图像处理基础知识——图片存储形式、色域、图片文件格式

1.图片存储形式

对于任意一幕我们人眼看到的图像，在用相机镜头拍摄下来后，他就不再是我们人眼见到的图像了，而是在计算机内部的处理下形成了一个矩阵，一整张照片、图像，在计算机中是由一个一个像素点组成的。

对于这样一张128*128像素的图片，其实是由128行128列像素所组成的，每一个像素有自己的颜色，一整张图的形状就由这一个矩阵各像素不同颜色显示的效果形成了。

2.什么是色域

定义：在计算机图形学中，色域是指一个技术系统能够产生的颜色的范围总和，是颜色空间的某个完全的子集。

其实在当前的产品技术下，人眼的色域比大多数设备的色域都要宽广的多，不过这也不是技术限制，而是对于日常用的显示器等设备，如果所显示的颜色连人眼都看不到，那有这个颜色也完全是冗余。

人眼的色域所绘制的色度图，如下：

3.色彩标准的区分

刚刚提到了计算机在处理图像时，是将图像转化为一个个的像素点进行存储的，那么存储像素点的色彩必须具有一定的标准，这就是下面要讲的——色彩标准了。在计算机的发展进程中，色彩标准并不是一成不变的，恰恰相反，色彩标准分成了许多类。

色彩标准的演进史：

PS新建文件中可以选择颜色模式，其实和色彩标准的定义有点像：

4.RGB模式

我们平时的图片一般都是以这种模式进行存储的，在显示器上显示，它所涵盖的意思也很简单。

三原色
- R：红色
- G：绿色
- B：蓝色
像素表示形式
- 每一个像素分别由R、G、B三个值进行表示，就像是光的叠加，彩色光叠加在一起就是白光。
- (255,255,255)----->白色
- (0,0,0)------>黑色
- (255,0,0)------->纯红色
- (255,255,0)------>纯黄色

5.CMYK模式

一般用于印刷，如果是RGB印刷会有色差。

三原色
- C：青色(Cyan)
- M：洋红色(Magenta)
- Y：黄色(Yellow)
像素表现形式
- 每一个像素分别由C、M、Y三个值进行表示。
- CMY相加的结果实际得到的是深灰色
- 必须再引入黑色

6.常见图片文件类型jpg，png，bmp，gif的区别

类型	优点	缺点	相同图片大小比较	背景能否透明
BMP	无损压缩，图质最好	文件太大，不利于网络传输	152K	不可以
GIF	动画存储格式	最多256色，画质差	53K	可以
PNG	可保存透明背景的图片	画质中等	202K	可以
JPG	文件小，利于网络传输	画质损失	84K	不可以

7.图片文件存储空间的计算——RGB形式为例

之前说了文件在计算机中是以一个个像素进行存储的，也讲了每一个像素是以RGB三种颜色进行存储的，那么他们占用的空间是多大呢？这就需要引入一个新的概念——位。

位：计算机最小的存储单位，一位就是一个二进制码
字节：一个字节就是8位

每个图片的存储往往有一个对应的存储位深度：

一般图像都是以8位、16位、32位来进行存储的。

为了演示方便，我创建了一个纯黑16位，100*100像素的图片

我们用BMP格式进行存储(无损压缩)，那么图片的大小应该就是：

（100×100×16÷8）= 20000 字节

而当我们用JPG格式进行存储时，他就会进行压缩：

由于图片是纯黑色的，颜色单一，所以压缩的比例也很大。