全屏显示专题章节

描述一幅图像需要使用图像的属性。图像的属性包含分辨率、深度、颜色模型。

与图像有关的分辨率有三种：显示分辨率、图像分辨率和像素分辨率。

（1）显示分辨率：是指显示屏上能够显示出的像素数目，又称为“屏幕分辨率”。例如，显示分辨率640×480表示显示屏在水平方向上显示640个像素点，在垂直方向上显示480个像素点，整个屏幕可以显示307 200个显像点。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。

（2）图像分辨率：是指组成一幅点位图图像的像素密度的度量方法，与图像的大小有关。对于同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真；相反，图像就显得越粗糙。

在用扫描仪扫描彩色图像时，通常要指定图像的分辨率，常用的单位是DPI（Dots Per Inch，DPI），表示每英寸长度图像上像素点的数量。位图图像是二维的，图像的分辨率对于位图图像在水平和垂直两个方向上保持一致。例如，用300DPI来扫描一幅8英寸×10英寸的彩色图像，就得到一幅2 400×3 000像素的图像。分辨率越高，像素就越多。

图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而显示分辨率是确定显示图像的目标区域大小。如果显示屏的分辨率为640×480，那么一幅320×240的图像只占显示屏的1／4；而2 400×3 000像素的图像在这个显示屏上就不能显示一个完整的画面。

（3）像素分辨率：指像素的宽和高之比（aspect radio），一般为1∶1。显示一幅图像时，如果显示设备中定义的宽高比与图像的宽高比不一致，将导致图像的宽高比与显示屏上显示出的图像的宽高比不一致的现象。例如一幅像素分辨率为1∶1的200×200像素的正方形图像，显示设备的像素分辨率为1∶1．5，则在显示屏幕上可以看到的图像就是矩形图像，在垂直方向上会有拉伸效果。

与图像的存储和显示有关的深度属性主要有两个：像素深度和显示深度。

（1）像素深度。是数字图像的一个重要指标，又称为“图像深度”或“图像灰度”，表示数字位图图像中每个像素的数据存储所占用的二进制数字位数。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。例如，一幅彩色图像的每个像素用R、G、B三个分量表示，若每个分量用8位，那么一个像素共用24位表示。就是说该图像的像素深度为24，每个像素可以是2²⁴＝16 777 216种颜色中的一种，该图像称为“真彩色图像”。简单的图画和卡通图可用16色，而自然风景则至少要用256色。像素深度越大，图像能表达的颜色数目就越多，图像数据也就越大。

（2）显示深度。是计算机显示器的重要指标，表示显示器上每个点用于显示颜色的二进制数字位数。现在一般的多媒体PC都应该配有能够达到24位显示深度的显示适配卡和显示器。具有这种能力的显示适配卡和显示器成为真彩色卡和真彩色显示器。

使用显示器显示数字图像时，应当设置显示器的显示深度大于或等于数字图像的深度，这样显示器可以完全反映数字图像中使用的全部颜色；否则，显示效果会失真。在Windows操作系统中，用户可以使用“控制面板”中的“显示”对话框来自行设置显示深度。

（1）RGB相加混色模型

一个能发出光波的物体称为“有源物体”，它的颜色由该物体发出的光波决定，使用RGB相加混色模型，例如计算机显示器和电视机都使用的阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）就是一个有源物体。CRT使用3个电子枪分别产生红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种波长的光，并以各种不同的相对强度综合起来产生颜色，如图5．8所示。组合这三种光波以产生特定颜色称为“相加混色”。因为这种相加混色是利用R、G、B三种颜色分量来产生颜色，所以称为“RGB相加混色模型”。相加混色是计算机应用中定义颜色的基本方法。

某一种颜色和这三种颜色之间的关系可用下面的式子来描述：

颜色＝R（红色的百分比）＋G（绿色的百分比）＋B（蓝色的百分比）

当三基色等量相加时，得到白色；等量的红绿相加而蓝为0值时，得到黄色；等量的红蓝相加而绿为0时，得到品红色；等量的绿蓝相加而红为0时，得到青色。这些三基色相加的结果如图5．9所示。

在多媒体计算机中，除了用RGB来表示图像之外，还用色调－饱和度－亮度（Hue－Saturation－Lightness，HSL）颜色模型。在HSL模型中，H定义颜色的波长，称为“色调”；S定义颜色的强度，表示颜色的深浅程度，称为“饱和度”；L定义掺入的白光量，称为“亮度”。用HSL表示颜色的重要性，是因为它比较容易为画家所理解。

在彩色电视制式中，使用YUV（亮度、色度）和YIQ模型来表示彩色图像。

（2）CMY相减混色模型

一个不发出光波的物体称为“无源物体”，它的颜色由该物体吸收或者反射哪些光波决定，使用CMY相减混色模型。例如彩色打印机采用的就是这种原理，印刷彩色图片也是采用这种原理。

用彩色墨水或颜料进行混合，这样得到的颜色称为“相减色”。从理论上说，任何一种颜色都可以用三种基本颜料按一定比例混合得到。这三种颜色是青色（Cyan）、品红（Magenta）和黄色（Yellow），通常写成CMY，称为“CMY模型”。用这种方法产生的颜色之所以称为相减色，是因为它减少了为视觉系统识别颜色所需要的反射光。在相减混色中，当三基色等量相减时得到黑色；等量黄色和品红相减而青色为0时，得到红色；等量青色和品红相减而黄色为0时，得到蓝色；等量黄色和青色相减而品红为0时，得到绿色。三基色相减的结果如图5．10所示。