

和非压缩两类，其中非压缩的格式文件兼容性好，可独立于各种软、硬件；而压缩存储时

又有很大的选择余地，因此许多图像处理软件都支持该文件格式。

(3)GIF文件：以.gif为后缀，是由CompuServe公司开发的文件格式。该文件的数据

采用了LZW(可变长度无损压缩)技术进行压缩的。最多支持256种彩色，占用空间小，在

网页应用中可减少下载浏览时间。GIF文件同TIF一样可存储多副图像，并具有交错显示

（下载最初以低分辨率显示，以后逐渐达到高分辨率）。同时，GIF文件可设置和存储透

明色（去背处理），并支持简单动画效果。因此该文件比较适合存储图示、按钮、标题图

片以及颜色较少、构图简单的图片。

(4)JPEG：以.jpe或.jpg为后缀，是采用JPEG联合图片专家组标准的一种应用范围

广泛的图像文件格式。该文件一般采用有损压缩编码技术，使用最多的是一种基于DCA（离

散余弦变换）的有损压缩算法。JPEG文件支持24位真彩色，不支持透明色系及动画。由

于该文件采用先进的图像压缩技术，因此具有较高的保真度和压缩比，但解压缩的时间会

比GIF文件稍长。用户可根据需要选择压缩比。当压缩比为16：1时获得的图像效果与原

图像难以区分；当压缩比达到50：1甚至更高，仍可以保持很好的效果。因此该文件较适

合存储照片以及在网上嵌入。

(5)PCD：以.pcd为后缀，是由Kodak公司开发的一种电子照片文件存储格式，即

Photo-CD的专用存储格式。一般都存放在CD-ROM上。该文件中含有从专业摄影照片到普

通显示用的多种分辨率的图像，存储量大。

(6)PNG：以.png为后缀，是一种可携带式网络图片的文件存储格式。该文件支持48

位真彩色和透明阶层效果，同时采用了比GIF更有效率的无损压缩技术，保留了图像中每

个像素，但不支持动画，且比特空间较JPEG和GIF要大。由于该文件集中了GIF和JPEG

等文件格式的优点，因此逐渐成为多媒体制作中一种重要的图像文件格式。

3.位图的类型

根据量化的颜色深度不同可分以下几种位图类型：

(1)二值图像（LineArt）：也称为线画图，是一种黑白单色图像。该图像一般是通过

图像处理软件中的画图工具进行简单勾描而成。在该图像中每个像素用1位数据表示，因

此仅具有黑白两种数据。

(2)灰度图像（Grayscale）：是一种具有从黑到白256级灰度色域或等级的单色图像。

该图像中每个像素用8位数据表示，因此像素点值介于黑白间的256种灰度中的一种。该

图像只有灰度等级，而没有颜色的变化。在Photoshop中，将灰度图像作为一种颜色通道

的数字图像。

(3)索引图像（Indexed Color）：是一种只能显示256种颜色的彩色图像（伪彩色）。

一副图像的所有颜色都在该图像的调色板文件中定义。当打开文件时，构成该图像的具体

颜色的索引值都被读入程序，根据颜色索引值找到显示的颜色。

(4)真彩图像（True Color）：是一种只能显示24位或32位真彩色图像。该图像分为

RGB三个独立的彩色通道，合成后通过显示器显示出来。真彩色图像所能表示的颜色数与

显示卡的VRAM（视频存储器）的大小有关。

4.位图的获取

(1)利用画图程序获得，如图像处理软件中的画图工具制作曲线图形。

(2)利用抓取程序从屏幕上直接抓取，如键盘上的[Prt Scrn]键。

(3)利用扫描仪或图像抓取设备从照片或视频图像中抓取。

(4)利用数字照相机获得。

(5)利用数字化图像光盘中获得。

3.3

什么是矢量图？

1.矢量图（vector graphics）

矢量图也称为图形，是指由数学方法描述的、只记录生成图形的算法和图形特征的数

据文件。其格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集

合。如：Line（x1，Y1，x2，y2，color）、Circle（x，y，r，color）就是画线、画圆的

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