图形图像处理案例教程
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1.3 颜色模式

1.颜色的特征

颜色与光的波长有关,不同波长的光呈现出不同的颜色。颜色具有四个特征:色相、亮度、饱和度及对比度。

(1)色相:色彩颜色,用颜色名称标识,如红、黄、蓝等。对色相的调整就是在多种颜色之间变化。

(2)亮度:是颜色的相对明暗程度。通常是用0%(黑)~100%(白)的百分比数值来度量。

(3)饱和度:是指颜色的纯度或者强度,表示色相中灰色的成分所占的比例,用0%(灰度)~100%(完全饱和)的百分比数值来度量。

(4)对比度:不同颜色之间的差异。调整对比度就是调整颜色之间的差异。

2.颜色模式

颜色模式是将某种颜色表现为数字形式的模型,或者说是一种记录图像颜色的方式。在Photoshop的“图像→模式”子菜单中可以看到,颜色模式的类型有RGB模式、CMYK模式、Lab颜色模式、位图模式、灰度模式、索引颜色模式、双色调模式、多通道模式和HSB颜色模式。下面分别讲解各种颜色模式的基本概念。

(1)RGB颜色模式

RGB模式又称加色混色模式,由R、G、B这三种颜色波长的不同强度组合而得到的,这就是人们常说的三基色原理。因此,红、绿、蓝被人们称为三基色或三原色。有时我们也称这三种基色为添加色,这是因为当我们把不同光的波长加到一起时,得到的将会是更加明亮的颜色。由于RGB颜色模式为图像中每个像素的R、G、B颜色值分配一个0~255范围内的强度值,因此可以生成超过1670万种颜色。

把三种基色交互重叠,就产生了次混合色:青-蓝绿重叠;洋红-红蓝重叠;黄-红绿重叠,这同时也引出了互补色的概念。基色和次混合色是彼此的互补色,即彼此之间最不一样的颜色。例如青色由蓝色和绿色构成,而红色是青色中缺少的一种颜色,因此青色和红色便构成了彼此的互补色。

(2)CMYK颜色模式

CMYK颜色模式是一种印刷模式,其中四个字母分别指青(Cyan)、洋红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black),在印刷中代表四种颜色的油墨。

CMYK模式与RGB模式的区别在于产生色彩的原理不同,在RGB模式中,由光源发出的色光混合后生成颜色;而在CMYK模式中,则由光线照到有不同比例C、M、Y、K油墨的纸上,部分光谱被吸收后,反射到人眼的光而产生颜色。

由于C、M、Y、K能够通过合成得到可以吸收所有颜色的黑色,因此CMYK模式产生颜色的方法又被称为色光减色法。就是说在混合成色时,随着C、M、Y、K四种成分的增多,反射到人眼的光会越来越少,光线的亮度会越来越低。

(3)Lab颜色模式

Lab颜色模式是由RGB三基色转换而来的,它是RGB模式转换为HSB模式和CMYK模式时所使用的中间模式。

Lab颜色模式的图像有三个通道:一个是亮度通道L,还有两个是颜色通道。这两个颜色通道分别被指定为通道a(从绿色到洋红)和通道b(从蓝色到黄色)。

如果只需要改变图像的亮度而不影响其他颜色值,可以将图像转换为Lab颜色模式,然后在通道L中进行操作。

Lab模式最大的优点是:它与设备无关,即无论使用什么设备(如显示器、打印机、扫描仪或计算机等)制作或输出图像,这种颜色模式产生的颜色都可以保持不变。

(4)位图模式

位图模式只用两种颜色(黑和白)来表示图像中的像素,所以位图模式的图像也称黑白图像。因为其深度为1,又称为二值图像。在宽度、高度和分辨率相同的情况下,位图模式的图像尺寸最小,约为灰度模式的1/7和RGB模式的1/22以下。

(5)灰度模式

灰度模式可以使用多达256级灰度来表现图像,使图像的过渡更平滑细腻。灰度图像的每个像素有一个0(黑色)到255(白色)之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示(0%等于白色,100%等于黑色)。

将彩色图像转换成灰度图像时,Photoshop会删除原图像中的所有颜色信息,被转换的像素用灰度级来表示原像素的亮度。

(6)索引颜色模式

索引颜色模式可以将图像中的颜色数量减少到256种或者更少,所以通常将输出到网上多媒体程序的图像文件转换为索引颜色模式,用以减少文件的大小。

索引颜色图像包含一个颜色表。如果原图像中的颜色不能用256色表现,则Photoshop会从可使用的颜色中选出最相近的颜色来模拟这些颜色,这样可以减小图像文件的尺寸。颜色表用来存放图像中的颜色并为这些颜色建立颜色索引,颜色表可在转换的过程中定义或在生成索引图像后进行修改。

(7)双色调模式

双色调模式采用2~4种彩色油墨来创建由双色调(二种颜色)、三色调(三种颜色)和四色调(四种颜色)混合其色阶来组成图像。在将灰度图像转换为双色调模式的过程中,可以对色调进行编辑,产生特殊的效果。

使用双色调模式最主要的优势是使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次,这对于减少印刷成本是很重要的。因为在印刷时,每增加一种色调都需要更大的成本。

(8)多通道模式

多通道模式对有特殊打印要求的图像非常有用。例如,如果图像中只使用了一两种或两三种颜色时,使用多通道模式可以减少印刷成本并保证图像颜色的正确输出。

默认情况下,8位通道中包含256个色阶,如果增到16位,每个通道的色阶数量为65536个,这样能得到更多的色彩细节。Photoshop可以识别和输入16位通道的图像,但对于这种图像限制很多,所有的滤镜都不能使用,另外16位通道模式的图像不能被印刷。

(9)HSB颜色模式

HSB颜色模式是基于人眼对颜色的视觉感受的一种颜色模式。从视觉的角度来看,颜色有三个要素:色相(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Brightness)。HSB颜色模式是由RGB三基色转换为Lab模式,再在Lab模式的基础上考虑了人对颜色的心理感受这一因素转换而成的。因此这种颜色模式比较符合人的视觉感受,让人觉得更加直观一些。它可由底与底对接的两个圆锥体立体模型来表示,其中轴向表示亮度,自上而下由白变黑;径向表示色饱和度,自内向外逐渐变高;而圆周方向,则表示色调的变化,形成色环。

3.色彩模式的转换

(1)处理图像时一般不采用CMYK模式,而是采用RGB模式。在设计用于印刷的图像时,要使用CMYK模式。

(2)RGB模式可以直接转换成灰度模式,但会丢失所有颜色的信息。灰度模式也可以直接转换成RGB模式。

(3)灰度模式可以直接转换成位图模式,但会丢失灰度图像中的色调,再转换回灰度模式时将不再显示原来图像的效果。

(4)彩色图像要转换成位图模式,必须先转换成灰度模式,再转换为位图模式。

(5)RGB模式转换成CMYK模式时,计算机内部先转换成Lab模式,再转换成CMYK模式。

(6)只有RGB模式和灰度模式才能转换成索引颜色模式,同时会删除很多颜色。