今天来给大家分享一下关于像素画的定义的问题,以下是对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
什么是像素图和矢量图?
1.像素地图
像素图属于位图,位图的最小单位是1像素。不同的环境需要不同种类的位图,包括像素图。像素图是将单个像素点有规律、有技巧地组合排列而成的创意图。
2.矢图
矢量图,也称为面向对象的图像或绘图图像,数学上定义为用线连接的一系列点。矢量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是一个独立的实体,具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。
矢量图的优点:
1.文件很小,线和块的信息都存储在图像中,所以矢量图形文件与分辨率和图像大小无关,只与图像的复杂程度有关,图像文件占用的存储量很小空。
2.图像可以无限缩放。当缩放、旋转或变形图形时,图形不会产生锯齿效果。
3.可采用高分辨率打印,矢量图形文件可在任何打印或打印分辨率最高的输出设备打印机上打印输出。
4.最大的缺点是难以用丰富的色彩层次表现逼真的图像效果。
5.矢量图和位图的效果差别很大。矢量图无限放大,不模糊。大多数位图都是从矢量中派生出来的。也可以说矢量图就是位图的源代码,源代码是可以编辑的。
什么是像素
“像素”(Pixel) 是由 Picture(图像) 和 Element(元素)这两个单词的字母所组成的,是用来计算数码影像的一种单位,如同摄影的相片一样,数码影像也具有连续性的浓淡阶调,我们若把影像放大数倍,会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成,这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”(Pixel)。这种最小的图形的单元能在屏幕上显示通常是单个的染色点。越高位的像素,其拥有的色板也就越丰富,越能表达颜色的真实感。 像素通常被认为是图像的最小完整样本。这个定义与上下文非常相关。例如,我们可以说,可见图像(如打印页面)中的像素是由电子信号表示的像素、由数字表示的像素、显示器上的像素或数码相机(光敏元件)中的像素。许多其他的例子可以被添加到这个列表中。根据上下文的不同,会有一些更准确的同义词,比如像素、采样点、字节、位、点、斑点、超集、三元组、边缘集、窗口等等。我们也可以抽象地讨论像素,特别是当使用像素作为分辨率的度量时,例如每英寸2400像素(ppi)或每行640像素。点有时被用来表示像素,尤其是计算机营销人员,所以ppi有时被写成DPI(每英寸点数)。用于表示图像的像素越多,结果就越接近原始图像。虽然分辨率有更具体的定义,但图像的像素数有时也称为图像分辨率。像素可以用一个数字来表示,如“300万像素”数码相机,其额定像素为300万,也可以用一对数字来表示,如“640 × 480显示器”,其水平方向为640像素,垂直方向为480像素(就像VGA显示器一样),因此其总数为640 × 480 = 307,200像素。
数字化图像(如网页中常用的JPG文件)的颜色采样点也称为像素。根据计算机显示器的不同,这些像素可能与屏幕像素没有一一对应的关系。在这个明显不同的区域,图像文件中的点更接近纹理元素。
在计算机编程中,由像素组成的图像称为位图或光栅图像。光栅曾经起源于模拟电视技术。位图图像可用于编码数字图像和某些类型的计算机生成的艺术。
原始和逻辑像素
因为大多数计算机显示器的分辨率可以通过计算机的操作系统来调整,所以显示器的像素分辨率可能不是一个绝对的衡量标准。
现代液晶显示器通过设计具有原始分辨率,这代表了像素和三元组之间的完美匹配。阴极射线管也使用红绿蓝荧光三联体,但与图像像素不重合,所以无法与像素相比。
对于这种显示器,原始分辨率可以产生最精细的图像。但是因为用户可以调整分辨率,所以显示器必须能够显示其他分辨率。非原始分辨率必须在液晶屏上通过拟合重采样实现,要使用插值算法。这往往会使屏幕看起来破碎或模糊。例如,原始分辨率为1280×1024的显示器在分辨率为1280×1024时看起来最好。用几个物理三元素组表示一个像素也可以显示800×600,但是1600×1200的分辨率可能因为物理三元素组不够而无法完全显示。
像素可以是矩形或正方形。有一个数字叫长宽比,用来表示像素多。例如,1.25:1的纵横比意味着每个像素的宽度是其高度的1.25倍。电脑显示器上的像素通常是方形的,但用于数字图像的像素具有矩形纵横比,例如PAL和NTSC、CCIR 601数字图像标准的变体以及相应的宽屏格式中使用的像素。
单色图像的每个像素都有自己的亮度。0通常表示黑色,最大值通常表示白色。例如,在8位图像中,最大无符号数是255,因此这是一个白色值。
在彩色图像中,每个像素可以用它的色相、饱和度和亮度来表示,但通常用红绿蓝的强度来表示(参见红绿蓝)。
每像素位数
一个像素可以表达的不同颜色的数量取决于每个像素的位数(BPP)。这个最大数可以通过取色深的二次方来得到。例如,常见的值有:
8 bpp[28 = 256;(256色)];
16 bpp[216 = 65536;(65536色,称为高色)];
24 bpp[224 = 16777216;(16,777,216色,称为真彩色)];
48 bpp[248 = 281474976710656;(281,474,976,710,656色,很多专业扫描仪都用)。
256色或更少颜色的图形通常以块或平面格式存储在视频存储器中,其中视频存储器中的每个像素是称为调色板的颜色阵列的索引值。因此,这些模式有时被称为索引模式。虽然一次只有256种颜色,但这256种颜色是从更大的调色板中选择的,通常是16兆色。您可以通过更改调色板中的颜色值来获得动画效果。Windows 95和98的logos大概是这类动画最著名的例子了。
对于超过8位的深度,这些数字是三个分量(红、绿、蓝)的数字之和。16位深度通常分为5位红色、5位蓝色和6位绿色(眼睛对绿色更敏感)。24位的深度通常是每个组件8位。在一些系统中,32位深度也是可选的:这意味着24位像素有8个额外的数字来描述透明度。在较老的系统中,4bpp(16色)也很常见。
当图像文件显示在屏幕上时,对于光栅文本和显示,每个像素的位数可能不同。某些光栅图像文件格式比其他格式具有更大的颜色深度。例如,GIF格式的最大深度为8位,而TIFF文件可以处理48位像素。没有显示器可以显示48位颜色,因此这种深度通常用于特殊的专业应用,如胶片扫描仪和打印机。这个文件在屏幕上以24位的深度绘制。
子像素
由于不同的原因,许多显示器和图像采集系统不能在同一点显示或感知不同的颜色通道。这个问题通常由多个子像素来解决,每个子像素处理一个颜色通道。例如,LCD显示器通常在水平方向上将每个像素分成3个子像素。大多数LED显示器将每个像素分解成4个子像素;一个是红色的,一个是绿色的,两个是蓝色的。大多数数码相机传感器也使用子像素,并通过彩色滤光片来实现。(CRT显示器也使用红绿蓝荧光点,但不与图像像素对齐,所以不能称为子像素)。
对于有亚像素的系统,有两种不同的处理方法:可以忽略亚像素,将像素视为最小的可访问图像元素,或者将亚像素包含在渲染计算中,这需要更多的分析和处理时间,但在某些情况下可以提供更好的图像。
后一种方法用于提高彩色显示器的外观分辨率。这种技术称为子像素渲染,使用像素几何来单独操纵子像素,这对于具有原始分辨率的平板显示器来说是最有效的(因为这种显示器的像素几何通常是固定的和已知的)。这是抗锯齿的一种形式,主要用于改善文本的显示。微软的ClearType,可以在Windows XP上使用,就是这种技术的一个例子。
百万像素
百万像素是一百万个像素,通常用来表示数码相机的分辨率。比如,一台相机可以使用2048×1536像素的分辨率,通常称为“310万像素”(2048×1536 = 3145728)。
Digital连续使用光敏电子器件,或耦合电荷器件(CCD)或CMOS传感器,记录每个像素的亮度水平。在大多数数码相机中,CCD采用一定排列的彩色滤光片,在拜耳滤光片组件中有红、绿、蓝三个区域,使光敏像素可以记录单个原色的亮度。相机对相邻像素的颜色信息进行插值,这一过程称为去马赛克,然后创建最终图像。这样,数码相机中X百万像素图像的最终颜色分辨率可能只有扫描仪中相同图像分辨率的四分之一。这样,蓝色或红色物体的图像往往比灰色物体的图像更模糊。绿色物体似乎不那么模糊,因为绿色被分配了更多的像素(因为眼睛对绿色很敏感)。详细讨论见[1]。
作为一项新的发展,Foveon X3 CCD使用三层图像传感器来检测每个像素的红色、绿色和蓝色强度。这种结构消除了对去拼写的需要,从而消除了相关的图像混叠,例如高对比度边缘的颜色模糊。
相似概念
其他几个概念源自像素的概念,如体素、纹理元素和表面元素,用于其他计算机图形和图像处理应用程序。
数码相机的像素
像素是衡量一台数码相机最重要的指标。像素是指数码相机的分辨率。由相机中光电传感器上的感光元件数量决定,一个感光元件对应一个像素。所以像素越大,感光元件越多,相应的成本也就越大。
数码相机的图像质量是由像素决定的。像素越大,照片的分辨率越大,在不降低打印质量的情况下,打印尺寸也越大。早期的数码相机都在100万像素以下。从1999年下半年开始,200万像素产品逐渐成为市场主流。目前数码相机的发展趋势,像素就像一台PC的CPU的主频,而且有越来越大的势头。
其实从市场分类来看,对于大众化的产品,考虑到性价比这个因素,像素越大越好。毕竟,200万像素的产品已经能够满足普通消费者的大多数应用。正因如此,在大多数厂商追求高端数码相机高像素的同时,目前产量最大的依然是大众化的百万像素产品。专业数码相机有超过1亿像素的产品。随着CCD(成像芯片)制造技术的进步和成本的进一步降低,300万像素级产品将很快成为消费市场的主流。
值得消费者注意的是,目前的数码相机产品在名义上分为CCD像素和软件优化的像素,后者远高于前者。比如某品牌的大众数码相机,CCD像素230万,而软件优化后的像素可以达到330万。
像素绘画
像素其实是由很多点组成的。
我们这里说的“像素画”不是矢量图对应的点阵图像,而是图标风格的图像。这种风格的图像强调轮廓清晰,色彩明亮,像素图的形状往往是卡通的,所以受到很多朋友的喜爱。
制作像素图的方法几乎不使用走样来绘制平滑的线条,所以经常采用。gif格式,而且图片经常以动态形式出现。但由于其特殊的制作工艺,如果随意改变图片的大小,很难保证风格。
像素绘画的应用非常广泛,从小时候玩的FC家用红白机的画面到今天的GBA掌机;从黑白手机图片到如今的全彩掌上电脑;就连我们每天面对的电脑也充斥着各种软件的像素图标。如今,像素绘画已经成为一门艺术,深深震撼着你我。
有效像素值
首先要明确一点,数码照片的实际像素值和传感器的像素值是不一样的。以一般的传感器为例,每个像素都有一个光电二极管,代表照片中的一个像素。比如一台500万像素的数码相机,它的传感器可以输出分辨率为2,560 x 1,920的图像——实际上,准确地说,这个数值只相当于490万有效像素。有效像素周围的其他像素负责其他任务,比如决定“什么是黑”。很多时候,并不是传感器上的所有像素都可以使用。索尼F505V就是经典案例之一。索尼F505V的传感器有334万像素,但最多能智能输出1,856 x 1,392或260万像素。原因是索尼在当时的旧数码相机中放入了比旧的更大的新传感器,导致传感器过大,原来的镜头完全覆盖了传感器中的每一个像素。
所以数码相机是利用传感器像素值大于有效像素值的原理来输出数码图片的。在不断追求高像素的今天的市场,数码相机厂商在广告中往往会把更高数值的传感器像素作为目标,而不是反映实际成像清晰度的有效像素。
传感器像素插值
一般来说,传感器中不同位置的每个像素构成了画面中的每个像素。比如一张500万像素的照片,是通过传感器中500万像素(除有效像素外的其他像素只负责计算)对进入快门的光线进行测量和处理得到的。但是有时候我们可以看到这样的数码相机:它只有300万像素,却可以输出600万像素的照片!其实这里没什么假的,只是相机在传感器300万像素测量的基础上进行计算和插值,来增加照片的像素数。
摄影师在拍摄JPEG格式的照片时,这种“机内放大”的画质会比我们的电脑放大要好,因为“机内放大”是在图片压缩成JPEG格式之前完成的。有数码照片处理经验的摄影师都知道,在电脑中放大JPEG图像,会使画面迅速细腻流畅。虽然数码相机内插的画质比传感器像素正常输出的要好,但是内插图像的文件大小要比正常输出的图像大很多(比如300万传感器像素内插成600万像素,最后输入存储卡的图像就是600万像素)。所以插值得到的高像素似乎并没有太大的可取之处。事实上,使用插值就像使用数字变焦一样——它无法创建原始像素无法记录的细节。
CCD总像素
CCD总象素也是一个相当重要指标,由于各生产厂家采用不同技术,所以其厂家标称CCD像素并不直接对应相机实际像素,所以购买数码相机时更要看相机实际所具有总像素数。一般来讲总像素水平达到300万左右就可以满足一般应用了,一般200万象素、100万象素产品也可以满足低端使用,当然更高象素数码相机可以得到更高质量照片,现在有些公司已经开始推出600万象素级别普通数码相机了。