|
人類對信息的獲取，70%以上來自視覺。相比文字，圖像給予的信息更直觀、確切、更豐富。印刷圖像記錄著人眼可見的光學影像，一直以來，人們模擬人眼對圖像的感受與記憶，采用光學成像的方法，進行圖像的印刷復制。在數(shù)字時代，印刷工藝對圖像的處理復制，則是建立在印刷圖像的數(shù)學建�；A之上。 為了使圖像數(shù)字化，我們要將印刷圖像定義為靜止的、有空間(大多是平面)位置特征(x，y)的函數(shù)，其定義域為圖像的縱橫尺寸(有界空間)；有顏色特征(?姿)的函數(shù)，其定義域為人眼可見光范圍。用一個函數(shù)表達出印刷圖像的全部內涵：g=f(x,y,λ)。 圖像函數(shù)在某一點的值定義為光強度或灰度，它與圖像在這一點的顏色特征(色相、明度、飽和度)相對應。由于人眼感知的光能有極限，即印刷只處理可見光圖像，所以函數(shù)有最大值Bm。 0≤f(x,y,λ)≤B 顯然，由于圖像的連續(xù)性，該函數(shù)為連續(xù)函數(shù)。 印刷對圖像的處理與復制，是根據(jù)一定的印刷制作要求，對圖像的特征進行再加工，使之更加完善�？捎孟率奖磉_：
g+g1+g2+……→g′
g——原圖像
g′——處理后的圖像
g1、g2……——加工處理手段，如色彩、階調層次、大小尺寸、清晰度等等。
建立在此數(shù)學描述基礎上的印刷圖像，在數(shù)字時代，必須首先將連續(xù)圖像數(shù)字化，變成數(shù)字圖像。由于原始圖像一般具有位置的連續(xù)性與像值的連續(xù)性，因此，數(shù)字化包含兩個方面的內容：空間位置的數(shù)字化和亮度(像值)的數(shù)字化�？臻g位置的數(shù)字化稱為抽樣或采樣，亮度的數(shù)字化則稱為量化。即，將連續(xù)函數(shù)離散。
如圖所示，以一定的間隔在水平和垂直方向將圖像分割，以網(wǎng)格為基礎，將平面連續(xù)的圖像信息轉化為離散的抽樣點，即像素。每一個像素單元，對應著計算機屏幕上顯示的一個點或數(shù)字圖像中的一個點，其可大可小，取決于圖像的分辨率。這樣，使圖像變成每行有M個像素、每列有N個像素、全圖變成由M×N個像素構成的離散像素點集。
把每一網(wǎng)格中的亮度取平均值，或是交叉處的連續(xù)圖像的亮度值作為像素的值，這些像素點的值仍是連續(xù)值，量化即是將這些連續(xù)的值離散化為有限個整數(shù)值的操作，一般用一個字節(jié)表示。如，把一幅黑白圖像的亮度連續(xù)變化量化為0～255共256個灰度等級，量化后的灰度值反映了對應像素點的亮度明暗值。一幅黑白圖像不一定是簡單的黑或白構成的，常會有一些中間過渡的灰色，灰度等級越多，就越能準確地再現(xiàn)原稿的顏色深度，又稱位深度。目前最為普遍的是采用256個灰度等級，即每個像素的灰度用一個字節(jié)(8位)表示，其中0為全黑，255為全白，介于兩者之間為不同亮度的灰色。
對于彩色圖像，其處理是分解成三原色后進行的，每個顏色可視為單色圖像。圖像的函數(shù)可以表達成：
gf（x，y，λR，λB，λG）
λR，λB，λG——分別表示三原色RBG的光亮度值。
其數(shù)字化只需加上彩色特征。
假設圖像中的一個像素P(i，j)，根據(jù)函數(shù)定義，其定義域為0≤i≤M，0≤j≤N，值域則會隨 印刷圖像的特征不同而有不同：
對于線條圖像，只有前景與背景之分，稱為二值圖像，像素值P(i，j)∈{0，1}，非0即1。
單色連續(xù)調圖像，只具有光亮度變化，稱濃淡(灰度)圖像，像素值P（i，j）∈{L，0≤L≤Lmax}，
Lmax=2n，n=l，2，3……一般n=8，如前述。
彩色圖像，不僅有亮度變化，而且有顏色變化，使用RGB顏色系統(tǒng)，像素值P（i，j）∈{（λR，λB，λG)，0≤λR≤Rmax，0≤λG≤Gmax，0≤λB≤Bmax}，Rmax，Gmax，Bmax=2n，n=l，2，3……一般n=8。
隨圖像表色方法的不同，其中的RGB顏色參數(shù)可以改變?yōu)閅、M、C、K（YMCK系統(tǒng)），L、U、V（LUV系統(tǒng)），L、A、B（LAB系統(tǒng)）等等。
這樣，原稿圖像建立在數(shù)學解析的基礎上，經(jīng)像素化、量化后，離散為M×N×b字節(jié)的數(shù)字圖像，變成了適合于在數(shù)字計算機上處理的圖像。
|
