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论常用图像格式及用途
[ 录入者:冬日@暖阳 | 时间:2013-10-10 02:27:51 | 浏览:5243次 | 来源: | 作者: ]

 

 

 

图形图像文件大致上可以分为两大类:一类为位图文件;另一类为矢量类文件。前者以点阵形式描述图形图像,后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形图像。

 

 

一、位图与矢量图的特点

位图文件在有足够的文件量的前提下,能真实细腻地反映图片的层次、色彩,缺点是文件体积较大。一般说来, 适合描述照片;矢量类图像文件的特点是文件量小,并且任意缩放而不会改变图像质量,适合描述图形。

 

显示器屏幕是由许许多多点构成的,我们称之为象素。显示时采用扫描的方法:电子枪每次从左到右扫描一行,为每个象素着色,然后从上到下这样扫描若干行,就扫过了一屏。为了防止闪烁,每秒要重复上述过程几十次。例如我们常说的屏幕分辨率为640×480,刷新频率为70Hz,意思是说每行要扫描640个象素,一共有480行,每秒重复扫描屏幕70次。

如图1.1是一幅普通的黑白位图,图1.2是被放大后的图,图中每个方格代表了一个象素。我们可以看到:整个校徽就是由这样一些蓝点和白点组成的。

 

 

 

 

             

 

1.1    校徽               1.2     放大后的校徽位图

自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝(RGB)组合而成。针对含有红色成分的多少,可以分成0255256个等级,0级表示不含红色成分;255级表示含有100%的红色成分。同样,绿色和蓝色也被分成256级。这种分级概念称为量化。这样,根据红、绿、蓝各种不同的组合我们就能表示出256×256×256,约1600万种颜色,这种图叫做真彩色图(true color),又叫做24位色图。

1.1     常见颜色的RGB组合值

颜色

R

G

B

255

0

0

0

255

0

绿

0

0

255

255

255

0

255

0

255

0

255

255

255

255

255

0

0

0

128

128

128

有一个长宽各为200个象素,每一个象素都用RGB三个分量表示。因为每个分量有25628)个级别,要用8(bit),即一个字节(1byte=8bit)来表示,所以每个象素需要用3个字节。整个图象要用200×200×3,约120k字节。一张无压缩的24位真彩图文件大小=长(象素)×宽(象素)×3(字节)。还有一类图像是包含透明通道的,一般透明通道也用256个级别表示,也要用8(bit),这种图称为32位真彩图,图像文件大小=长(象素)×宽(象素)×4(字节)。

大数据量的图象信息会给存储器的存储容量,通信干线信道的带宽,以及计算机的处理速度增加极大的压力。单纯靠增加存储器容量,提高信道带宽以及计算机的处理速度等方法来解决这个问题是不现实的,这时就要考虑压缩。压缩可分为两大类:第一类压缩过程是可逆的,也就是说,从压缩后的图象能够完全恢复出原来的图象,信息没有任何丢失,称为无损压缩;第二类压缩过程是不可逆的,无法完全恢复出原图象,信息有一定的丢失,称为有损压缩。选择哪一类压缩,要折衷考虑,尽管我们希望能够无损压缩,但是通常有损压缩的压缩比比无损压缩的高。压缩编码的方法有很多,主要分成以下四大类:(1)象素编码;(2)预测编码;(3)变换编码;(4)其它方法。

二、位图与矢量图的应用范围

图像格式多种多样,几乎每个图像硬件软件都用自己的图像编解码方式,下面表格的形式例举了常用的图像格式,供参考。

1.2    常用的位图格式

图像文件格式

使用兼容软件

一般用途

压缩方式

支持透明度

格式及支持位数

注释

BMP

(*.bmp)

Windows 程序广泛兼容

Windows屏幕显示

不支持压缩

位图

1 24

BMP 文件适用于 Windows 中的墙纸,不支持网络

JPEG

(*.jpg)

Windows 程序广泛兼容

网络

数码相机

高级别的有损压缩

位图

24

使图像占用较小的空间,

可变的压缩比可以控制文件大小

GIF

(*.gif)

Windows 程序广泛兼容

网络

动画

无损压缩

位图

8

不支持渐变透明度,使用调色板,只支持256

TIFF

(*.tif)

跨平台(PC&MAC)的格式

印刷

数码相机

无损压缩

位图

24

32

印刷行业中受到支持最广的图形文件格式,不支持网络

TGA

(*.tga)

Windows 程序广泛兼容

电视

多媒体领域

无损压缩

位图

24

32

是计算机生成图像向电视转换的一种首选格式, 不支持网络

PSD

(*.psd)

Photoshop的专用格式

Adobe公司的软件大多支持

Photoshop图像设计

无压缩

包含有各种图层、通道、遮罩

由于可以保留所有原始信息,PSD文件有时容量会很大

PNG

(*.png)

Photoshop

网络

高级别无损压缩

位图

24

 

 

一种新兴的网络图像格式,支持渐变透明,只需下载1/64的图像信息就可以显示出低分辨率的预览图像,不支持动画。

PCX

(*.pcx)

Paintbrush图形软件

许多较新的程序兼容

游戏

MS-DOS

高级别无损压缩

位图

148

PCX是最早支持彩色图像的一种文件格式,最高可以支持256种彩色

PCD

(*.pcd)

Kodak PhotoCD

Kodak照片

无损压缩

 

位图

24

其他软件系统只能对其进行读取,图像大多具有非常高的质量

EPS

(*.eps/*.epsf)

Illustrator

Photoshop

印刷或打印输出

无损压缩

位图及矢量

采用 PostScript语言进行描述,苹果Mac机的用户则用得较多

PDF

(*.pdf)

Adobe Acrobat

Photoshop可打开

电子文档

 

 

 

图像"高保真"的特性,已成为事实上的国际标准,被广泛地应用于电子文件传送,交换和发行

RAW

Photoshop cs

数码相机原始数据的一种格式

无压缩

数据

记录了最原始最真实的信息,不做修饰和更改,为后期制作留下了广阔的可操作性

Filmstrip

(*.flm)

Premiere

Photoshop

 

Photoshop来修改Premiere中的画面

无压缩

位图

24

Premiere将动画输出成一个长的竖条,每一格即为一帧,应用PhotoShop处理,再返回Premiere

 

 

1.3   常用的矢量格式

图像文件格式

使用兼容软件

用途

注释

SWF

(*.swf)

Flash

网络动画

多媒体动画

高清晰度的画质和小巧的体积

CDR

(*.cdr)

CorelDRAW的专用图形格式

CorelDRAW图形设计

其他图像编辑软件打不开此类文件

*.AI

Adobe Illustrator 的标准格式

3dsmax等大多软件支持

通用矢量格式,矢量图形交流

事实上AI已经成为矢量格式的工业标准

DXF

(*.dxf)

AutoCAD的图形文件格式

CorelDraw3DS等可调用

建筑设计

它以ASCII码方式存储文件,在表现图形的大小方面十分精确。

 

二、位图与矢量图的转换

名目繁多的图像格式给使用者带来麻烦,我们需要转换成可用的图像格式,格式转换有看图、编辑软件转换法和专用软件批量转换法。经常使用的看图软件ACDSee也具有图像文件格式转换功能。首先启动ACDSee程序打开位图文件所在的文件夹中的一个位图文件查看它,这时在  ACDSee查看窗口的工具栏上会有一个Browse按钮,单击之将ACDSee切换到浏览状态,这时文件夹中所有的图像文件就会列表显示在浏览窗口左边区域,在列表区域右击选定所有要转换格式的文件,打开的指令菜单里就出现一个Convert(转换)指令。图像编辑软件如Adobe Photoshop支持且能处理绝大部分格式的图像。利用图像编辑软件打开一幅图像,然后“另存为”,在“保存类型”中选为另一种格式便可。运用专业的图像格式转换软件可进行批量转换,EPC图像转换专家 3.31Magic Converter 4.0等等都是具有批量图像格式转换功能的图像格式转换软件。

一般的图像设计软件都能兼容位图文件和矢量文件,只是侧重点不一样,如PHOTOSHOP以位图为主,也可以导入和导出矢量文件如AI文件,钢笔工具还可以做简单矢量图设计;而CorelDRAW以矢量设计为主,当然也可以导入和导出位图文件和简单的位图处理。

 

三、识别图像格式及用途的意义

随着电脑和数码相机的普及,图像爱好者越来越多,如果需要高质量图像打印输出,我们一般要存储成高质量图像,如TIFFEPS格式,且用CMYK模式;如果是用在视频输出则最好用TGA格式,用RGB模式,它带透明通道(Alpha通道)非常有利于图像与视频合成,三维制作中需要的图像TGA格式也是最好的选择; JPEG格式目前应用非常广泛,虽然它是有损压缩,但图像的损失只要不是用太高压缩比例肉眼是分辨不出的,在网络中普遍应用,如果需要网络活动图像只能是GIFSWF格式了,PNG格式虽然是最好的网络图像格式,可是较低版本的浏览器不支持。

 

 

总体来说,当今计算机及多媒体数码技术的不断发展,数码图像出现在我们生活中的方方面面,本文针对目前应用较广的位图、矢量图进行了详细的分析与研究,目的是让各类图像文件能够充分发挥自身的特点,恰当的应用在不同的工作需求当中。

 

 

 

参考文献:

 

[1] 数字图像处理》 朱志刚 电子工业出版社  20102月版

[2]《图像设计与制作技能实训教程》 张梅,何福贵 科学出版社 20133月版
[3]
《数字图像处理》  (美)冈萨雷斯 电子工业出版社出版 20074月版
[4]
《照片处理与图像语言》 格奥尔格·巴尼克 北京科学技术出版社  2013年版

[5]Vectorism 矢量主义》  维克托  科学出版社  201010月版

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