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第三章

第三章. 影像媒體觀念. 大綱. 數位影像基礎 色彩模型 影像儲存格式 影像的播放. 數位影像基礎. 影像的記錄方式 向量式 點陣式 基本原理 － 從點陣影像談起 色彩及解析度的平衡與取捨. 影像的記錄方式 (1). 向量式 記錄影像的座標、圖形種類與相關參數，於顯示時才將它「畫」 (Rendering) 出來 優點 以向量與物件觀念表示影像，使用上較具彈性 儲存圖形所需的空間小、處理速度快 缺點 不規則內容影像的表現困難 影像的色彩層次感表現不佳 不方便進行影像特效處理 應用領域 建築、機械製圖、流程圖等規律性的形體、線條組成的圖面.

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  1. 第三章 影像媒體觀念

  2. 大綱 數位影像基礎 色彩模型 影像儲存格式 影像的播放

  3. 數位影像基礎 影像的記錄方式 向量式 點陣式 基本原理－從點陣影像談起 色彩及解析度的平衡與取捨

  4. 影像的記錄方式(1) • 向量式 • 記錄影像的座標、圖形種類與相關參數，於顯示時才將它「畫」(Rendering) 出來 • 優點 • 以向量與物件觀念表示影像，使用上較具彈性 • 儲存圖形所需的空間小、處理速度快 • 缺點 • 不規則內容影像的表現困難 • 影像的色彩層次感表現不佳 • 不方便進行影像特效處理 • 應用領域 • 建築、機械製圖、流程圖等規律性的形體、線條組成的圖面

  5. 向量圖範例

  6. 影像的記錄方式(2) 點陣式 將影像分割成棋盤狀的方格點，再儲存每個點的資訊 優點 影像的色彩層次感表現逼真 可作各種影像處理，呈現逼真的效果 缺點 無法以物件來記錄影像內的個別圖像，後續的編修較為不便 縮放時，影像會失真 應用領域 可表達任何形式圖案、應用範圍廣

  7. 點陣圖範例

  8. 基本原理－從點陣影像談起(1) 像素(pixel) 「點」是構成影像的基本單位，稱為「像素」 影像大小 影像的長度和寬度，單位為像素的個數 解析度 在攝製影像時，單位長度所包含的像素個數，稱為解析度 解析度愈高，影像看起來就愈精細 深度 一個像素所需使用的位元數

  9. 基本原理－從點陣影像談起(2) 單色影像，基本色彩為黑、白兩色。彩色影像則根據光的合成原理。 根據影像的色彩與像素深度，常見的色彩分為： 單色(Mono) ：一個像素只有黑或白，需要1位元 256 灰階 (256 Gray level) ：共256層次、需要8位元 16 色 ：16色、需4位元 256 色 ：256色、一像素需8位元 65536 種顏色 (又稱為 Hi-Color) ：共65536色、一像素需16位元 全彩模式 (又稱 True Color) ：一像素需24位元

  10. 色彩及解析度的平衡與取捨(1) 不同的色彩模式，顏色的表現能力不同 256灰階 單色 16色 全彩

  11. 色彩及解析度的平衡與取捨(2) 不同的解析度，影響整個影像細緻的程度 72點/cm 18點/cm

  12. 色彩及解析度的平衡與取捨(3) 影像的品質取決於它的解析度和所用的色彩模式 愈高的解析度與愈深的色彩模式所需要的記憶儲存容量也愈大 儲存影像資訊所需的記憶空間大小可以用下列公式來計算 影像儲存所需空間＝影像高(點數) ×影像寬(點數) ×像素深度(位元組)

  13. 色彩模型 RGB 色光的「加色」效果 顏料的「減色」效果 顏色的真實感受

  14. RGB 色光的「加色」效果(1) 三原色光：紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue) 紅色 洋紅色 黃色 藍色 綠色 青色

  15. RGB 色光的「加色」效果(2) 拿三原色光來混合成其他色光的方法，稱為加法混色 將三原色光兩兩混色 紅色+綠色=黃色 綠色+藍色=青色 藍色+紅色=洋紅色 將黃色與藍色混色得到白色，稱黃色是藍色的補色、藍色也是黃色的補色

  16. RGB色彩模型 可見光譜的色彩中有相當大的部分可以用紅色、綠色和藍色（RGB）三種色光以不同的比率和強度混合表示。這幾種色彩重疊之後，就可以形成青色、洋紅和黃色。 由於RGB三種顏色混合之後會形成白色，因此它們又稱為「添加色」。

  17. RGB色彩模型 將所有顏色加在一起，就會形成白色，也就是說，所有的光線都會反射到眼中。 添加色使用於燈光、視訊，以及顯示器中。 以顯示器為例，它就是利用紅色、綠色和藍色的燐質發光，而形成彩色的。

  18. 顏料的「減色」效果(1) 顏料的三原色是青色、洋紅色與黃色 紅色 藍色 黃色 青色 綠色 洋紅色

  19. 顏料的「減色」效果(2) 顏料會吸收部分色光，同時將其他色光反射出去 例如把青色與洋紅色的顏料混在一起，青色顏料會吸收紅光，洋紅色顏料會吸收綠光，只剩下藍光被反射出來，因此青色與洋紅色顏料混合後變成藍色。 顏料混色的方法，稱為減法混色

  20. CMYK色彩模型 CMYK模型以油墨印刷在紙張上的光線吸收特性為基礎。當白色光照射到半透明的油墨時，部分光譜被吸收，另外一部份則反射回您的眼中。 理論上，純粹的青色（C）、洋紅（M）和黃色（Y）顏料混合起來，就會吸收所有的顏色，形成黑色，因此這些顏色稱為「吸收色」

  21. CMYK色彩模型 由於所有的印刷油墨都含有一些雜質，因此這些油墨混合後，實際上會形成深咖啡色，必須再加上黑色（K）才能形成真正的黑色。（用K而不用B來代表黑色，是為了避免和藍色的B混淆）將這些油墨混合，形成色彩，稱為「四色分色印刷」。 吸收色（CMY）和添加色（RGB）互為「互補色」。任何兩種吸收色混合後就可形成一種添加色，反之亦同。

  22. 顏色的真實感受 一般人觀察周遭景物時，只會約略感受到這個景物是偏向哪個色調、以及顏色成分的濃或淡、深或淺。 根據人類這三種對色彩感受的組合為基礎所提出的色彩模型，就是HSB色彩模型 HSB色彩模型包括 色相(Hue) 彩度(Saturation，也稱為飽和度) 明度(Brightness，也稱為亮度)

  23. HSB 模型-色相(Hue) • 色相是由物件所反射或發散的顏色，它是以標準色輪上的位置來度量，以 0° 和 360° 之間的度數表示

  24. HSB 模型-飽和度(Saturation) • 飽和度 (有時也稱為色度)，是指顏色的強度或純度 • 飽和度代表與色相等比例的灰色量，以百分比 0% (灰色) 到 100% (完全飽和) 度量。 • 在標準色輪上，飽和度會從中央到邊緣依序增加。

  25. HSB 模型-亮度(Brightness) • 亮度是顏色的相對明亮度或暗度，通常是以百分比 0% (黑色) 到 100% (白色) 度量

  26. 影像儲存格式 影像壓縮概念 影像格式

  27. 影像壓縮概念 影像壓縮的基本原理是 將影像中重複的部份去掉(無損壓縮) 不重要的部分去掉(略損壓縮) 影像壓縮方法 變動長度編碼法(Run Length Encoding) 只記錄資料中重複多次內容的細節與出現的次數 離散餘弦轉換(Discrete Cosine Transform) 將影像中較不重要的部分去掉，僅保留重要資訊

  28. 影像格式(1) 影像檔 影像說明部分 通常在檔案的前面部分，稱為檔頭(Heading)，儲存影像的長度、寬度、色彩模式及壓縮方式等 影像資料部分 儲存各個像素的資料

  29. 影像格式(2) 常見的影像檔格式 BMP 微軟公司所提出的點陣圖格式，支援 RGB 全彩、索引色、灰階及黑白等色彩類型 BMP 格式支援全彩、索引色、灰階及黑白等

  30. 影像格式(3) GIF 1987 年由Compu-serve 所提出的影像壓縮格式，是網頁上最常用的圖形格式 可存成透明圖、交錯圖和動畫 最多只能儲存256 色的色彩深度（缺點） 提供「非破壞性壓縮」，存檔體積小、不失真 適合單純少數顏色的影像，如網頁文字與商標

  31. 影像格式(4) PNG 主要應用於 Internet 上， 用來取代 GIF 格式 PNG可說是結合了 JPG 與 GIF 的優點 可以存成交錯圖、透明圖 支援RGB 全彩影像、索引色、灰階及黑白模式 採「非破壞性壓縮」，檔案減小不失真

  32. 影像格式(5) PCD 柯達(Kodak) 公司制定的相片光碟(Photo CD) 格式 存成相片光碟可以直接相底片「沖洗」成數位影像 品質高，可達4096 x6144像素，還可以配上聲音與文字 TIF TIF 是影像處理界普遍支援的圖檔格式，適用於印刷輸出 跨平台 提供「非破壞性壓縮」 適用印刷輸出 大部分影像處理軟體及排版軟體皆支援

  33. 影像格式(6) UFO UFO 是 PhotoImpact 專用的檔案格式 可以包含物件、路徑、選取區等 支援各種色彩 提供非破壞性壓縮 適合用來儲存「未完成」的影像作品 缺點：其他影像軟體不支援

  34. 影像格式(7) JPG 一種影像壓縮檔案格式，具有相當好的壓縮品質 屬於略損壓縮的格式（破壞性壓縮） 支援全彩影像壓縮，是目前應用最為廣泛的壓縮格式 存檔可以選擇壓縮層級：高壓縮，影像品質降低；高品質壓縮，較不失真

  35. 影像格式(8) 特定影像軟體的儲存格式 PhotoImpact 的 UFO Paint Shop Pro 的 PSP PhotoShop 的 PSD 一般影像軟體相容格式 JPEG、GIF、BMP、PCX、TIF、TGA、PNG…

  36. 影像的播放 利用Windows 系統本身的預覽功能 使用IE 瀏覽器 使用ACDSee

  37. 利用Windows 本身的預覽功能 利用「檔案總管」在「我的電腦」中瀏覽檔案資料時，若是影像格式的檔案，則只要用滑鼠點選指定的檔案，便可以在視窗的左側看到一個小縮圖

  38. 使用IE 瀏覽器 執行IE 瀏覽器 執行主功能表的『檔案/開啟舊檔』，開啟要瀏覽的影像檔案 若系統已安裝其他影像繪圖軟體，且指定相關影像圖檔格式與其對應關係時，則 IE 會主動執行此軟體來開啟所指定的影像圖檔

  39. 使用ACDSee ACDSee是一個共享軟體(shareware) 請直接到ACD Systems公司去下載試用版(10.0版) 下載完成，請按照指示安裝 安裝完成後，有七天試用期 若以e-mail向ACD System公司申請解除鎖定密碼 ，則可以有30天的試用期。

  40. 影像來源 • 掃描器 • 數位相機 • 光碟片的影像圖庫 • 網際網路多采多姿的網頁圖片 • 電腦螢幕畫面擷取

  41. 掃描器 • 可用來將平面、實體影像或文字經過掃瞄的過程，轉換到電腦中 • 配合軟體，可運用於光學字元辨識（OCR）->丹青中英文辨識系統 • 可配合印表機將資料掃瞄後，直接印出 • 現在趨勢：多功能事務機（結合掃瞄、印表、影印、傳真）

  42. 掃描器 • 目前的主流是平台式掃描器 • 掃描器主體分為 • 光源 • 感光源件：有CCD與CMOS兩種 • 連接介面有 • USB、SCSI、1394 FireWire與平行埠介面 • 掃描解析度 • 掃描一般照片，以200~300dpi解析度來掃描即可得到清晰的影像（dpi：dot per inch）

  43. 光學解析度與最高解析度 • 光學解析度 • 是掃描器感光元件實際可達到的解析度 • 最高解析度 • 資料掃瞄後，再輔以插點演算法運算，以提昇單位長度（面積）內的像素點數 • 會有失真的可能性

  44. 解析度的迷思 • 解析度欲高，獲得的影像一定比較好？ • 掃瞄書報、雜誌等印刷品等反射稿，光學解析度不適合設定太高 • 因為這些影像來源在製作時，「影像解析度」通常不高，本身所含資訊量不足雜訊 • 透射稿（如底片、幻燈片），光學解析度適合調高，可以取得較佳的影像

  45. 數位相機的優點 • 優點 • 即拍即看 • 不需底片，透過CCD、CMOS感光、記憶體儲存 • 可重複使用 • 可設定不同的拍攝品質 • 數位照片可長久保存 • 可自行印製相片

  46. 數位相機鏡頭

  47. 數位相機CCD感光元件

  48. 數位相機的控制與處理模組

  49. 數位相機的感光元件 • CCD：優點：感光能力強、感光點密度小、 色彩較飽和缺點：耗電量大、價格昂貴、大面積CCD生產量率低 • CMOS：優點：生產成本低、耗電少、長時間感光時雜訊少缺點：影像色彩與景深差 • 解析度感光元件像素的多寡，會影響數位相機的解析度，像素越多，相機的解析度越高。

  50. 數位相片 • 沖洗相片，解析度大約設定為 300 dpi(dot per inch) 來沖洗 • 若欲沖洗出的4in x 6in相片，只要兩、三百萬像素的相機即可 (300 dot/inch x 4 inch) x (300 dot/inch x 6 inch) = 1200 x 1800 = 2,160,000 像素

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