第二章 图像处理基础知识.docx

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第二章图像处理基础知识

【背景说明】利用Photoshop对图像进行各种编辑与处理之前，应该先了解有关图像色彩模式、图像格式以及图像大小、分辨率的知识。

掌握了这些图像处理的基本概念，才能很好地将处理润色好的图像打印出来，不至于失真或达不到自己预想的效果。

图像描绘主要是利用工具箱中的各种绘画工具进行的，各种绘画工具的图标已经非常形象逼真地表现出了其作用和特点，只有正确、合理地选择使用，才能绘制出完美的图像。

本章将向您介绍有关图像色彩模式、图像格式以及图像大小、分辨率的知识,以及各种绘画工具的使用。

第二章PhotoshopCS图像处理基础

第一节图像的基础知识和文件基本操作

【教学目的】

1．知识目的：

学习图像的基础知识。

2．能力目的：

了解文件基本操作。

【重点与难点】

1．重点：

图像的基础知识。

2．难点：

文件基本操作和改变图像及画布大小。

【教学过程】

〖讲解新课〗

一、图像的基础知识

在使用PhotoshopCS之前，有必要先了解一些有关图形图像方面的专业术语及相关知识。

1．像素与分辨率

像素像素是图像的基本单位，水平及竖直方向若干个像素组成了图像。

像素是一个个有色彩的小方块，每一个像素都有其明确的位置及色彩值。

所有像素的位置及色彩决定了图像的效果。

一个图像文件其像素越多，则包含的信息量就越大，文件也越大，同行图像的品质也越好。

图2-1显示了组成图像文件的像素放大图。

图2-1组成图像的像素

分辨率分辨率是用来衡量图像细节效果的一个概念。

图像分辨率即图像中每单位长度显示的像素数目，通常用像素/尺寸（ppi）表示。

相同打印尺寸的图像，高分辨率比低分辨率包含较多的像素，因而像素点也较小。

例如，72ppi分辨率的1×1平方英寸图像包含总共5184个像素（72×72=5184）；同样大小而分辨率为300ppi的图像则包含总共90000个像素。

要确定使用的图像分辨率，应考虑图像最终发布的媒介。

如果制作的图像用于计算机屏幕显示，则图像分辨率只需满足典型的显示器分辨率（72ppi或96ppi）即可。

如果图像用于打印输出，那么必须使用高分辨率（150ppi或300ppi）。

2．图像的种类

一般情况下，我们把使用数字方式记录、编辑的图像文件为两大类：

位图图像、向量图像。

在位图中，一个点就是一个像素，每个点都有自己的颜色。

位图图像与分辨率有着直接的联系，分辨率大的位图清晰度高，其放大倍数相应增加。

但是，位图的放大倍数超过其最佳分辨率时，就会出现细节丢失，并产生锯齿状边缘的情况。

向量图像也称作矢量图像，它是以数学向量方式记录图像的，其内容以线条和色块为主。

向量图像与分辨率无关，它可以任意倍的放大且清晰度不变，不会出现锯齿状边缘。

3．图像文件格式

Photoshop兼容的图像文件格式很多，它能对这些图像进行编辑操作。

（1）PSD（.psd）格式

Photoshop软件自带的格式，它可以保存Photoshop在制作图像时的各种信息，如通道、路径、样式和效果等，文件也相应较大。

PSD文件有时容量会很大，但由于可以保留所有原始信息，在图像处理中对于尚未制作完成的图像，选用PSD格式保存是最佳的选择。

但是该格式并不为大多数图像处理及排版软件兼容，因此在图像处理完毕后，应保存为其它兼容性较好的格式。

（2）BMP（.bmp）格式

英文Bitmap（位图）的简写，是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广，是DOS和Windows兼容计算机上的标准Windows图像格式。

BMP格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式，但不支持Alpha通道。

它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。

BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。

（3）TIFF（.tif）格式

标记图像文件格式（TIFF），用于在应用程序和计算机平台之间交换文件。

TIFF是一种灵活的位图图像格式，几乎被所有的绘画、图像编辑和页面版面应用程序支持。

而且，几乎所有的桌面扫描仪都可以生成TIFF图像。

TIFF是现存图像文件格式中最复杂的一种，它具有扩展性、方便性、可改性，可以提供给IBMPC等环境中运行、图像编辑程序。

TIFF图像文件由三个数据结构组成，分别为文件头、一个或多个称为IFD的包含标记指针的目录以及数据本身。

TIFF图像文件中的第一个数据结构称为图像文件头或IFH。

这个结构是一个TIFF文件中唯一的、有固定位置的部分；IFD图像文件目录是一个字节长度可变的信息块，Tag标记是TIFF文件的核心部分，在图像文件目录中定义了要用的所有图像参数，目录中的每一目录条目就包含图像的一个参数。

TIFF格式文件在Photoshop中储存的时候会出现一个BASICTIFF对话框，在这个对话框中可以选择PC机和MAC苹果机两种格式，在保存时可选择LZW压缩保存的图象文件。

ENHANCEDTIFF格式不支持路径，用户可在SAVEAS对话框COMPRESSION下拉列表中选择LZW、ZIP或JPEG压缩格式，减少文件占有的磁盘空间，加快打开文件和储存文件的时间。

在下拉列表中也可选取PC机或MAC苹果机的格式。

（4）JPEG（*.JPG）格式

一种有损压缩格式。

这种格式的图像文件一般用于图像浏览和一些超文本文档（HTML文档）中。

JPEG压缩方法会降低图像中细节的清晰度，尤其是包含文字或矢量图形的图像。

用户要注意每次JPEG格式存储图像时都会产生不自然的效果，如波浪形图案或带块状区域。

这些不自然效果可随每次将图像重新存储到同一JPEG文件而累积。

因此，应当始终从原图像存储JPEG文件，而不要从以前存储的JPEG图像存储。

JPEG格式支持CMYK、RGB和灰度颜色模式。

不支持ALGHA通道。

存储JPEG文件时系统会出现一个JPEGOPTIONS对话框，用户可从中图象的品质及压缩比例，一般都是选择“MAXIMUM”选项来压缩图象，压缩后的图像和原图象差别不大，但文件大小会减少。

4．色彩模式

Photoshop中的颜色模式用于显示和打印图像的颜色模型。

常见的模型包括HSB（色相、饱和度、亮度）、RGB（红色、绿色、蓝色）、CMYK（青色、洋红、黄色、黑色）和Lab。

Photoshop也包括用于特别颜色输出的模式，如索引颜色和双色调。

（1）位图模式

该模式只有两种颜色值（黑色或白色）。

位图模式下的图像称为黑白图像。

（2）灰度模式

灰度模式是由8Bit的像素分辨率记录的，该模式最多可使用256级的灰度，图像中的每个像素都有一个0（黑色）~255（白色）之间的亮度值。

灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来度量（0%等于白色，100%等于黑色）。

使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以灰度模式显示。

也可以将位图和彩图转换为灰度图。

转换为高品质的灰度图后，原图像中的所有颜色信息都会被放弃，转换后的像素的灰阶（色度）表示原像素的亮度。

（3）索引颜色模式

索引颜色图像是单通道图像（8Bits/pixel），使用256种颜色的颜色查找表。

在索引颜色模式下只能应用有限的编辑。

该模式有最多256种颜色。

当转换为索引颜色时，Photoshop将构建一个颜色查找表，用以存放并索引图像中的颜色。

如果原图像中的某种颜色没有出现在该表中，则程序将选取现有颜色中最接近的一种，或使用现有颜色模拟该颜色。

通过限制调色板，索引颜色可以减小文件大小，同时保持视觉质量不变。

（4）RGB模式

RGB模式是Photoshop中最常用的一种颜色模式，这是因为在此模式下对图像进行加工处理较为方便，而且这种模式占用磁盘空间也不大。

RGB分别是代表红色、绿色和蓝色。

图像的形成是3种颜色的光线的叠加。

它们可以在屏幕上重新生成多达1670万种颜色。

RGB图像为三通道图像，因此每个像素包含24（8x3）Bit。

（5）CMYK模式

该模式是一种印刷模式，CMYK模式图像有印刷分色的四种颜色组成。

CMYK模式是四通道图像，包含32（8x4）Bits/pixel.

CMYK为青色（Cyan）、品红（Magenta）、黄色（Yellow）、黑色（Black）的缩写。

由黄、品红和青3种颜色的油墨混合在一起，理论上可产生彩色图像。

但实际印刷中，3种颜色混合只能产生深灰色，而不能产生黑色，所以又加入了黑色。

二、文件基本操作

1．新建文件

选择【文件】→【新建】→对话框，可对新建文件进行设置。

名称：

在此输入文件的名称，如不输入系统将会自动使用默认文件名。

预置：

可通过该选项的下拉菜单来设置一个文件的大小。

宽和高：

用来设置文件的宽度和高度。

此选项提供了如pixelcminchespointpicas和columns等多种度量单位。

分辨率：

对文件的分辨率进行设置。

图像大小：

设置新建图像文件的大小。

颜色模式：

可在弹出的下拉列表中对新建文件的颜色模式进行设置。

背景内容：

用于设置文件的背景色，有白色、背景色和透明三个选项。

2．打开文件

如果要打开图像资料或对已编辑完成的Photoshop文件进行重新编辑，可使用【文件】→【打开】命令。

【文件】→【打开】→“打开”对话框，在此对话框中搜索路径和文件，确认文件类型和名称，或通过预览略图选择文件，然后单击【打开】按钮，或直接双击文件名，即可打开所指定的图像文件。

Photoshop可打开多个图像文件，但是数量有一定限制，这主要取决于计算机的内存大小与磁盘空间的大小。

3．打开为

该命令的操作与打开命令基本相同，用于打开指定格式的图像。

例如一些苹果机编辑储存的文件图像等。

4．打开最近文件

此功能可以记录用户最近打开处理过的文件。

5．储存

当第一次保存文件，选择【文件】→【保存】→“保存”对话框，输入文件名，选择文件格式，单击【保存】按钮，将图像保存。

当对图像文件进行了各种编辑操作后，选择保存命令，将不弹出“保存”对话框，计算机直接保留最终确认的结果，并覆盖掉原始文件。

在保存文件过程中，一定要选择合适的文件类型。

同样一幅图像，用不同类型的文件保存时，其文件大小的判别是相当大的。

例如：

同一幅图，分别用PSD格式和JPG格式保存，其大小可相差100倍以上！

6．储存为

在编辑图像时。

若想保存一个编辑后的图像又不想原图像发生变化。

就可以使用此功能储存一个副本。

选择【文件】→【存储为】→“存储为”的对话框，设置完毕后，单击“保存”按钮即可。

7．储存为WEB所有格式

通过此功能储存优化的网页图像，可对选项的设置优化网页图像。

8．关闭

关闭当前打开编辑的文件。

三、改变图像及画布大小

【视图】→【图像大小】→图像大小对话框，可以修改图像的大小尺寸：

像素尺寸区的宽和高决定了图像的尺寸；

文件大小区的图像尺寸和打印分辨率；

宽和高是锁定在一起的，其中的一个数值改变后，另一个也会跟着按比例变化。

1．设置画布大小

图像画布尺寸的大小是指当前图像周围的工作空间大小。

【图像】→【画布大小】→“画布大小”对话框：

当前大小：

显示当前文件的大小和尺寸；

新建大小：

用于重新设置图像画布大小；

定位：

可调整图像在新画布中的位置，可偏左、居中或在右上角等

2．图像的变形

图像的变形包含对图像的画布进行旋转和翻转，对选定区域的图像进行大小、形状和方向的调整，从而使图像呈现出各种不同的效果。

3．图像画布旋转与翻转

【图像】→【旋转画布】，执行其中的各项命令，可以对整个图像进行相应的旋转和翻转。

4．图像的变换

（1）【缩放】，可以对图像的宽度或高度进行调整，实现对图像的挤压和拉伸的变形、大小变形。

（2）【斜切】，将鼠标放置在变换框的控制边上，光标变为移动箭头，拖动鼠标，即可实现对图像的斜切变形。

（3）【旋转】，将鼠标放置在变换框的外侧，光标变为旋转箭头，拖动鼠标，即可实现图像的旋转。

（4）【扭曲】，将鼠标放置在变换框的控制点，光标变为移动箭头，拖动鼠标，即可实现对图像的扭曲变形。

（5）【透视】，将鼠标放置在变换框的四角控制点，光标变为移动箭头，拖动鼠标，即可实现对图像的透视变化.

【小结】图像的基础知识。

文件基本操作。

改变图像及画布大小。

【作业】

1.打开图A鲜花，通过什么命令的改变，变为图B的布局效果？

图A

图B

2.打开图A旷野，通过什么命令的改变，变为图B的布局效果？

图A图B

第二节绘图工具和修图工具

【教学目的】

1．知识目的：

学习绘图工具的使用方法。

2．能力目的：

了解修图工具的使用方法。

【重点与难点】

1．重点：

绘图工具。

2．难点：

修图工具。

【教学过程】

〖讲解新课〗

一、绘图工具

1．画笔工具

以毛笔的风格在图像或选择区域绘制图像。

画笔工具设置面板，如图2-2所示。

图2-2

画笔：

可以设置笔刷尺寸大小，单击后即可进行选取。

如图2-3所示。

模式：

选择绘制模式。

不透明度：

用于控制绘制突袭感的不透明度，可以在数字爱护如栏中直接输入数字，也可以单击三角形按钮，然后拖动弹出的滑块进行调整。

图2-3

2．铅笔工具

在图像的当前层或选择区域上模拟铅笔的风格进行绘画，将产生一种自由手绘的硬性边缘的效果。

在绘制之前，如果选择了“自动抹掉”项，铅笔工具自动判断绘画的初始点，如果像素点的颜色为前景色，则铅笔以背景色进行绘制。

3．渐变填充

所谓渐变填充，实质上就是在图像的某一区域用具有多种过渡颜色的混合图案对目标区域进行填充。

这个混合图案可以是从前景色到背景色、背景色到前景色的过渡或其他颜色间的相互过渡。

要制作渐变填充，先在工具箱中选中渐变工具，然后在渐变工具选项栏中调整渐变图案、渐变样式、模式、不透明度等参数，以便绘制出各种各样的渐变效果，如图2-4所示。

图2-4

（1）选择渐变方式

从左到右依次为线性渐变图标按钮、径向渐变图标按钮、角度渐变图标按钮、对称渐变图标按钮和菱形渐变图标按钮。

（2）选择渐变图案

单击渐变工具选项栏中的渐变图案右侧的下三角按钮，可打开渐变图案面板，即可从中选择所需的渐变图案。

（3）编辑渐变填充样式

打开“渐变编辑器”对话框，可对渐变的名称、类型、平滑度、颜色和色标等属性进行调整。

二、修图工具

1．橡皮擦工具

在背景图像或选择区域内用背景色擦除部分图像。

如果是在某一层中，橡皮擦工具将以透明色擦除图像。

如图2-5所示。

图2-5

抹到历史记录：

可以在历史面板中确定要擦除到的状态，然后在该处选中该项。

那么在进行擦除时，系统不再以背景色覆盖当前图像，而是以历史面板中选定的图像状态覆盖当前的图像。

2.背景橡皮擦工具

将背景橡皮擦拖过一个图像，可以动态的抹掉一个图层上的像素，产生透明效果。

如图2-6所示。

图2-6

限制：

设置擦除模式，有3种模式，不连接：

只擦除图像中同取样颜色近似的区域成为透明；临近：

擦除图像中相互连接的包含取样颜色的区域；查找边缘：

擦除图像中相互连接的包含取样颜色的区域，但更好的保持了边界。

容差：

设置颜色的容错率，即所擦除区域的颜色与取样颜色的接近程度。

值越小，表示所擦除区域的颜色必须越接近取样颜色；值越大，表示所擦除区域的颜色和取样颜色可以有较大的偏差。

保护前景色：

选择该项，则保护与绘图工具箱中前景色框中的颜色相同的像素不被擦除。

取样：

设置颜色取样方式，有3种方式，临近：

连续不断的取样即鼠标经过的像素颜色就成为背景色，随着鼠标在图像中的不断拖动，所取样作为背景的颜色也会不断改变；一次：

鼠标每次在图像上按下时的像素颜色作为取样颜色（即背景色），其后鼠标拖动时，背景色不再改变。

背景色板：

当前背景颜色作为取样颜色，不会改变，即只擦除包含当前背景颜色的区域。

颜色取样的方式与擦除模式有密切的联系，必须配合使用。

3．魔术橡皮擦工具

使用魔术橡皮擦工具，只需单击鼠标即可在一个图层上抹掉相同的像素。

如图2-7所示。

图2-7

容差：

用于设置颜色范围的误差值，设置的范围在0~255之间，默认值为32。

输入的数值越大，则颜色范围允许的范围越宽，擦除的范围就越广；设置为0时，只擦除图像中的单个像素及该像素周围与它的颜色值完全相等的若干像素。

消除锯齿：

用于去除选择边界的锯齿状边缘。

临近：

选择该项后，则只擦除与鼠标但击像素相连的颜色相近的像素。

用于所有图层：

表示当选中了该项再使用魔术橡皮擦工具进行擦除时，则所有可见中的凡是在颜色容许范围内的区域都将作为擦除区域。

4．仿制图章工具

仿制图章工具就像我们日常使用的图章一样，将某部位的图像绘制到其他位置或其他图像上。

图章工具有两个工具：

像皮图章工具和图案图章工具。

仿制图章工具的属性工具栏有两个特殊的参数：

“对齐”和“用于所有图层”。

对齐：

选中该选项，在绘制过程中释放鼠标左键暂停绘制后再重新绘制时，仍然会以原来的相对位置对源图像取样。

如果不选取该选项，每次释放鼠标左键，都将从取样点重新取样。

用于所有图层：

将在源图像的所有可见层中取样，否则，只能仿制当前图层中的图像。

如图2-8所示。

图2-8

5．图案图章工具

图案图章工具以选定范围中定义的图案进行绘制。

使用步骤：

打开用于定制图案的图像文件，并在图像中创建矩形选区。

【编辑】→【定义图案】命令→对话框，输入图案的“名称”，将选区中的图像定义为图案。

选取工具箱中的图案图章工具，并设置“画笔”、“模式”、“不透明度”、“流量”、“喷枪”、“图案”、“对齐方式”及“印象派效果”等参数的相应值。

如图2-9所示。

图2-9

【小结】绘图工具：

画笔工具、铅笔工具、渐变填充。

修图工具：

橡皮擦工具、背景橡皮擦工具、魔术橡皮擦工具、仿制图章工具、图案图章工具。

【作业】

1．打开图A蝴蝶，通过什么方法的改变，变为图B的效果？

图A图B

2．新建一个文件，黄色背景，选择画笔工具、铅笔工具绘制一只小鸟，效果如图。