影像處理與應用

1. 影像處理與應用 基本觀念

3. 影像(Image) • 一張數位影像一般是以資料矩陣的方式表示 • 影像陣列的每一個元素，稱為一個像素(Pixel) 組成數位影像的最小單位。 • 此影像陣列的水平及垂直像素點數，稱為此影像的水平及垂直解析度(Resolution)。 • 每一個像素都可由一到數個位元來表示其顏色

4. 黑白(二位元影像)：一個位元只能表現出黑白兩色黑白(二位元影像)：一個位元只能表現出黑白兩色 • 256灰階模式(8位元灰階影像)：八個位元能表現出256個灰階色(Gray Level)或是256個調色盤(Palette, Color Look-Up Table)的色彩。 • 16色模式(4位元彩色影像)： • 256色模式(8位元彩色影像)： • RGB全彩模式：一張全彩的影像，每個像素都由R(Red)、G(Green)、B(Blue)三原色混合而成，而R、G、B又分別佔8個bits的空間，每一個像素點就佔了24bits，(24bits就是2的24次方，即16777216個組合，表示16777216種顏色組合)。

5. 螢幕解析度 - 像素 螢幕上的影像其大小是用像素 (pixel) 來測量的 1024像素 Students are great! 768 像素

6. 解析度 解析度是指在每單位長度上像素點的數目， 一般是以每英吋含幾個像素來計算。 常見的解析度表示方式有「pixels/inch」「pixels/cm」二種。 一般都是以英吋(inch)為主要的使用單位。 因此，解析度也可以說是每英吋中所擁有像素點的數目(pixels per inch，簡稱ppi)。 PC的螢幕只能呈現72dpi的解析度，所以不論影像解析度高於或等於72dpi的圖片都只會以72dpi顯示，因此再怎麼改影像解析度，在螢幕上看起來都是一樣的。

7. 螢幕解析度 –點距 相鄰像素之間的間隔距離 解析度低 解析度較高 建議要 .28mm (公釐) 或更小

8. 儲存影像資料所需的記憶體空間 • 可依據影像的水平像素解析度（像素點數）乘以垂直像素解析度（像素點數）乘以每個像素所使用的色彩位元數求得 • 一張解析度為640×480，全彩16百萬色（24-bit)的影像，需900KB的記憶容量（640×480×3 bytes = 921,600 bytes） • 影像的品質可由輸入設備來控制解析度及使用的色彩模式，藉助影像編輯軟體來修改或編輯影像像素的內容。

10. 影像壓縮 壓縮影像的方式大概分三種： 破壞型壓縮：這是一種壓縮比很大的壓縮方式，可以很快的將影像檔案變小。這種壓縮方式，會破壞影像的品質，因此在選擇這類型的影像壓縮方式時，一定要小心，免得造成壓縮過度而產生圖片失真的現象。破壞型壓縮影像檔案格式最有名，且運用相當廣泛的就是jpg檔。 色盤壓縮：使構成數位影像的顏色數，由全彩降為256色或更低顏色數，進而降低檔案大小的一種運算方式。gif檔就是一種色盤壓縮的影像檔案格式，與jpg檔一樣被廣泛地運用在頁設計上。

11. 常用的圖檔格式 BMP：這是微軟公司所提出的點陣圖格式，原本是專門用在Windows作業系統上，讓各軟體的圖形能彼此相容，像簡報、介面設計以及Windows桌的底圖。BMP檔雖然普遍，但有個壞處是雖然支援RGB全彩，卻無法壓縮全彩影像，存檔後會變得很大(影像佔用多少資料量，存檔後就有多大)，不適用於網路上。而16色、256色和灰階圖片則可以使用RLE技術壓縮，壓縮後圖片不會失真，但儲存和開啟的速度會比較慢。而48-bitRGB全彩及16-bit灰階的圖片，在目前的影像類型無法存成BMP檔。 GIF：GIF是網頁上最常用的影像格式了，原因是它可以製作透明圖(把背景變透明)、交錯圖(在瀏覽器中慢慢顯現)、和動畫(把許多GIF圖片連續重疊成一個檔案)，而且提供「非破壞性壓縮」，可以透過色盤數減少的方式將檔案縮小，圖片也不會失真，適合用在遠距傳遞及網頁設計的影像應用上。但GIF最多只儲存256色的色彩數目，所以在儲存全彩的影像之前，必須將圖片轉為256色、16色、灰階或黑白的影像類型，才能存成GIF檔。

12. JPG/JPEG：也是網頁常用的圖形格式，壓縮率非常驚人，原本1MB的圖片，存成JPG檔後可能只剩幾十K(視影像的複雜度及設定的壓縮率而定)。由於JPG格式屬於破壞性壓縮，存檔時會捨棄一些不必要的像素(捨棄後就再也救不回來了)，因此可能造成圖片失真；不過一般而言，只要以正常的比例壓縮就算破壞了一些影像品質，肉眼是很難看出壓縮前後的差異的。儲存JPG檔時，當壓縮率愈高，影像的品質會降低；若壓縮率愈低，影像較不容易失真，但檔案也相對較大。JPG格式支援RGB全彩、灰階等影像類型，但16色、256色、黑白圖片則都無法存成JPG檔。JPG/JPEG：也是網頁常用的圖形格式，壓縮率非常驚人，原本1MB的圖片，存成JPG檔後可能只剩幾十K(視影像的複雜度及設定的壓縮率而定)。由於JPG格式屬於破壞性壓縮，存檔時會捨棄一些不必要的像素(捨棄後就再也救不回來了)，因此可能造成圖片失真；不過一般而言，只要以正常的比例壓縮就算破壞了一些影像品質，肉眼是很難看出壓縮前後的差異的。儲存JPG檔時，當壓縮率愈高，影像的品質會降低；若壓縮率愈低，影像較不容易失真，但檔案也相對較大。JPG格式支援RGB全彩、灰階等影像類型，但16色、256色、黑白圖片則都無法存成JPG檔。 PNG：近年來由於GIF格式引發的權利金問題，所以PNG格式就成為免費的GIF代替品，在全球網際網路上作為非破壞性壓縮的影像格式。其與GIF不同之處在於：結合GIF可製作透明圖、交錯顯示、非破壞性壓縮、和JPEG支援全彩影像的優點，以及可製作透明度的Alpha Channel，但目前尚無法儲存動畫。

13. TGA：這是一種專業且常用的影像檔案格式，屬於非破壞性壓縮，支援24位元全彩與32位元全彩含透明度資訊等兩種格式。所謂透明度資訊就是，可以使至少兩張以上的影像圖形互相產生半透明的疊合效果，業界也將這種透明度訊稱之為Alpha通道(Alpha Channel)，它是種隱性的影像資訊，也就是說，一般軟體是無法解讀這部分的資訊，必須透過如PhotoImpact及Photoshop專業像處理軟體，或者是如MediaStudio Pro、After Effect等的數位視訊軟體與3D動畫軟體，才能將TGA檔中的Alpha通道解讀出來加以應用。TGA檔擁有其他影像檔案格式所沒有的Alpha通道，常被應用在影像合成、視訊合成與3D動畫製作的靜、動態影像合成上。 PCD：這是柯達(Kodak)公司制定的相片光碟(Photo CD)格式。所謂相片光碟就是將照片存在光碟片裡面，不過可不是先洗成照片才掃瞄進電腦，而是直接將底片「沖洗」成數位影像，所以品質非常高，最高可達4096X6144個像素大小，而且還可以配上聲音及文字，做成多媒體光碟來播放。若使用者在開啟PCD檔時不要這麼大的圖片，也可以把它開啟成1024X1536、512X768等大小，並可用全彩、256色或灰階來檢視，而不影響檔案本身的內容。不過要注意的是，由於PCD是柯達公司獨家的技術，所以PhotoImpact並不能儲存PCD格式，但可以開啟PCD格式來使用、檢視。

14. TIF：是多家公司共同製定的一種標準影像格式，也是影像處理界最普遍支援的圖檔格式，因為它可以跨平台、提供非破壞性壓縮，不會降低影像的品質，十分適用於印刷輸出，所以大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援TIF圖檔。TIF支援RGB全彩、16色、256色、灰階、黑白影像類型，目前也唯有TIF檔能存成16-bit灰階與48-bit的全彩類型，如果有圖片要做為印用途，那麼存成TIF檔是最好的方式。TIF：是多家公司共同製定的一種標準影像格式，也是影像處理界最普遍支援的圖檔格式，因為它可以跨平台、提供非破壞性壓縮，不會降低影像的品質，十分適用於印刷輸出，所以大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援TIF圖檔。TIF支援RGB全彩、16色、256色、灰階、黑白影像類型，目前也唯有TIF檔能存成16-bit灰階與48-bit的全彩類型，如果有圖片要做為印用途，那麼存成TIF檔是最好的方式。 UFO：在PhotoImpact中所製作出來的影像，包含PhotoImpact專屬的物件系統及其相關的設定，為了要保留這些物件屬性及設定，以便日後可加以重新編修，UFO提供保留物件的功能，是PhotoImpact專屬的影像檔案格式，其它影像處理軟體並不支援UFO格式。不過如果要用別的軟體來開啟此圖片，必須先將其中的物件全部合併，存成一般類型的圖檔才行。

18. 目前市面上常見的影像編輯軟體有： • Photoshop • 小畫家 • PhotoImpact • Microsoft Photo Editor • ACDSee

19. PhotoImpact • PhotoImpact是台灣友立資訊公司的產品，提供您處理數位相片、創意設計和Web 圖形所需的功能。