Image-1数字图像简介

在本节中，我们将研究数字图像的工作原理。（Mark Guzdial和Barbara Ericson的技巧提示是推广使用图像，声音等引入计算的媒体计算思想。）

数码影像

• 数码影像无处不在
• 看起来自然，光滑
• 幕后：许多小数字
• 除了：更吸引人的互联网使用方式：文字还是图片？

您一直可以在计算机上看到图像。在这里，我们将看向窗帘后面，了解如何将图像组合在一起。在我们看来，计算机中的整体图像是由许多小数字组成的结构。

这是一些黄色花朵的数字图像：

放大-像素

• 将左上花放大10倍
• 图像由“像素”组成
• 每个像素：小号，正方形，一种颜色
• 感知整个场景，而不是很小的像素
• “百万像素”是一百万像素
• 一张800像素宽，600像素高的图像中有多少像素？
  -只需相乘
  -800 x 600 = 480,000像素= 0.48兆像素
• 典型的数字图像= 5-20兆像素

放大左上方的花，我们可以看到它实际上是由许多正方形“像素”组成的，每个像素都显示一种颜色。

X / Y像素网格

我们不会过多地处理各个x / y坐标。您只需要了解存在此x / y坐标系，即可使图像中的每个像素都有一些x / y坐标，以标识其在图像网格中的位置。

• 像素被组织为ax / y网格
• x = 0，y = 0“原点”左上角-aka（0，0）
• X向右移动
• Y越来越低
• 就像排版文本页面一样
• x = 0，y = 0左上方的“原点”-（0，0）
• x = 1，y = 0在原点右边的邻居-（1，0）
• x = 0，y = 1原点以下的邻居-（0，1）

现在让我们谈谈颜色。

除了历史-牛顿的彩色棱镜

• 牛顿著名的实验之一
• 白光-分解为纯色，连续
• 红色，橙色，黄色，绿色，蓝色，靛蓝，紫色（ROY G BIV）
• 混合选择颜色以制作其他颜色
• 像倒退实验一样使白色

艾萨克·牛顿爵士（Isaac Newton）爵士在1665年进行了著名的棱镜实验，显示白光由光谱纯色光组成。这是我地板上的实验照片。白色的阳光从左侧进入玻璃三角棱镜，该三角棱镜将光分开。从棱镜中出来，我们可以得到一系列连续的纯色，并从名称中挑选出一些：红色，橙色，黄色，绿色，蓝色，靛蓝，紫色（ROY G BIV）。

RGB配色方案-红色绿色蓝色

• 如何表示像素的颜色？
• RGB-红色/绿色/蓝色方案
• 通过组合红色/绿色/蓝色灯光进行任何颜色
• 还有其他方案，但是RGB很常见
• 注意：混合灯的工作方式与混合油漆的方式不同
• 撇开：从技术上讲，颜色是3维空间，不涉及细节
  -牛顿棱镜显示“色调”维
  -其他维是亮度和饱和度（粉彩）

如何表示像素的颜色？红色/绿色/蓝色（RGB）方案是一种在计算机中表示颜色的流行方法。在RGB中，每种颜色都定义为纯红色，绿色和蓝色光的特定组合。

RGB资源管理器

观察RGB如何工作的最佳方法就是玩。此RGB Explorer页面显示如何通过组合红色，绿色和蓝色光来制作任何颜色。每个光被编码为0（关闭）到255（最亮）之间的数字。

RGB-三个数字

• 通过组合红/绿/蓝光来制作任何颜色
• 每个红/绿/蓝光都用数字0.255表示
  255 =最大亮度
  0 =关闭
• 因此，任何颜色都可以由三个数字0..255表示
• 不只是0和255，中间值12、238、39
• 例如r：250 g：10 b：240-紫色，或只说“ 250 10 240”
• 例如r：100 g：100 b：0-深黄色，或只说“ 100 100 10”

因此，从本质上讲，任何颜色都可以编码为三个数字。每个红色，绿色和蓝色。

颜色	红色数字	绿色编号	蓝色数字
红色的	255	0	0
紫色的	255	0	255
黄色的	255	255	0
暗黄色	100	100	0
白色的	255	255	255
黑色的	0	0	0

在RGB中，颜色定义为各种强度的纯红色，绿色和蓝色光的混合。红色，绿色和蓝色光级别中的每一个都被编码为0..255范围内的数字，其中0表示零光，255表示最大光。

因此，例如（红色= 255，绿色= 100，蓝色= 0）是一种颜色，其中红色最大，绿色中等，根本不存在蓝色，从而导致橙色阴影。这样，为像素的红色，蓝色和绿色分量指定亮度0..255，就可以形成任何颜色。

颜料说明-您可能混合了多种颜色的涂料，例如将红色和绿色涂料加在一起。这种“颜料”颜色混合的工作方式与我们这里的“轻”混合完全不同。我认为光混合更容易遵循，并且在任何情况下都是计算机存储和处理图像的最常见方式。

不需要记住例如blue = 137的样子。您只需要了解我们使用的最常见的RGB模式即可。

您尝试挑战

1.在RGB资源管理器中，使用滑块使咖啡拿铁呈现浅棕褐色。

2.弄清楚如何制作橙色

3.弄清楚如何使褐色。棕色基本上是深橙色。

课堂演示-超高亮LED

演示！MaxM RGB模块

白炽灯可以通过滤镜以发出彩色光。相反，LED本质上发出特定颜色的光。

• 显示纯红色，绿色，蓝色-LED灯
• 显示2色组合
• 显示白色

RGB图像图

• 现在有一张图像的完整图
• 网格中的像素，每个像素均由x，y坐标标识
• 每个像素有3个数字来定义其颜色
• 撰写为“红色：6绿色：250蓝色：7”
• 或者只是“ 6 250 7”

2个CS主题：大量小数字+编辑

• 从整个形象开始
• 主题1：图像在计算机中被“雾化”为许多小数目
• 主题2：如何更改计算机上的图像？
• 更改一些数字→更改图像
• 例如，将所有红色值减半
• 那就是我们要去的地方

我们从整个图像开始，然后将其简化为大量的小元素。这是计算机科学中的一个常见主题-看起来复杂的整体在计算机中“被原子化了”（由非常简单的元素的大量集合组成）。

因此，我们可以从某种事物的整体，纹理化的数字图像开始。然后将其分解为小的正方形像素。然后，每个像素分解为0-255范围内的3个数字。这是一种典型的计算机模式-如果您在后台查看，则大而复杂的东西会分解并表示为很多小数字。

如何改变形象？通过查看并更改组成图像的数字来完成对图像的更改。