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1、數(shù)字?jǐn)z影藝術(shù) 北京印刷學(xué)院 魏東 第四章 圖像技術(shù) 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 1、圖形和圖像 計(jì)算機(jī)中的 “ 圖 ” 分為兩種： 圖形、圖像 圖形 ： 以矢量的方式進(jìn)行描述，由點(diǎn)、線、面等結(jié)構(gòu) 元素構(gòu)成。 圖像：以點(diǎn)陣的形式進(jìn)行描述，由像素點(diǎn)組成的柵格 構(gòu)成。 對(duì)兩種 “ 圖 ” 的處理，也使用兩種不同的軟件。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 2、點(diǎn)陣圖像 圖像是以點(diǎn)陣的形式存在的，可以簡(jiǎn)單地將圖像理解成為是 由一個(gè)個(gè)小方塊互相緊密地排列在一起構(gòu)成。每個(gè)小方塊都有自 己的顏色特征，緊密排列時(shí)，這些顏色的差別便構(gòu)成了整幅圖像 顏色和層次上的變化，也就形成了圖像上所表現(xiàn)的各種形
2、體。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，我們可以將圖像看作是由各種顏色的馬賽克拼合 而成，在 Photoshop軟件中，將圖像放到最大時(shí)，我們就可以看 到這些小方塊的變化。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 3、像素（ pixel） 構(gòu)成圖像的最基本元素，可以理解為構(gòu)成點(diǎn)陣圖像 的小方格。在圖像文件中，像素是不可分割的，每一個(gè) 像素都具備位置、色彩屬性。 像素是一個(gè)電子概念，它不是實(shí)體，沒(méi)有物理尺寸， 隨著輸出手段和精度的不同，呈現(xiàn)不同的大小。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 4、顏色深度 顏色深度是指每個(gè)像素點(diǎn)所能表現(xiàn)的 顏色數(shù)目 ，它是由計(jì)算機(jī)記錄像 素點(diǎn)時(shí)所用的 “ 位 ” （ bit）數(shù)來(lái)表示的。
3、 1“位 ” （ bit）即一個(gè)二進(jìn)制單位，可以表達(dá) “ 0”或 “ 1”兩種信息， 對(duì)于圖像的像素點(diǎn)來(lái)說(shuō)，則可以 “ 黑 ” 或 “ 白 ” 兩種顏色變化，對(duì)應(yīng)的圖 像則為黑白圖像。記錄像素點(diǎn)所用的 “ 位 ” （ bit）數(shù)越多，所表達(dá)的顏 色變化越豐富。 黑白圖像 2 =2色 灰度圖像 2 =256色 索引色彩色圖像 2 =256色 真彩色圖像 2 X 2 X 2 =2 =16777216色（ RGB3通 道） 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 1bit（ 2色） 8bit（ 256色） 24bit（ 16777216色） 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 簡(jiǎn)易顏色深度對(duì)應(yīng)表 顏色深度（ bit） 像素
4、顏色數(shù) 圖像顏色模式 通道數(shù) 1 2 =2 黑白圖像 0 8 2 =256 灰度圖像 1 24 2 =16777216 RGB彩色圖像 3 32 2 CMYK彩色圖像 4 36 236 RGB彩色圖像 3 48 248 RGB彩色圖像 3 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 5、圖像的數(shù)據(jù)量 圖像的數(shù)據(jù)量是指圖像文件所占計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間的 大小 。 圖像的數(shù)據(jù)量 =組成圖像像素點(diǎn)數(shù)目 X顏色深度（ bit） 色彩越豐富，像素?cái)?shù)越大的圖像文件所占的存儲(chǔ)空 間也越大，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的效率和速度也越低 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 5、圖像的分辨率 單位長(zhǎng)度內(nèi)像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)就是圖像的分辨率。常用單位為 ppi （像
5、素每英寸 /pixel per inch） 打印機(jī)輸出分辨率常用單位為 dpi（點(diǎn)每英寸 / dot per inch） 印刷輸出常用分辨率為 lpi （線每英寸 / line per inch） 圖像的分辨率越大，則單位長(zhǎng)度內(nèi)像素點(diǎn)的數(shù)目越多，所表 現(xiàn)的內(nèi)容變化也就越細(xì)膩，圖像的質(zhì)量也越高，當(dāng)然文件的數(shù)據(jù) 量也就越大。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 6、色溫 a、黑體：完全輻射體，又稱(chēng)普朗克輻射體。它是指在輻射作用下既 不反射也不透射，而能把落在表面的任何波長(zhǎng)的輻射全部吸收，也就 是光譜吸收比恒等于 1的物體。 b、色溫：把一個(gè)絕對(duì)黑體密閉在真空狀態(tài)里，從絕對(duì)零度（ -273 度）時(shí)開(kāi)始加溫。隨
6、著溫度升高，黑體會(huì)發(fā)出不同的色光， 而發(fā)出特 定色光的溫度就叫做色溫。 絕對(duì)黑體加熱發(fā)光，由低色溫至高色溫呈色變化為橙紅 - 白 - 藍(lán)變化。色溫的計(jì)量單位就以 Kelvin的名字命名 K。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) C、色溫與白平衡 白平衡是一種讓數(shù)字相機(jī)或掃描儀等設(shè)備適應(yīng)照明光光色溫的 一種技術(shù)，目的是通過(guò)對(duì)光環(huán)境測(cè)量對(duì)所拍攝或掃描得到的圖像 符合人眼在正常光照條件下得到的視覺(jué)謹(jǐn)嚴(yán)。白平衡通過(guò)調(diào)整感 光器的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此調(diào)整白平衡就是調(diào)整色溫。 常見(jiàn)的色溫如下： 1000K 燭光 2000K 日出前 2500K 室內(nèi)燈光（舊燈泡） 3000K 室內(nèi)燈光（新燈泡） 3000 4000K 日
7、出和日落 4000 5000K 熒光燈 5000 5500K 閃光燈 5500 6000K 工作室閃光燈 6000 7000K 日光，晴天 7000 8000K 低海拔薄云天氣 8000 9000K 多云烏云 9000 11000K 低海拔雨天或高海拔晴天 11000 18000K 高海拔陰天或雪天 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 7、色彩空間 隨著色彩科學(xué)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展的興起，計(jì)算機(jī) 處理圖象已經(jīng)成為主流，但是現(xiàn)在多數(shù)的計(jì)算機(jī)設(shè)備無(wú)法完全再 現(xiàn)人眼可辨認(rèn)的色彩。一般的數(shù)字影像都是采用了 sRGB色彩空間， sRGB的色彩范圍較窄，主要用于 Microsoft個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示 器顯示的
8、圖片。 Adobe RGB的色域更加寬廣，更加適合印刷出版 行業(yè)。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 國(guó)際照明委員會(huì) (CIE)頒布的 CIE1993-RGB系統(tǒng)的色度圖： 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 8、色彩管理 由于國(guó)際色彩聯(lián)盟 (International Color Consortium/ICC)的推動(dòng)，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)已內(nèi) 置色彩管理效能，如果其他應(yīng)用軟件及硬件支持 ICC系統(tǒng)，就可以在不同的系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的色彩 轉(zhuǎn)換。 色彩管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是以操作系統(tǒng)為中心， CIE Lab成為參考色彩空間， ICC特征檔案記錄儀 器輸入或輸出色彩之特征，應(yīng)用軟件及第三者色彩 管理軟件成為使用者的色彩控制介
9、面。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 色彩管理的三個(gè)基本步驟 第一步 calibration 校準(zhǔn)儀器 第二步 characterisation 確立特性 第三步 conversion轉(zhuǎn)換色彩空間 數(shù)碼攝影流程一般彩色管理方法 固定照明環(huán)境 測(cè)量顯示器、測(cè)量打印設(shè)備色彩特性并 建立設(shè)備 空間與 CIE標(biāo)準(zhǔn)色空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 校正顯示器 使用 ICC系統(tǒng)管 理整個(gè)流程 顯示器校正方法：使用專(zhuān)門(mén)測(cè)量?jī)x器及軟件校正顯示器 簡(jiǎn)易顯示器校正方法：使用 Adobe Gamma做灰階及一般偏色校正 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 9、直方圖 能夠以直觀方式顯示數(shù)字圖像特征的一種示意圖，直方圖中 X軸方 向代表了亮度分布，
10、左端代表的亮度為 0，右端為 255， Y軸方向 表示在該圖片中某亮度像素分布比例。 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 反差低 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 欠曝 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 過(guò)曝 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 層次斷裂 第一節(jié) 數(shù)字圖像知識(shí)基礎(chǔ) 10、常用數(shù)字圖像文件及文件格式 JPG 有損壓縮圖像文件格式，可變壓縮比，只能記錄 8位通道色 彩，不能記錄更多的層、通道信息。一般做屏幕顯示用途，在 PS 中壓縮系數(shù)建議使用 8以上，如果做紙面媒介輸出，建議壓縮系數(shù) 選擇 10以上 Tiff 無(wú)損數(shù)字圖像文件格式，經(jīng)常用做高質(zhì)量制作及輸出。 Raw 數(shù)碼相機(jī)原始拍攝文件（
11、可理解為沒(méi)有沖洗的底片）， 12 位通道數(shù)據(jù)，可記錄所有原始拍攝數(shù)據(jù)，使用專(zhuān)門(mén)的解 Raw軟件 可解釋為 Tiff或 JPG圖像文件，在解 Raw軟件中可進(jìn)行曝光補(bǔ)償、 色溫調(diào)整、色彩調(diào)整、階調(diào)調(diào)整、鏡頭缺陷校正、銳化、去噪點(diǎn) 操作。不同廠家相機(jī)所產(chǎn)生的 Raw文件有不同的文件后綴。 第二節(jié) 數(shù)字暗房的作用 1、數(shù)字暗房的定義 數(shù)碼后期并沒(méi)有一個(gè)約定俗成的名稱(chēng) 相近名稱(chēng)： 后期處理、數(shù)碼暗房、數(shù)碼后期、圖像處理 數(shù)字暗房是近 10年來(lái)，隨著數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝影產(chǎn)生后， 出現(xiàn)的新名詞。 數(shù)字暗房或者數(shù)碼后期是相對(duì)于傳統(tǒng)攝影暗房工藝的稱(chēng)謂， 還沒(méi)有準(zhǔn)確的定義。 數(shù)字暗房是一個(gè)涉及多學(xué)科知識(shí)及技能的綜
12、合知識(shí)技能體 系，確定數(shù)碼后期所涵蓋的知識(shí)內(nèi)容組成非常困難。 第二節(jié) 數(shù)字暗房的作用 2、數(shù)字暗房的基本功能 根據(jù)不同的目的，數(shù)字暗房有以下基本功能： a、對(duì)被拍攝對(duì)象及內(nèi)容的準(zhǔn)確還原 b、對(duì)拍攝失誤做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償及補(bǔ)救 c、對(duì)被拍攝對(duì)象及內(nèi)容的修飾 d、對(duì)圖片視覺(jué)表現(xiàn)風(fēng)格的強(qiáng)化 e、對(duì)圖片視覺(jué)表現(xiàn)的再創(chuàng)作 f、對(duì)圖片輸出方式的優(yōu)化 第二節(jié) 數(shù)字暗房的作用 3、學(xué)習(xí)數(shù)字暗房涉及到的知識(shí)領(lǐng)域 a、光學(xué)相關(guān)知識(shí)：各種鏡頭的光學(xué)和光學(xué)表現(xiàn)特點(diǎn) b、感光材料知識(shí)：膠片、 ccd、 cmos的成像特點(diǎn)及表現(xiàn)特點(diǎn) c、攝影器材知識(shí)：傳統(tǒng)器材、數(shù)碼器材、各種附件 d、攝影技巧知識(shí)：各類(lèi)拍攝技巧 e、色彩管理知
13、識(shí)：圖像輸入、處理、輸出的色彩管理體系 f、軟件操作知識(shí)：各類(lèi)圖像處理軟件的使用技巧 g、人文科學(xué)知識(shí)：造型、審美、哲學(xué) 第二節(jié) 數(shù)字暗房的作用 4、學(xué)習(xí)數(shù)字暗房的階段要求 第一階段，能夠完成基本的數(shù)碼后期操作：能夠完成圖像的 輸入輸出尺寸控制，能夠完成基本的色彩、層次調(diào)整和畫(huà)面內(nèi)容 修飾。 第二階段，能夠完成一般意義的數(shù)碼后期操作：能夠掌握普 遍意思上大部分圖像修飾方法，能夠完成基本的色彩管理和控制， 能夠進(jìn)行一些圖片的后期表現(xiàn)風(fēng)格強(qiáng)化和再創(chuàng)作。 第三階段，熟悉攝影和數(shù)碼后期的各個(gè)環(huán)節(jié)并融會(huì)貫通，能 夠根據(jù)圖片的拍攝或創(chuàng)作意圖選擇合適的拍攝和后期方法進(jìn)行風(fēng) 格強(qiáng)化和再創(chuàng)作，熟練控制最終作品的
14、表現(xiàn)品質(zhì)。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 1、數(shù)字圖像的特點(diǎn) 相對(duì)于模擬圖像，數(shù)字圖像具有以下特點(diǎn)： a、色彩及階調(diào)表現(xiàn)基于數(shù)字信息技術(shù)，有一定的范圍和限制。 b、數(shù)字圖像的信息量越大，信息處理速度及效率越低。 c、數(shù)字信息是非連續(xù)信號(hào)，過(guò)多的處理會(huì)造成質(zhì)量的嚴(yán)重下降。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 膠片通過(guò)掃描數(shù)字化后得到的數(shù)字圖像的特點(diǎn)： a、圖像基本構(gòu)成顆粒較粗，后期細(xì)節(jié)處理較難。 b、原膠片階調(diào)經(jīng)過(guò)壓縮，階調(diào)再現(xiàn)不均勻，在畫(huà)面暗部及亮部層 次較少，后期階調(diào)處理教難。 由數(shù)碼相機(jī)拍攝得到的數(shù)字圖像的特點(diǎn)： a、圖像基本構(gòu)成顆粒較細(xì)膩，后期可做較多的細(xì)節(jié)處理。 b、圖像層次階調(diào)再現(xiàn)比較均勻，層
15、次階調(diào)曲線基本為直線，后期 可做較多的處理，但在視覺(jué)表現(xiàn)上比較單薄。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 2、高質(zhì)量數(shù)字圖像對(duì)階調(diào)和層次的要求 從一般數(shù)字圖像文件的物理構(gòu)成角度看，高質(zhì)量圖像具有以下特 點(diǎn)： a、單通道色彩至少有 8位色深。 b、對(duì)于描述層次表現(xiàn)的明度直方圖，應(yīng)盡量連續(xù)充滿(mǎn)，對(duì)于屏幕 顯示應(yīng)用直方圖兩端應(yīng)盡量不溢出，對(duì)于印刷及打印輸出直方圖 兩端應(yīng)稍有溢出。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 3、高質(zhì)量數(shù)字圖像對(duì)色彩的要求 從一般數(shù)字圖像文件的物理構(gòu)成角度看，高質(zhì)量圖像具有以下特 點(diǎn)： a、單通道色彩至少有 8位色深。 b、對(duì)于描述各通道表現(xiàn)的單通道直方圖，應(yīng)盡量連續(xù)，直方圖兩 端應(yīng)盡量不溢
16、出。避免出現(xiàn)大量高飽和溢出色彩。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 5、高質(zhì)量數(shù)字圖像對(duì)細(xì)節(jié)及銳度的要求 從一般數(shù)字圖像文件的物理構(gòu)成角度看，高質(zhì)量圖像具有以下特 點(diǎn)： a、明度直方圖的像素分布應(yīng)比較均勻，如變化太大則圖像細(xì)節(jié)不 夠豐富。 b、細(xì)節(jié)連續(xù)輪廓線寬度在最細(xì)微處越細(xì)越好，盡量能夠達(dá)到單像 素寬度。在明度直方圖被基本充滿(mǎn)的情況下，細(xì)節(jié)連續(xù)輪廓線寬 度越細(xì)，銳度越好。 第三節(jié) 數(shù)字圖像的質(zhì)量要求 5、高質(zhì)量數(shù)字圖像的視覺(jué)表現(xiàn) 從一般數(shù)字圖像文件的視覺(jué)角度看，高質(zhì)量圖像具有以下特點(diǎn)： a、畫(huà)面反差適中，層次變化連續(xù)細(xì)膩，色彩變化豐富。 b、細(xì)節(jié)清晰，輪廓銳利，噪點(diǎn)較少。 第四節(jié) 模擬圖像的數(shù)字化
17、 1、膠片掃描 進(jìn)行膠片掃描，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)原則： a、應(yīng)使用性能盡量好的掃描設(shè)備。對(duì)于反差較大的反轉(zhuǎn)片，只有 使用滾筒掃描儀才能更多地掃描出暗部細(xì)節(jié)。 b、應(yīng)在掃描時(shí)盡量做好一切調(diào)整設(shè)置，避免在后期軟件中再進(jìn)行 更多的調(diào)整。 c、如果進(jìn)行印刷輸出，盡量在掃描時(shí)直接進(jìn)行 CMYK分色，避免 在后期軟件中再進(jìn)行更多的調(diào)整。 d、膠片掃描會(huì)對(duì)膠片產(chǎn)生傷害，同一張膠片應(yīng)盡量避免多次掃描。 第四節(jié) 模擬圖像的數(shù)字化 2、膠片掃描的設(shè)置 進(jìn)行膠片掃描，應(yīng)注意以下設(shè)置選項(xiàng)： a、膠片類(lèi)型的設(shè)置：正片、負(fù)片 b、除塵及去臟點(diǎn)設(shè)置 c、曲線及階調(diào)設(shè)置 d、掃描分辨率及尺寸設(shè)置 e、色彩模式及色深設(shè)置 f、如進(jìn)
18、行印刷分色，應(yīng)注意印刷分色曲線設(shè)置匹配印刷方式 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 1、 Raw文件解釋軟件 Raw文件解釋軟件主要功能： 將原始圖片記錄信息轉(zhuǎn)化為圖像文件。 一般解 Raw軟件能夠進(jìn)行的操作（一般只能整體進(jìn)行調(diào)整）： 色溫調(diào)整，曝光補(bǔ)償調(diào)整，飽和度調(diào)整，銳化調(diào)整，去噪點(diǎn)調(diào)整， 邊緣失光調(diào)整，曲線調(diào)整、階調(diào)調(diào)整、裁減及旋轉(zhuǎn)、輸出彩色模 式及文件格式調(diào)整 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 目前比較流行的 Raw文件解釋軟件 第一類(lèi)：各數(shù)碼相機(jī)廠商均生產(chǎn)各自的配套軟件 第二類(lèi)：通用解 Raw軟件，著名的有 Capture One Pro、 Silkpix、 Adobe Lighting Room N
19、ikon Capture NX 特點(diǎn)：能夠自設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行色彩調(diào)整 Silkpix 特點(diǎn)：色彩飽滿(mǎn)，類(lèi)似反轉(zhuǎn)片 Capture One Pro 特點(diǎn)：層次細(xì)膩，操作直觀方便 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 2、鏡頭矯正軟件 主要功能：對(duì)鏡頭缺陷產(chǎn)生的圖像變形進(jìn)行矯正 LensDoc Filter 非常專(zhuān)業(yè) Debarrelizer 濾鏡插件，操作簡(jiǎn)單 PTLens 3、去噪軟件 主要功能：對(duì)數(shù)字圖像中的各類(lèi)噪點(diǎn)進(jìn)行去除 NeatImage Noiseware Pro 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 4、轉(zhuǎn)黑白軟件 主要功能：模擬加各種濾鏡特點(diǎn)、模擬黑白后期工藝特 點(diǎn)、模擬相紙及膠片性能、制作特殊效果 Conv
20、ert to B&W 5、接片軟件 主要功能：將連續(xù)拍攝的場(chǎng)景照片拼合為大場(chǎng)景照片 PTAssembler REALVIZ Stitcher 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 6、插值軟件 主要功能：在強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)輪廓基礎(chǔ)上放大數(shù)碼圖片尺寸 PhotoZoom Pro 、 S-Spline、 OptiPix 7、銳化軟件 主要功能：銳化圖像細(xì)節(jié) Photowiz、 FocalBlade 第五節(jié) 數(shù)字暗房工具軟件 8、特殊風(fēng)格處理軟件 主要功能：模擬各種膠片類(lèi)特點(diǎn)、模擬后期工藝特點(diǎn)、 模擬繪畫(huà)或其他藝術(shù)表現(xiàn)形式 9、全功能軟件平臺(tái) 主要功能：可全面進(jìn)行數(shù)碼圖片修飾及數(shù)碼影像創(chuàng)作 Photoshop CS4
數(shù)字?jǐn)z影藝術(shù)》第4章數(shù)字暗房技術(shù)
