數字圖像中的亮度、對比度和飽和度

亮度是指圖片的明暗程度,對比度是指圖片明暗的差異,飽和度則是圖片顏色的飽滿程度。

圖片文件一般是RGB格式,當然也有的是YCBR格式。前者主要用於顯示,後者則主要用於印刷。當然世上沒有絕對的事情,也有人喜歡在電腦或手機上看YCBR格式的,至於印刷嘛,如果用RGB格式則可能會偏色。

RGB是三種顏色的縮寫,其中R是指紅色(Red)、G是指綠色(Green),B是指藍色(Blue)。現代的時候顏色理論認爲所有顏色都是紅、綠和藍三種顏色的組合。

YCBR則是四種顏色的縮寫,其中Y是指黃色(Yellow),C是指青色(Cyan),B是指藍色(Blue),R是指紅色(Red)。現代的彩色印刷,最好的都是用黃色、青色、藍色和紅色的四色膠片來完成的。

在計算機中,每一種顏色都是用一個字節(Byte)來記錄,RGB圖片文件中就用三個字節來分別記錄紅綠藍三種顏色,所以比較好的圖片文件都是24位的。有的圖片文件還支持透明度,透明度也可以用一個字節來記錄,因此支持透明度的圖片文件就是32位的。

在用一個字節記錄顏色時,字節可以看成數字,一個字節有8位(bit),每位可代表一個數值爲0或1的二進制數,這樣一個8位的二進制數轉換成十進制數就可以表示從0到255的範圍。顏色值就可以用從0到255的數值來表示顏色的明暗。當數值爲0時顏色最暗,而當數值爲255時顏色最亮。當紅綠藍三個的顏色值都是0的時候,圖片就是黑色的,而當紅綠藍三個顏色值都是白色的時候,圖片就是白色的,因此紅綠藍三種顏色值的變化,就可以組合出包含黑白灰在內的16,777,216種顏色。

一張圖片是由縱橫交織的點構成的,一個點叫一個像素。橫向和縱向點數的多少就構成了圖片的分辨率,橫向的點數與縱向點數的乘積就是像素數,像素數的多少可以用來衡量圖片分辨率對高低。對圖片進行剪裁的時候,圖片的像素數會減少,分辨率也就會降低。

現在相機拍攝的照片分辨率都很高,索尼、佳能和尼康現在都有超過5000萬像素的相機,大多數單反相機對分辨率也都超過2000萬像素,流行的手機拍的照片分辨率也超過1000萬像素了,而早期的攝像頭只有30萬像素,分辨率才640X480。

圖片中的每個像素都用三個字節來記錄顏色,因此,如果不對圖片進行壓縮,就可以很容易估算出圖片文件的大小,也就是像素數乘以3,或者說圖片縱橫點數的乘積再乘以3,大體就是未壓縮的圖片文件的大小,當然如果認真計算的話還要加上文件格式的頭信息的大小。

圖片上每個像素的每種顏色都可以有從0到255的變化,數值越高,顏色的亮度越大,因此當改變一張圖片的亮度時,實際上就是同時改變圖片上每個像素的每個顏色的數值,提高圖片的亮度,就是提高``圖片上每個像素的每個顏色的數值,反向調整,則會降低圖片的亮度。

對於圖片上每個像素的每個顏色值,以127爲界,小於127的數值算暗,大於127的算亮。如果將圖片上每個像素的顏色值小於127的所有顏色值減小,而將圖片上每個像素的顏色值大於127的所有顏色值加大,我們看到的就是圖片對比度的調整,也就是讓圖片中暗的部分越暗,而將圖片中亮的部分越亮。

圖片中每個像素都有三個字節表示自己的顏色,但是對於彩色照片來說每個像素總有一個突出的顏色,讓你看到這個像素是紅的還是綠的,提高這個突出的顏色值,就可以讓紅的更紅,綠的更綠,簡單的說這就是提高圖片的飽和度,當然反過來調整,也可以降低飽和度。

對亮度、對比度和飽和度的調整,是圖片調整中最簡單的了,不管是操作還是算法。再複雜一點都的曲線調整,可以根據曲線的形狀來調整圖片不同區域的點,銳度調整這需要對圖片進行邊界檢測,形狀調整則需要根據選擇的模式與算法來改變圖片中原來點的位置,並用差值與擬合算法來填充空出的位置。類似的還有白平衡的調整等等。

技術越進步,對圖片進行處理的能力就越強。上面僅是對圖片簡單處理的一種非精確說明,但是如果能讀懂的話,對自己處理圖片還是有益的。

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