1.6 图像的基础知识

下面学习图像的基础知识，包括图像的分类、位图与矢量图的区别及彩色模式等。

1.6.1 图像的分类

计算机图像的基本类型是数字图像，它是以数字方式记录、处理和保存的图像文件。根据图像生成方式的不同，可以将图像划分为位图和矢量图两种类型。Photoshop 2020是典型的位图图像处理软件，但它也包含一部分矢量功能，可以创建矢量图形和路径。了解两类图像间的差异，对于创建、编辑和导入图片是非常有帮助的。

1.6.2 位图与矢量图的区别

位图也称为像素图或点阵图，它由网格上的点组成，这些点称为像素。当位图放大到一定程度时，可以看到位图是由一个个小方格组成的，这些小方格就是像素。像素是位图图像中最小的组成元素，位图的大小和质量由像素的多少决定，像素越多，图像越清晰，颜色之间的过渡也越平滑。位图图像的主要优点是表现力强、层次多、细腻、细节丰富，可以十分逼真地模拟出像照片一样的真实效果。位图图像可以通过扫描仪和数码相机获得，也可通过如Photoshop 和Corel PHOTO-PAINT 等软件生成。

在屏幕上缩放位图图像时，它们可能会丢失细节，因为位图图像与分辨率有关，它们包含固定数量的像素，并且为每个像素分配了特定的位置和颜色值。 如果在打印位图图像时采用的分辨率过低，位图图像可能会呈锯齿状，因为此时增加了每个像素的大小。

矢量图是用一系列计算机指令来描述和记录图像的，它由点、线、面等元素组成，记录的是对象的几何形状、线条粗细和色彩属性等。矢量图的主要优点是不受分辨率影响，任何尺寸的缩放都不会改变图像的清晰度和光滑度。矢量图只能通过CorelDRAW或Illustrator 等软件生成。

矢量图与分辨率无关，也就是说，可以将它们缩放到任意尺寸，可以按任意分辨率打印，而不会丢失细节或降低清晰度。 因此，矢量图最适合表现醒目的图形。

1.6.3 彩色模式：RGB和CMYK

1. RGB颜色模式

Photoshop 的RGB颜色模式使用RGB模型，对于彩色图像中的每个RGB（红色、绿色、蓝色）分量，为每个像素指定一个 0（黑色）~ 255（白色）的强度值。例如，亮红色可能 R 值为246,G 值为 20,B 值为 50。

不同的图像中RGB各个成分也不尽相同，可能有的图中R（红色）成分多一些，有的图中B（蓝色）成分多一些。在计算机中显示时，RGB的多少是指亮度，并用整数来表示。通常情况下，RGB的3个分量各有256级亮度，用数字0,1,2,…,255表示。注意：虽然数字最大是255，但0也是数值之一，因此共有256级。

当这3个分量的值相等时，结果是灰色。

当所有分量的值均为255时，结果是纯白色。

当所有分量的值均为0时，结果是纯黑色。

RGB图像使用3种颜色或3个通道在屏幕上重现颜色。

这3个通道将每个像素转换为24位（8位×3通道）色信息。对于24位图像可重现多达1 670万种颜色，对于48位图像（每个通道16位）可重现更多的颜色。新建的Photoshop图像的默认模式为RGB，计算机显示器、电视机、投影仪等均使用RGB模型显示颜色。这意味着在使用非RGB颜色模式（如CMYK）时， Photoshop 会将 CMYK图像插值处理为RGB，以便在屏幕上显示。

2. CMYK颜色模式

当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，并将剩下的光线进行反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模式，同时也是与RGB模式的根本不同之处。我们不但看物体的颜色时用到了这种减色模式，而且在纸上印刷时应用的也是这种减色模式。

按照这种减色模式，可以衍变出适合印刷的CMYK色彩模式。

CMYK代表印刷上用的4种颜色，C代表青色（Cyan）,M代表洋红色（Magenta）,Y代表黄色（Yellow）,K代表黑色（Black）。

因为在实际应用中，青色、洋红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是褐色而已，因此才引入了K——黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。每个颜色通道的颜色也是8位，即256种亮度级别，4个通道组合使得每个像素具有32位的颜色容量，在理论上能产生232种颜色。但是由于目前的制造工艺还不能造出高纯度的油墨，CMYK相加的结果实际上是一种暗红色，因此还需要加入一种专门的黑墨来中和。

CMYK模式以打印纸上的油墨的光线吸收特性为基础，当白光照射到半透明油墨上时，色谱中的一部分被吸收，另一部分被反射回眼睛。理论上，纯青色（C）、洋红色（M）和黄色（Y）色素混合将吸收所有的颜色并生成黑色，因此CMYK模式是一种减色模式，即为最亮（高光）颜色指定的印刷油墨颜色百分比较低，为较暗（暗调）颜色指定的百分比较高。例如，亮红色可能包含2%青色、93%洋红色、90%黄色和0%黑色。因为青色的互补色是红色（洋红色和黄色混合即能产生红色），减少青色的百分含量，其互补色红色的成分也就越多，因此模式是靠减少一种通道颜色来加亮它的互补色，这显然符合物理学原理。

CMYK通道的灰度图与RGB类似。RGB灰度表示色光亮度，CMYK灰度表示油墨浓度。但两者对灰度图中的明暗有着不同的定义。

RGB通道灰度图中较白部分表示亮度较高，较黑表示亮度较低，纯白表示亮度最高，纯黑表示亮度为0。RGB模式下通道明暗的含义如下图所示。

CMYK通道灰度图中较白部分表示油墨含量较低，较黑部分表示油墨含量较高，纯白表示完全没有油墨，纯黑表示油墨浓度最高。CMYK模式下通道明暗的含义如下图所示。

在制作要用印刷色打印的图像时，应使用CMYK模式。将RGB图像转换为CMYK，即产生分色。如果从RGB图像开始，则最好首先在 RGB 模式下编辑，然后在处理结束时转换为CMYK。在RGB模式下，可以使用【校样设置】（选择【视图】【校样设置】）命令模拟CMYK转换后的效果，而无须真的更改图像的数据。也可以使用CMYK模式直接处理从高端系统扫描或导入的CMYK图像。

1.6.4 图像的分辨率

分辨率是指单位长度上像素的多少。单位长度上像素越多，分辨率越高，图像就相对比较清晰。分辨率有多种类型，可以分为位图图像分辨率、显示器分辨率和打印机分辨率等。

1.图像分辨率

图像分辨率是指图像中每个单位长度上所包含像素的数目，常以“像素/英寸”（ppi） 为单位表示，如“96ppi”表示图像中每英寸包含96个像素或点。分辨率越高，图像文件所占用的磁盘空间就越大，编辑和处理图像文件所需花费的时间也就越长。

在分辨率不变的情况下改变图像尺寸，则文件大小将发生变化，尺寸大则保存的文件大。若改变分辨率，则文件大小也会相应发生改变。

2.显示器分辨率

显示器分辨率是指显示器每个单位长度上显示的点的数目，常以“点/英寸”（dpi）为单位表示，如“72dpi”表示显示器上每英寸显示72个像素或点 。PC机显示器的典型分辨率约为96 dpi,MAC 机显示器的典型分辨率约为72 dpi。当图像分辨率高于显示器分辨率时，图像在显示器屏幕上显示的尺寸会比指定的打印尺寸大。需要注意的是，图像分辨率可以更改，而显示器分辨率则是不可更改的。图像分辨率和图像尺寸（高和宽）的值共同决定文件的大小及输出的质量，该值越大，图形文件所占用的磁盘空间也就越多。图像分辨率以比例关系影响着文件的大小，即文件大小与其图像分辨率的平方成正比。如果保持图像尺寸不变，将图像分辨率提高1倍，则其文件大小增大为原来的4倍。

下图所示为两幅相同的图像，分辨率分别为 72 ppi（普通分辨率）和 300 ppi（较高分辨率）。