图形图像素材
(一)图形图像的分类及特点
图片是人类获得信息的重要来源,也是多媒体课件制作中最常用的素材。图片是一种直观的媒体,是学习者很容易接受的教学媒体,一幅图片可以形象、生动、直观地表现出大量的信息。计算机中的图片是数字化的,图片素材的类型包括图形和图像两种。
图形指由外部轮廓线条构成的矢量图,它是一种抽象化的形状,多是通过一组数学公式来绘制的直线、圆、圆弧、矩形、曲线等。由于承载的信息量比较少,因此数据量少。图形矢量图的特点是:色彩简单、轮廓清晰、数据量小、任意缩放而不会失真。多用于描述轮廓不太复杂,色彩简单的对象,各种几何图形常用矢量图来表示。
图像是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像,由像素点阵构成,称为位图或者点阵图。位图的特点是:色彩丰富、层次感强,可以真实地重现生活环境,但承载的信息量较大。通常用于表达含有大量细节(如明暗变化、场景繁杂、色彩丰富、轮廓复杂)的对象,但文件存储量往往比较大,而且在缩放过程中容易形成锯齿而失真。
(二)图像分辨率
图像分辨率是指图像中单位长度上所包含的像素的数量,分辨率决定了位图图像细节的精细程度。图像分辨率常用“像素/英寸(Pixel per inch,ppi)”为单位。分辨率越高,图像越清晰,但保存后的图像文件的大小也越大。
但在日常生活中,“分辨率”通常被表示成每一个方向上的像素数量。比如:一张图片的分辨率为1600 x1200,表示水平方向上有1600个像素,垂直方向上有1200个像素,总像素为1600 x 1200=1920000,就是通常所说的200万像素。
(三)色彩模式
色彩模式是数字世界中表示颜色的一种算法。在数字世界中,为了表示各种颜色,人们通常将颜色划分为若干分量。不同的划分方法就形成了不同的色彩模式,常用的色彩模式有以下几种:
1.RGB模式
这是一种最基本、使用最广泛的色彩模式。人眼对红、绿、蓝最为敏感,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例混合产生;反之,任意一种颜色均可被分解为这三种基色,这是色度学的最基本原理,即三基色原理。RGB模式就源于三基色原理,其中R(Red)表示红色,G(Green)表示绿色,B(Blue)表示蓝色。每种颜色都有0~255共256种不同的亮度值,因此,RGB模式从理论上讲有256*256*256共约16兆种颜色。虽然自然界中的颜色远远多于16兆种,但是这么多种颜色已经足够模拟自然界中的各种颜色了。RGB模式适用于显示器、投影仪、扫描仪、数码相机等。
2.CMYK模式
CMYK模式是一种印刷模式。其中四个字母分别指青(Cyan)、洋红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black),在印刷中代表四种颜色的油墨。CMYK模式在本质上与RGB模式没有什么区别,只是产生色彩的原理不同,在RGB模式中由光源发出的色光混合生成颜色,而在CMYK模式中由光线照到有不同比例C、M、Y、K油墨的纸上,部分光谱被吸收后,反射到人眼的光产生颜色。由于C、M、Y、K在混合成色时,随着C、M、Y、K四种成分的增多,反射到人眼的光会越来越少,光线的亮度会越来越低,所以CMYK模式产生颜色的方法又被称为色光减色法。CMYK模式适用于打印机、印刷机等。
3.Lab模式
这是一种国际标准的色彩模式。该模式由一个发光率(Luminance)和两个颜色(a,b)轴组成。它由颜色轴所构成的平面上的环形线来表示色的变化,其中径向表示色饱和度的变化,自内向外,饱和度逐渐增高;圆周方向表示色调的变化,每个圆周形成一个色环;而不同的发光率表示不同的亮度并对应不同环形颜色变化线。它是一种具有“独立于设备”的颜色模式,即不论使用任何一种监视器或者打印机,Lab的颜色不变。其中a表示从洋红至绿色的范围,b表示黄色至蓝色的范围。它是由RGB模式转换为HSB模式和CMYK模式的桥梁。
4.位图(Bitmap)模式
位图模式也叫黑白模式,是用两种颜色(黑白)来表示图像中的像素。因为其深度为1,也称为一位图像。由于位图模式只用黑白色来表示图像的像素,在将图像转换为位图模式时会丢失大量细节。在宽度、高度和分辨率相同的情况下,位图模式的图像尺寸最小,约为灰度模式的1/7和RGB模式的1/22以下。
5.灰度(Grayscale)模式
灰度模式的图像中只存在灰度,而没有色度、饱和度等彩色信息。灰度模式可以使用多达256级灰度来表现图像,使图像的过渡更平滑细腻。灰度图像的每个像素有一个0(黑色)到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表示(0%等于白色,100%等于黑色)。使用黑白或灰度扫描仪产生的图像常以灰度模式显示,在成本低廉的黑白印刷中也大都使用灰度模式。
6.HSB模式
从心理学的角度来看,颜色有三个要素:色泽(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Brightness)。HSB模式是基于人对颜色的心理感受的一种颜色模式。它是由RGB三基色转换为Lab模式,再在Lab模式的基础上考虑了人对颜色的心理感受这一因素而转换成的。因此这种颜色模式比较符合人的视觉感受,让人觉得更加直观一些。
7.索引(Indexed)模式
索引模式又叫映射色彩模式。该模式的色彩深度只有8位,即图像只支持256种颜色,这些颜色预先定义好并放在一张颜色表中,当原图像中颜色超过256种时,会从颜色表中选出最相近的颜色来模拟这些颜色,这样做就会丢失部分色彩信息,但可以减小图像文件的尺寸,因此广泛应用于网络。
8.8位/16位通道模式
在灰度RGB或CMYK模式下,可以使用16位通道来代替默认的8位通道。根据默认情况,8位通道中包含256个色阶,如果增到16位,每个通道的色阶数量为65536个,这样能得到更多的色彩细节。Photoshop可以识别和输入16位通道的图像,但对于这种图像限制很多,所有的滤镜都不能使用,另外16位通道模式的图像不能被印刷。
9.双色调模式
双色调模式采用2-4种彩色油墨来创建由双色调(2种颜色)、三色调(3种颜色)和四色调(4种颜色)混合其色阶来组成图像。在将灰度图像转换为双色调模式的过程中,可以对色调进行编辑,产生特殊的效果。而使用双色调模式最主要的用途是使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次,这对于减少印刷成本是很重要的,因为在印刷时,每增加一种色调都需要更大的成本。
10.多通道模式
多通道模式对有特殊打印要求的图像非常有用。例如,如果图像中只使用了一两种或两三种颜色时,使用多通道模式可以减少印刷成本并保证图像颜色的正确输出。
(四)图形图像素材的常见格式
图形图像素材的格式很多,常见的格式有其特点如下:
1.BMP格式
BMP(Bitmap的缩写)格式是Windows中最基本的图像格式,其文件扩展名为.bmp,几乎所有的图形图像处理软件都支持这种格式。这种图像文件将数字图像中的每一个像素对应存储,一般不使用压缩方法,因此BMP格式的图像文件都较大,特别是具有24位色深(2的24次方种颜色)的真彩色图像更是如此。由于BMP图像文件的无压缩特点,在多媒体制作中,通常不直接使用BMP格式的图像文件,只是在图像编辑和处理的中间过程使用它保存最真实的效果,编辑完成后转换成其他图像文件格式,再应用到多媒体项目制作中。
2.JPEG格式
JPEG(Joint Photographic Experts Group,联合图像专家组)格式采用的是较先进的压缩算法,这种算法在对数字图像进行有损压缩时,可以保持较好的图像保真度和较高的压缩比。这种格式的最大特点是文件非常小,用户可以根据自己的需要选择JPEG文件的压缩比,当压缩比为16:1时,获得压缩图像效果几乎与原图像难以区分;当压缩比达到48:1时,仍可以保持较好的图像效果,仔细观察图像的边缘可以看出不太明显的失真。因为JPEG图像的压缩比很高,因此非常适用于要处理大量图像的场合。JPEG图像格式是目前应用范围非常广泛的一种图像文件格式。
3.GIF格式
GIF(Graphics Interchange Format)的原义是“图像互换格式”,是CompuServe公司在 1987年开发的图像文件格式,其文件的扩展名为.gif。GIF格式的压缩率一般在50%左右,“体型”很小,支持透明背景图像,适用于多种操作系统。但GIF只能显示256色,压缩时丢失了很多色彩信息,失真较大。GIF分为静态GIF和GIF动画两种,网上很多小动画都是GIF格式。其实GIF动画是将多幅静止图像保存在一个图像文件中,一帧帧串联起来显示从而形成动画,所以归根到底GIF动画仍然是图片文件格式。
4.PNG格式
PNG(Portable Network Graphics,可移植网络图形)格式的文件扩展名为.png。这种格式集合了JPEG和GIF格式的优点,采用的是无损压缩算法,保留了原来图像中的每一个像素,提供了类似于GIF文件的透明和渐变效果,最高支持32位色彩,也可以使用调色板的颜色索引功能,还能支持动画效果。
5.PSD格式
PSD是Adobe公司的图形处理软件Photoshop的专用格式。PSD文件可以可以保存Photoshop的图层、通道、路径及蒙版等信息,是目前唯一能够支持全部图像色彩模式的格式。用PSD格式保存图像时,图像没有经过压缩,所以当图层较多时,会占很大的硬盘空间。图像制作完成后,一般保存为通用的图像格式来应用,但最好再存储一个PSD格式的文件备份,以备再次编辑该图像。
6.TIFF格式
TIFF(Tagged Image File Format,标签图像文件格式)格式是最复杂的一种图像文件格式。TIFF是基于标记的文件格式,能存储原图像的颜色及层次,但占用的空间较大。由于它的结构灵活、可扩展性和包容性大,已成为图像文件格式的一种标准,绝大多数图像系统都支持这种格式,适用于在应用程序之间和计算机平台之间的交换文件,它的出现使得图像数据交换变得简单。TIFF格式广泛地应用于对图像质量要求较高的图像的存储与转换,如图书出版、广告设计、海报印刷等。
7.WMF格式
WMF(Windows Metafile,Windows图元文件)格式是微软公司定义的一种Windows平台下的图形文件格式,扩展名包括.wmf和.emf两种。它属于矢量图形,主要特点是文件非常小,可以任意缩放而不影响图像质量。
8.CDR格式
CDR格式是著名绘图软件CorelDRAW系列的专用矢量图格式,其文件扩展名为.cdr。由于是专用格式,它在兼容度上比较差。
9.TGA格式
TGA格式图像文件的扩展名为.tga。TGA格式最大的特点是可以做出不规则形状边界的图像,一般图像的边界都为方形,若需要有椭圆形、菱形、不规则形状甚至是缕空的图像时,TGA格式是首选。