印前图像处理技术2图像数字化与图文处理方法.pptx

第二章第二章 图像像数数字化字化与与图文文处理方法理方法l主要内容：主要内容：1图像数字化的原理及数字图像特征 2扫描图像的过程及要点 3彩色桌面出版系统的工艺流程 l要求：要求：掌握图像数字化的过程及要点，彩色桌面出版系统的构成、基本工艺流程及其发展方向。第第1页页/共共96页页第二章第二章 图像像数数字化字化与与图文文处理方法理方法信息源（原稿）的图像信息（密度f（D）图像信息输入系统采集处理和变换输入图像信息处理系统对输入的信息根据最终目的进行各种处理将处理好的信息以某种形式由图像信息输出系统输出，供图像处理用户使用图像信息处理：用一定的技术手段采集图像信息，并对其进行某些分析与变换，从而获取所需信息的过程。第第2页页/共共96页页 2-1 2-1 图像的像的数数字化字化一、图像的数字化 图像：视网膜成像是一种自然生理现象，是人类文明发展到一定时期才意识到它的存在，设法用各种手段将其记录下来形成各种各样的“像”则称之为图像。图像是人类用来表达和传递信息的最重要手段。现代图像既包括可见光范围的图像，又包括不可见光范围内借助于适当转换装置转换成人眼可见的图像（如看到某些电影中，特工设身穿过防盗光线条）。第第3页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化1、图像的种类（1）按图像的点空间位置和灰度的大小变化形式 l 连续图像：指在二维坐标中具有连续变化的空间位置和灰度值的图像。（典型代表：由光学透镜系统所获取的图像，如彩色照片、传统摄像机等）。l 离散图像:在空间位置上是被分割成一个个的点,在灰度值的大小上也分为不同级数的图像。第第4页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化（2）按图像记录方式分：模拟图像、数字图像l模拟图像：通过某种物理量的强弱（如光量）变化来表现图像上各个点的颜色信息的。（典型代表：印刷品图像、相片、画稿、电视上的图像等）。其中：印刷品是由承印物上油墨的浓淡或网点的大小来表示颜色信息的；相片是通过染料的深浅表现图像上各个点不同的颜色；画稿也是通过颜料的浓淡来表示画面的颜色和意境的；电视图像是由电子信号的强弱激发出不同深浅的光来表现颜色信息的。第第5页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化2.数字图像：把图像分解成被称作像素的若干个小离散点，并将各像素的颜色值用量化的离散值即整数值来表示的图像。数字图像完全是用数字的形式来表示图像上各个点的颜色信息的，它依赖于计算机的，离开了计算机就无从谈数字图像。采样采样离散图像离散图像数字图像数字图像量化量化第第6页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化3、图像的数字化模拟图像数字图像数字图像图像数字化图像数字化第第7页页/共共96页页（1）采样l采样：是指使空间连续变化的图像离散化，即用空间上部分点的灰度值表示图像，或图像在空间上的离散化，这些离散点称为样点（或像素、像元）。l采样定理：如果某一维信号g(t)的空间频率限制在以下，则采样的频率T需满足T1/2，才能将g(t)真实地恢复。（原稿做为印刷使用时，采样频率据此推出：每英寸需在300像素以上。）采样孔径及采样方式：l孔径：圆形、正方形、长方形、椭圆形等。l方式：相邻像素相离、相邻像素相切、相邻像素相交（前两者为不重复采样、第三者为重复采样）。l分辨率：T1/22-1 2-1 图像的像的数数字化字化第第8页页/共共96页页 2-1 2-1 图像的像的数数字化字化（2）量化l量化：是指对采样点的灰度级值的离散化，即指把图像中连续变化的灰度值变成离散值（整数值）的过程。l量化分为二种：等间隔量化、非等间隔量化第第9页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化4 4、数字图像的种类、数字图像的种类（1 1）位图图像）位图图像 特征：像素点特征：像素点特征：像素点特征：像素点（2 2）矢量图形）矢量图形 特征：几何特性特征：几何特性特征：几何特性特征：几何特性（3 3）矢量图形与位图之间的互相转换）矢量图形与位图之间的互相转换 “导出导出导出导出”命令的使用命令的使用命令的使用命令的使用第第10页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化5 5、数字图像的表示、数字图像的表示l在一个空间图像信息中，光强度是其颜色本质，它随图像在一个空间图像信息中，光强度是其颜色本质，它随图像间坐标（间坐标（x x、y y、z z）、光线的波长）、光线的波长和时间和时间t t的变化而变化的变化而变化，因此空间图像函数可表示为：，因此空间图像函数可表示为：g=f(x,y,z,t)g=f(x,y,z,t)g=f(x,y,z,t)g=f(x,y,z,t)l对于平面图像，则其表示为：对于平面图像，则其表示为：g=f(x,y,t)g=f(x,y,t)g=f(x,y,t)g=f(x,y,t)l黑白（灰）图像或单色图像：黑白（灰）图像或单色图像：g=f(x,y,t)=f(x,y,t)Vs()dg=f(x,y,t)=f(x,y,t)Vs()dg=f(x,y,t)=f(x,y,t)Vs()dg=f(x,y,t)=f(x,y,t)Vs()dl彩色图像：彩色图像：g=g=g=g=fr(x,y,t),fg(x,y,t),fb(x,y,z)fr(x,y,t),fg(x,y,t),fb(x,y,z)fr(x,y,t),fg(x,y,t),fb(x,y,z)fr(x,y,t),fg(x,y,t),fb(x,y,z)第第11页页/共共96页页l l在彩色复制的图像中，其版面都是由图像与文字在彩色复制的图像中，其版面都是由图像与文字组成，除用字模可排出的文字、符号之外的版面组成，除用字模可排出的文字、符号之外的版面部分，都可称为部分，都可称为图像图像。l图像的像素代表了图像的性质，设P(i,j)(0iM,0jN)为图像中的一个像素，则：若P(i,j)0,1,0iM,0jN,即表示图像只有二值,即前景与背景之分,这种图像在印刷业中称为线条图，在图像处理中称为二值图像二值图像；2-1 2-1 图像的像的数数字化字化第第12页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 若图像P(i,j)L,0LLmax,0iM,0jN,表示图像具有一定亮度变化，这种图像在印刷业中称为连续调图像,在图像处理中称为浓淡（灰度）图像浓淡（灰度）图像,其中Lmax=2n（n=1、2、）。若P(i、j)（R、B、G）,其中0RRmax，0GGmax,0BBmax，则表示图像不仅有亮度变化,而且有颜色变化。这样的图像均称为彩色图像彩色图像,其表示方法有RGB系统、CMYK系统、Lab系统等。第第13页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化二、数字图像的颜色模式和色域空间 1.色彩空间与图像的色彩模式色彩空间（色彩模型）必须满足的三个条件：a、必须以标准方式描述色彩 b、必须描述色彩的色域或色彩范围 c、必须说明感知、传送或反射光线确定色域的方法l 在印前领域有三种最重要的色彩空间：在印前领域有三种最重要的色彩空间：l l CIECIECIECIE色彩空间色彩空间色彩空间色彩空间、RGBRGBRGBRGB加色空间加色空间加色空间加色空间、CMYKCMYKCMYKCMYK减色空间减色空间减色空间减色空间。第第14页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 RGB RGB加色空间加色空间l其基础是通过红、绿、蓝三原色光谱其基础是通过红、绿、蓝三原色光谱叠加成各种颜色，因为是通过色光相叠加成各种颜色，因为是通过色光相加而产生，故组合成的第二种颜色总加而产生，故组合成的第二种颜色总比原来颜色亮。比原来颜色亮。lRGBRGB色彩空间适用于色彩空间适用于CRTCRT监视器、扫监视器、扫描仪以及数字相机。描仪以及数字相机。RGBRGB色空间是与色空间是与设备有关的色彩空间，一个设备有关的色彩空间，一个RGBRGB设备设备能再现的颜色可能与另一个能再现的颜色可能与另一个RGBRGB设备设备能再现的颜色有所不同。能再现的颜色有所不同。第第15页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 CMYK CMYK减色空间减色空间它相当于从白色中减去某种颜色，两种颜色它相当于从白色中减去某种颜色，两种颜色若混合呈现黑色，则称这两种颜色为互若混合呈现黑色，则称这两种颜色为互补色。在减色空间中，两种颜色叠加时补色。在减色空间中，两种颜色叠加时，将会有光线被减去，从而产生一种更，将会有光线被减去，从而产生一种更暗淡的色彩。这就是为什么一幅图像的暗淡的色彩。这就是为什么一幅图像的颜色显示器上看起来明亮，而被印刷出颜色显示器上看起来明亮，而被印刷出来后却显得较为暗的原因。在理念上用来后却显得较为暗的原因。在理念上用C C、MM、Y Y三原色能合成所有的颜色，但在实三原色能合成所有的颜色，但在实际上只用际上只用C C、MM、Y Y三种色料合成黑色时三种色料合成黑色时往往达不到理想效果，而生成偏棕色的往往达不到理想效果，而生成偏棕色的灰色，因此，常常用黑墨灰代替由灰色，因此，常常用黑墨灰代替由C C、MM、Y Y三色生成的黑色成分。三色生成的黑色成分。第第16页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 CIE视觉色彩空间l是国际照明委员会针对用RGB三刺激色彩空间表现可见光谱中的光时在生成的色度图上出现负值，从而建立的一套假想的三基色XYZ，CIE规定用二维色度图1931CIE色度图来表示。基于CIE的视觉色彩空间定义的CIE是一套可用图形艺术、电视和彩色印刷的图际标准，它采用了与人的视觉有关而与具体设备无关的方法来指定彩色，从而在不同输出设备上可生成一致的还原效果。第第17页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 Lab色彩空间l其中L通道表示亮度，a、b通道值分别表示从品红到绿色，从黄色到兰色的色彩范围。第第18页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化HSBHSB和和HLSHLS色彩空间色彩空间lHSBHSB和和HLSHLS色彩空间用基于色彩空间用基于颜色的三个心理属性来描述颜色的三个心理属性来描述色彩感受：色彩感受：色相（色调）：色相（色调）：H H 饱和度（彩度）：饱和度（彩度）：S S 亮度：亮度：B B 第第19页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化2、色域空间l色域：是彩色空间所有彩色的子集，应用中是屏幕显示、打印机输出及印刷复制所能表现的颜色范围。可见光色域可见光色域可见光色域可见光色域RGBRGB色域色域色域色域PantonePantone色域色域色域色域CMYKCMYK色域色域色域色域第第20页页/共共96页页显显示器示器示器示器与与与与油墨的色域油墨的色域油墨的色域油墨的色域2-1 2-1 图像的像的数数字化字化第第21页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化 色域空间范围的比较l油墨所能表现的颜色的总和称为油墨的色域空间（油墨的色域空间（CMYKCMYK空间）空间）。l所有由色光组成的颜色总和称为RGBRGB色域空间色域空间。l与设备无关的色彩空间Lab所表示的颜色总和称为 LabLab色域空间色域空间。l三者之间的大小关系是：Lab色域空间最大，它完全包括RGB色空间及CMYK色空间；RGB与CMYK色空间相互包容主要部分，有很少部分相互超越。第第22页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化色域警告l由于RGB色空间与CMYK色空间存在着一定的差别，在两者之间进行转换就会有颜色的丢失，超过对方色空间部分的颜色就不能准确表现。l在PHOTOSHOP（“视图/色域警告”）中，对超色域部分进行警告。第第23页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化三、数字图像的主要优点三、数字图像的主要优点 再现性好再现性好 精度高精度高 灵活性大灵活性大第第24页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化四、图像原稿的输入途径四、图像原稿的输入途径 扫描仪、数码相机扫描仪、数码相机第第25页页/共共96页页2-1 2-1 图像的像的数数字化字化五、数字图像的存储格式五、数字图像的存储格式 1 1、存储格式的选择、存储格式的选择 文件的用途、软件的兼容性、输入输出设备的要文件的用途、软件的兼容性、输入输出设备的要求、操作系统的兼容性求、操作系统的兼容性 2 2、各种图像文件格式介绍、各种图像文件格式介绍用于印前制作的几种特殊文件格式：用于印前制作的几种特殊文件格式：TIFFTIFF、EPSEPS、PDFPDF等等第第26页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用一、印前图文信息采集设备及分类一、印前图文信息采集设备及分类l 文字输入设备：键盘、字符识别器、语音识文字输入设备：键盘、字符识别器、语音识别器别器l 图形输入设备：鼠标、绘图仪图形输入设备：鼠标、绘图仪l 图像输入设备：扫描、数码摄影图像输入设备：扫描、数码摄影 第第27页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用二、图像输入设备扫描仪的性能及工作原理二、图像输入设备扫描仪的性能及工作原理图像输入设备一般是指扫描仪，扫描仪分为二类：电图像输入设备一般是指扫描仪，扫描仪分为二类：电子扫描方式和机械扫描方式。子扫描方式和机械扫描方式。l电子扫描方式采样精度低，在印前领域很少使用；电子扫描方式采样精度低，在印前领域很少使用；l机械扫描的方式；主要有滚筒式扫描和平面式扫描。机械扫描的方式；主要有滚筒式扫描和平面式扫描。第第28页页/共共96页页 2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l l滚筒扫描方式滚筒扫描方式滚筒扫描方式滚筒扫描方式一般采用光电倍增管一般采用光电倍增管（PMTPMTPMTPMT）作为光作为光电转换器件，采取螺旋式扫描轨迹，具有采样精度电转换器件，采取螺旋式扫描轨迹，具有采样精度高，阶调范围广，能表现出图象丰富的暗调细微层高，阶调范围广，能表现出图象丰富的暗调细微层次的特点。次的特点。l l平面扫描方式平面扫描方式平面扫描方式平面扫描方式一般采用电荷偶合器件一般采用电荷偶合器件（CCDCCDCCDCCD），在扫描精度和阶调范围，暗调层次都不如滚筒扫描在扫描精度和阶调范围，暗调层次都不如滚筒扫描方式，但价格便宜。方式，但价格便宜。l扫描仪类型：专业滚筒式扫描仪扫描仪类型：专业滚筒式扫描仪 平板式扫描仪平板式扫描仪 其它类型的扫描仪及图像输入设备其它类型的扫描仪及图像输入设备第第29页页/共共96页页 2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用1、专业滚筒式扫描仪工作原理：扫描光线透过原稿或从原稿面上反射出来，提取了原稿的色彩和明暗信息后，在光路中传递，经聚焦和光圈控制后，进入滤色镜分色，分成R、G、B三束光，该光信号进入光电倍增管PMT，转化为电信号，再经过对数变换和模数转换后，转换成计算机能够识别的数字信号，进入计算机。第第30页页/共共96页页 2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用专业滚筒式扫描仪采用光电倍增管（PMT），原稿被贴放在透明的有机玻璃滚筒上，滚筒高速旋转，同时向一边步进，扫描头收集光信号，然后将光信号转换成模拟电信号，最后将模拟电信号转换成数字信号，完成扫描工作。（电子分色机的前端）第第31页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用专业滚筒式扫描仪（1）图像信息的采集l在原稿表面上形成1mm大小的光斑，将光斑中的0.010.03mm大小区域内的原稿信息经反射或透射，进入扫描头；l扫描光孔由：由主光孔主光孔和虚光孔虚光孔组成。主光孔有形状有圆形和方形两种，光孔的选择和原稿质量等诸多因素有关，一般采用圆形光孔。透射稿都采用孔径小的光孔，反射稿采用孔径相对大的光孔；虚光孔采集的范围比主光孔大，清晰度比较低，它的信号往往用来强调各细微层次。主光孔产生主信号，虚光孔产生虚光信号主光孔产生主信号，虚光孔产生虚光信号第第32页页/共共96页页 2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（2）分光分色 l分光将一束光分解成多束光。有干涉色片分光、灰片分光等。l分色彩色信息输入时，必须进行颜色分解。根据三原色理论，有彩色滤色片分色、分色镜分色、衍身光栅分色、棱镜分色等。分解方法有二种：顺序分解，同时分解。目前都采用同时分解。l不同的厂家采用不同的分光系统：有采用干涉滤色片分光的，也有采用灰色滤色片分光的，还有采用分棱镜分光。第第33页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（3）图像信号预处理l包括光电转换、前置放大、对数变换和模/数（A/D）转换 等。光电转换l光电倍增管（PMT）将图像的三色光信号转换成电信号。前置放大l将微弱的电流信号转变成稳定的电压信号，使其同A/D变换器相匹配。第第34页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用 对数变换l在实际复制中，人眼对图像画面的敏感程度是不同的，其对浅调层次反映较为敏感，复制的优劣直接影响到复制的质量，因而期望对浅调层次能得到强调，以使整个画面明快、清晰，具有良好质感，而暗调层次因人眼对其变化反映迟钝，故可采用不同程度的压缩来保证再现的质量。D=lg1/R1/R=Fi/F=入射光/反射光V=KFi/F，呈线性关系D DV V要满足线性关系，需经对数变换要满足线性关系，需经对数变换第第35页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l因此，对数变换能保证原稿密度，孟塞尔明度值及图像电信号之间的线性关系。l对数变换的作用：使电压信号与光信号有同样的使电压信号与光信号有同样的运算函数，即电压信号与光信号尽量满足线性关运算函数，即电压信号与光信号尽量满足线性关系系。A/D变换（模/数转换）l负责把光电系统输出的电信号转换成数字信号。第第36页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用2、平板式扫描仪成像原理：扫描光源发出的光线经原稿反射/透射后，穿过一聚焦透镜，聚焦为一窄条图像，这时的图像包含了R、G、B三种成分，经过棱镜或分光镜，把光束分解成R、G、B三色光，R、G、B三色光分别照射到CCD阵列上，每个CCD单元就把它感受到的光强信息转换成模拟电压,最后每个单元的模拟电压经模数转换器A/D转换为8位或更高位元的数字信号。第第37页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用 l主要扫描反射稿件，平板式扫描仪的光电转换元件是CCDCCD器件器件，CCD器件排列成行，一般一行由30006000个光电接收元件组成，扫描图像时是以一行为单位进行的，扫描头每前进一步，扫描接收一行的图像信号。它的扫描分辨率由CCD器件行间数量和扫描前进的步长所决定（由软件控制）。因此有些扫描仪两个扫描方向的分辨率不一样，如6001200ppi。第第38页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用平板扫描仪的技术特性：（1）扫描方式 使用激光束高速扫描的激光扫描方式；采用同原稿幅面宽相同的传感器贴原稿读取数据的紧贴型线像传感方式；通过反射镜和缩小光学系统读取数据的成像CCD扫描方式；面传感方式；梳型扫描方式。第第39页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（2）输入扫描的主要性能指标 适用的原稿种类。如：透射稿、反射稿、阴图原稿、阳图原稿等。分辨率。目前反射稿扫描仪的扫描分辨率可达到6001200dpi；透射稿扫描分辨率可达到300020000dpi。扫描仪的原稿扫描幅面。一般为A4、A3幅面（平面），滚筒扫描仪一般可达到全张、对开幅面。扫描仪的扫描范围目前扫描仪的扫描密度范围已达到1.84.0，有的已大于4.0。第第40页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l平板扫描仪必须与相应的软件配合，软件的好坏与硬件同样重要，一个好的扫描软件应该具有以下主要性能：l能适应不同输出介质的印刷适性l能适应原稿的性能（能去除网纹）l对扫描图像能分级放大和缩小 第第41页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用3、数码相机：数码相机以存储器件记录 信息替代了感光材料记录信息，即影像光线通过数码相机的镜头、光圈、快门后，并非达到胶片，而是到达一些会感光的晶片上，晶片感受到光线后，就会相应地产生不同程度的电压，电压再经模/数转换器（A/D）转换，变换数字，并记录在可转换的硬卡（存储器）上。于是，影像不需经过感光材料和扫描工序就可直接产生数字图像。第第42页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l光圈是设于镜头中的一组金属薄片，被设计成一个可以调节的圆形光孔，旋转镜头上的调节环，便可改变光孔的大小。是一个用来控制光线透过用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置（控制曝镜头，进入机身内感光面的光量的装置（控制曝光）光），它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。l光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径l从以上的公式可知要达到相同的光圈f值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。第第43页页/共共96页页 2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l光圈大小以f加数字来表示，如f4、f5.6、f8、f16、f22等，数字越小，透光量越大；数字越大，透光量越小。光圈f值愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多，而且上一级的进光量刚是下一级的一倍，例如光圈从f8调整到f5.6，进光量便多一倍，也说是光圈开大了一级。对于消费型数码相机而言，光圈f值常常介于f2.8-f16。此外许多数码相机在调整光圈时，可以做1/3级的调整。l镜头焦距长，意味着光圈距胶片较远，光的运程自然加长，光量因此衰减。在同一光源条件下，短焦距镜头所需光圈，自然要小于长焦距镜头。所以使用不同焦距镜头时，要注意光圈的调节。第第44页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用l l分色原理：和扫描图像一样，数码相机获取的也是分色原理：和扫描图像一样，数码相机获取的也是RGBRGB三色三色图像信息，其基本过程也是使用滤色片的结果。在数码相图像信息，其基本过程也是使用滤色片的结果。在数码相机中，用红、绿、蓝三种颜色的滤色片来分解颜色，捕获机中，用红、绿、蓝三种颜色的滤色片来分解颜色，捕获三原色信号。三原色信号。l影响数码相机图像质量的因素：（1）数码相机的影像感应器的分辨率l数码相机的分辨率，是指数码相机拍出的影像的水平方向和垂直方向的像素数。如640（水平）480（垂直）像素。l数码相机的分辨率主要决定于其影像感应器CCD的分辨率。lCCD的分辨率在很大程度上决定了相机的成像的质量。拍摄图像的像素数取决于相机内CCD芯片上光敏元件的数量，数量越多则可产生的图像分辨率越高，所拍图像的质量也就越高。第第45页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（2）颜色深度。即颜色位深。l数码相机的颜色深度指标反映了数码相机能正确记录的色调有多少。颜色位数值越高，颜色分辨能力越高，就越能真实的还原亮部及暗部的细节。l数码相机的颜色深度决定于数码相机的A/D转换部件。一般主要用转换速度和量化精度来衡量一个A/D转换部件的优劣。l转换速度：指每秒钟A/D集成电路可以实现的将模拟量转换成数字量的次数。l量化精度：指每次采样（将模拟量转换为数字量的过程）可以达到的离散的电平等级。（3）光学分辨率（4）白平衡功能l不同光源的照射下，因色温和光源的影响，会使所拍出的照片偏色。（5）图像的压缩lJPEG造成数据图像的丢失。第第46页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（6）数码相机的感光度l一般将数码相机对光线的灵敏度等效转换为传统胶卷的感光度值，因此数码相机就有了“相当感光度”的概念。4、其它类型的扫描仪及图像输入设备：l胶片和透明介质扫描仪：用于摄影负片扫描l手持式扫描仪l馈纸式多用途扫描仪第第47页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（二）图像扫描设备的主要技术指标：1、扫描分辨率l指在扫描过程中扫描仪对图像细节的分辨能力。常用单位ppi和dpi，ppi指每英寸的像素数，dpi指每英寸的点数。l制造厂家常用光学分辨率和内插分辨率两种方法来定义最后分辨率（1）光学分辨率l又称物理分辨率，是指一个设备的光学系统可以采样的实际信息量。线阵CCD的光学分辨率 l水平方向取决于光敏单元的集成度，垂直方向由扫描步进电机步长确定。f=l/(L+d)l垂直分辨率由扫描仪步进电机步长确定，它可以高于水平分辨率。第第48页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用面阵CCD的光学分辨率l数字摄像机和数码像机一般都采用面阵CCD，它使得在水平和垂直两个方向上像素的捕获总是固定的。滚筒扫描仪的光学分辨率 l由旋转速度、光源的亮度、步进电机，镜头孔径大小等的组合来确定最高光学分辨率分为主扫描方向分辨率和副扫描方向分辨率。l主扫描方向分辨率取决于扫描光斑尺寸，副扫描方向分辨率由水平方向扫描线数L确定。（2）内插分辨率l表示在处理器或软件算法的帮助下可以捕获的视觉信息量。它可以是光学分辨率的二倍甚至更高。l图像进行灰度内插可选择最近邻域最近邻域（速度快，精度低）、线性内插法线性内插法（能基本满足要求）和三次内插法三次内插法（精度最高、质量最好）。第第49页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用（3）输入分辨率的质量控制 分辨率和文件大小：分辨率增加一倍，文件变为原来四倍；图像处理、存储和文件传输时间分辨率选择的原则l不要用高于设备的最高光学分辨率进行扫描（将使用内插法增加分辨率）。l应该用能够被最大光学分辨整除的分辨率进行扫描。第第50页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用扫描分辨率的选择l使用普通网屏技术的挂网输出：ppi=lpi(加网线数)Q（加网系数1.5-2）K=加网线数加网系数（1.52）放大倍数l使用调频加网方式挂网输出：ppi=lpiKl连续色调打印机：ppi=dpiKl线条图的扫描分辨率：ppi=dpiKl基于计算机的多媒体和其他演示方式的扫描分基于计算机的多媒体和其他演示方式的扫描分辨率：辨率：ppi=pixel/lmppi=pixel/lm第第51页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用2、色彩位数l色彩位数表示扫描设备可以捕获的每个像素上检测出的最大颜色或灰度级，包括“位深度”和“色深度”两个不同的含义。色彩位数越高，图像捕捉的细节数量就越多。24位RGB彩色被认为是扫描和图像编辑的一种标准。l在采用CCD作为光电转换器件的设备中，其色彩位数的高2位是无用的，不能提供精确的颜色信息，只有前6位是可靠的，因此目前有些图像采集设备的色彩位数为10位、12位或16位。l目前计算机只能处理每个颜色通道8位即256级阶调，多余的位数通常被舍弃。第第52页页/共共96页页扫描信号扫描信号扫描信号扫描信号原稿原稿原稿原稿信号信号信号信号D DmaxmaxD Db bD Da aD DminminB BA AD D2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用3、扫描动态密度范围l扫描动态密度范围是指扫描仪在正常状态下识别原稿信号的最大值与最小值以及所得扫描信号的线性范围。它决定了扫描仪对原稿图像层次还原能力，是图像再现的基础与关键。扫描仪的动态范围分为：反射稿扫描动态范围与透射稿扫描动态范围。l扫描仪扫描动态范围可由扫描动态范围曲线表述 第第53页页/共共96页页2-2 2-2 印前印前图文信息采集文信息采集设备及及应用用4、成像面积l又称为扫描幅面，是指数字化设备可以接受的最大原始图像的尺寸。第第54页页/共共96页页 2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整一、扫描的基本过程1、扫描仪的准备l先检查扫描仪连线，然后开扫描仪再开主机，关闭时应先关扫描仪再关主机。在扫描前扫描仪应先预热以保证扫描的质量。2、扫描仪的校准l在扫描仪的光学部件中，存在着一些质量不稳定的因素，它们都会对扫描图像的质量产生影响。为获得稳定可靠的扫描质量，必须对扫描仪进行校准。校准扫描仪的主要工具是：梯尺和色标。第第55页页/共共96页页 2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整分二步进行：先调整单台设备，使符合标准；调整生产中所有设备的颜色特性相一致。一些厂家提供专用的校准软件。第第56页页/共共96页页3、原稿的准备及定位l对于平板扫描仪，只需将原稿四面朝下，原稿与平台密接。l对于滚筒扫描仪，必须将原稿牢牢地贴附在滚筒的表面，对透射原稿，在滚筒上还须采用上油处理，即先将原稿浸泡在专用的扫描仪溶液中，然后均匀面平滑地将它贴在滚筒的表面，并用透明薄膜将其贴牢，这样就不会在原稿与扫描滚筒之间存在气泡，一般滚筒扫描仪均配有多个扫描滚筒。2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整第第57页页/共共96页页4、激活扫描仪软件 扫描软件可以以插入模块插入到PHOTOSHOP中，此时要从文件菜单下的置入了菜单中打开，如果是单独软件包则可以单独打开5、设置扫描仪的优先设置值：保存目录设置，预扫描方式等6、选择原稿类型 选择原稿类型一般有三种：反射型、透射型和负像型，在扫描之前必须设定好相应的类型。2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整第第58页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整7、选择扫描图像模式l典型的图像模式有：位图或线条图（一位黑白）、灰度（8位）、RGB彩色（24位或24位以上），高档扫描仪还提供CMYK的图像模式。如果扫描的图像只是页面排版，用于印刷的图像，最好是直接用CMYK方式扫描。如果对扫描的图像还要进行广泛的修饰和创造性调色，最好按RGB方式扫描和编辑，输出进再转换成CMYK彩色。8、图像的预扫描l预扫描是指以低分辨率预览图像，以此来决定扫描图的扫描区域和设置最好的颜色设置值。第第59页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整9、确定图像的扫描区域l使用鼠标定义扫描的有效区域。10、设置图像的分辨率l设置图像的分辨率十分重要，设置过低图像很粗糙出现“马赛克”，设置过高则扫描图像文件太大。（前面已经介绍过分辨率设置的方法）。第第60页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整11、图像的预处理（1）黑白场定标l对于全阶调图像，一般应将图像中最亮的点设置成255，将最暗点设置成0，但在印刷或打印时，最普遍的做法是在扫描其间重新映射原图的白点和黑点。即将图像中最亮的值设置成比白色暗一些（248级），而将最黑的值设置成比黑色亮一些（7级），这一过程就压缩了色调范围以便进行印刷和打印，使亮的细节不会变成白色，在最黑的区域内的细节也不会变成无法区分的黑色。对于这一设置，一般采用手动的方法来确定黑白场。第第61页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整（2）反差系数的确定(Brigtness Contrast/Gamma的调节)主要功能：通过调节曲线的斜率来调整图像的中间调。作用：l有助于补偿原稿的曝光不足或曝光过量等问题；l可以增强以暗调为主或以亮调为主的原稿图像中的反差和细节；l当调整白场和黑场使图像的反差平缓时，可以通过调节反差系数提高其反差。注：当注：当GammaGamma值设定超过值设定超过1 1时，加亮中间调，小于时，加亮中间调，小于1 1时使时使中间调变暗。在扫描时中间调变暗。在扫描时GammaGamma值一般均要大于值一般均要大于1 1。第第62页页/共共96页页2-3 2-3 扫描仪的应用及参数调整扫描仪的应用及参数调整（3）色彩校正l不同扫描仪校正色彩的工具各不相同，高档滚筒扫描仪的色彩校正工具比较复杂。l常见的色彩校正方法：以通道为基础，可以分通道地使用色调曲线和直方图去调整颜色。调节色相和饱和度。调节色平衡。第第63页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整（4）图像的清晰度强调l清晰度强调功能是为了弥补扫描时光学损失而设计的，因为扫描、印刷、打样过程，都会降低图像的视觉清晰度，故需要强调图像的清晰度。l提高图像的清晰度的方法：锐化（锐化（sharp)sharp)滤波器滤波器、虚光蒙版虚光蒙版(USM)(USM)滤波器滤波器。l使用时最好使用虚光蒙版滤光器，因为锐化滤波器只是增加整体的反差，而USM滤波器则比较细致，只增加沿边缘的反差，使边缘上的相邻像系间保持较高的反差。第第64页页/共共96页页2-3 2-3 扫描仪的应用及参数调整扫描仪的应用及参数调整（5）印刷品去网设置l去网设置功能主要用于扫描印刷品原稿。如果扫描仪在扫描印刷原稿时不做任何处理，输出时再给图像加网，有规则的网点信息迭加会出现龟纹，去网功能就是为了解决这一问题而设置的，它通过扫描仪硬件调节或软件算法去除原稿中的网点信息，从而避免输出时龟纹的出现。通常滚筒扫描仪采用硬件调节的方法去除网纹，而平台扫描仪采用软件算法方法去除网纹。如果在扫描软件中无去网纹的设置选项，可采用如下的方法：先采用比所需分辨率稍高的分辨率扫描，然后再以较低的设置值采用高斯滤波器模糊图像，再采用中等程度USM滤波器调节图像的细微层次和清晰度。（后续课程将详细讲述）第第65页页/共共96页页2-3 2-3 扫描仪的应用及参数调整扫描仪的应用及参数调整12、最终扫描13、图像的后处理及存贮（1）图像（扫描）的后处理：修饰和消除尘埃、擦痕；调整图像的色彩、层次和清晰度；按要求对图像进行裁剪和调整图像大小。（2）图像的存贮：当扫描图片用于印刷输出时，往往采用CMYK色彩模式、TIFF文件格式保存文件。第第66页页/共共96页页2-3 2-3 扫描仪的应用及参数调整扫描仪的应用及参数调整扫描技术（分平板平板和滚筒滚筒扫描举实例）：1.平板扫描仪的扫描（以Microtek扫描的扫描驱动程序Scanwizard为例）lScanwizard的操作界面分Settings（设置框）、Preview（预扫控制框）、扫描文件控制框组成。l其中Preview框用来观察图像位置、设置扫描范围；l扫描控制文件框增减新的扫描文件，以进行批处理；lSettings 扫描参数的设定（重点）。第第67页页/共共96页页2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整扫描步骤：扫描步骤：预扫、扫描颜色类型设定、扫描分辨率设预扫、扫描颜色类型设定、扫描分辨率设定、图像大小设定、定、图像大小设定、Brigtness Brigtness ContrastContrast的调节、颜色校正、层次校正、的调节、颜色校正、层次校正、FilterFilter滤滤波处理等。波处理等。（1）预扫描 确定扫描区域的范围；对图片的基本层次、颜色有一个了解，让操作者据扫描仪所获得的层次、颜色信息进行基本设置和适当的调节。第第68页页/共共96页页 2-3 2-3 扫描描仪的的应用及用及参数参数调整整扫描的操作：l一般用72dpi低分辨率预扫，速度快、节约时间。l通过预扫描可以分析原稿。查看“直方图”按钮。直方图可以反映原稿的色彩的层次分布。如图像灰度值(Input)为74（范围0255）的像素为39个，占总像素的27%：Input：74、Count：39 Percent：27.72%l直方图还让我们知道图像的明暗层次分布，如原稿暗调中很暗的层次像素数值为0，说明原稿没有很黑的地方，而白色（255）的地方像素数量多，说明亮的地方较多。假设图像中、高调层次多，而暗调层次少，说明了图像太淡、太轻浮。