1.1　图像处理基础

计算机图形图像主要分为两类，一类是位图图像，另一类是矢量图形。Photoshop是一款典型的位图处理软件，但它也包含处理矢量图功能（如文字、钢笔工具）。下面将介绍与这两种图形有关的内容，以便为后面学习图像处理奠定基础。

1.1.1　位图和矢量图

位图

位图图像在技术上称为栅格图像，它是由像素组成的。在Photoshop中处理图像时，编辑的就是像素。打开一个图像文件，如图1-1所示，使用“缩放工具”在图像上连续单击，直至工具中间的“＋”号消失，图像放至最大，画面中便会出现许多彩色小方块，这些便是像素，如图1-2所示。

位图的特点是可以表现色彩的变化和颜色的细微过渡，产生逼真的效果，并且很容易在不同的软件之间交换使用。但在保存时，需要记录每一个像素的位置和颜色值，因此，位图占用的存储空间比较大。另外，由于受到分辨率的制约，位图包含固定数量的像素，在对其缩放或旋转时，Photoshop无法生成新的像素，它只能将原有的像素变大以填充多出的空间，结果往往会使清晰的图像变得模糊，也就是通常所说的图像变虚了。例如，图1-3所示为原图像，图1-4所示为将其放大至600%后的局部图像，可以很清楚地看到图像细节已经变模糊。

矢量图

矢量图是图形软件通过数学的向量方式进行计算得到的图形，它与分辨率没有直接关系。矢量图与位图最大的区别在于，可以任意缩放和旋转，而且不会影响图形的清晰度和光滑性。如图1-5所示为一幅矢量插画，图1-6所示是将图形放大至600%后的局部效果。可以看到，图形仍然光滑、清晰。矢量图的这一特点使其非常适合用于制作图标、LOGO等需要经常缩放或者按照不同打印尺寸输出的文件。

矢量图占用的存储空间要比位图小很多，但它不能用于创建过于复杂的图形，也无法像照片等位图那样表现丰富的颜色变化和细腻的色调过渡。

答疑解惑　矢量图主要应用在哪些领域？

如今矢量图这个术语主要用于二维计算机图形学领域。它是艺术家能够在栅格显示器上生成图像的几种方式之一。另外几种方式包括文本、多媒体以及三维渲染。实际上，所有当今的三维渲染都是二维矢量图形技术的扩展。工程制图领域的绘图仪仍然直接在图纸上绘制矢量图形。

1.1.2　像素与分辨率的关系

像素是组成位图图像最基本的元素。每一个像素都有自己的位置，并记载图像中的颜色信息。一个图像包含的像素越多，颜色信息就越丰富，图像效果也会更好，但文件也会随之增大。

分辨率是指单位长度内包含的像素点的数量，它的单位通常为像素／英寸（ppi），如720ppi表示每英寸包含72个像素点，300ppi表示每英寸包含300个像素点。分辨率决定了位图细节的精细程度，通常情况下，分辨率越高，包含的像素就越多，图像就越清晰。如图1-7所示为相同打印尺寸但分辨率不同的三个图像，低分辨率的图像有些模糊，高分辨率的图像就非常清晰。

答疑解惑　如何设定合适的分辨率？

像素和分辨率是两个密不可分的概念，它们的组合方式决定了图像的数据量。例如，同样是1英寸×1英寸的两个图像，分辨率为72ppi的图像包含5184个像素（宽度72像素×高度72像素＝5184像素），而分辨率为300ppi的图像则包含多达90000个像素（300像素×300像素＝90000像素）。在打印时，高分辨率的图像要比低分辨率的图像包含更多的像素，像素点更小，像素的密度更高，所以可以重现更多细节和更细微的颜色过渡效果。虽然分辨率越高，图像的质量越好，但这也会增加其占用的存储空间，只有根据图像的用途设置合适的分辨率才能取得最佳使用效果。这里介绍一个比较通用的分辨率设定规范：如果图像用于屏幕显示或者网络，可以将分辨率设置为72像素／英寸（ppi）。对于用于大幅喷绘的图像，分辨率数值应介于100像素／英寸~150像素／英寸。

1.1.3　常用图像文件格式

对数字图像处理必须采用一定的图像格式，也就是把图像的像素按照一定的方式进行组织和存储，把图像数据存储成文件就得到图像文件。图像文件格式决定了应该在文件中存放何种类型的信息，文件如何与各种应用软件兼容，文件如何与其他文件交换数据，下面将介绍几款常用的图像文件格式。

BMP格式：BMP是英文Bitmap（位图）的缩写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序支持。

GIF格式：最初的GIF只是简单地用来存储单幅静止图像（称为GIF87a），后来随着技术的发展，可以同时存储若干幅静止图像，进而形成连续的动画。GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少。虽然GIF不能存储超过256色的图像，但其具备图像文件短小、下载速度快、可用许多具有同样大小的图像文件组成动画等优势。

JPEG格式：JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，采用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取极高压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像。

JPEG2000格式：JPEG2000作为JPEG的升级版，其压缩率比JPEG高约30%。与JPEG不同的是，JPEG2000同时支持有损和无损压缩（无损压缩对保存一些重要图片十分有用），而JPEG只能支持有损压缩。

TIFF格式：TIFF是Mac中广泛使用的图像格式，它由Aldus和微软联合开发，最初是为跨平台存储扫描图像的需要设计的。它的特点是图像格式复杂、存储信息多。正因为它存储的图像细微层次的信息非常多，图像的质量得以提高，故而非常有利于原稿的复制。

PSD格式：该格式是Photoshop的专用格式，其中包含了各种图层、通道、遮罩等多种设计样稿，以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。在Photoshop所支持的各种图像格式中，PSD格式的存取速度比其他格式快很多，功能也很强大。

PNG格式：PNG是目前保证最不失真的格式，它汲取了GIF和JPG两者的优点，存储形式丰富，兼有GIF和JPG的色彩模式，同时支持透明图像的制作。其缺点是不支持动画应用效果。