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(2015-03-17) 影像處理 第04講
by 倪國俊 2015-03-17 18:16:46, 回應(0), 人氣(2349)
影像處理 第04講

圖片的檔案大小計算方式((( pixel=像素 )))
**檔案大小=像素總量X每個像素的大小
**1~灰階模式中1 pixel 相當於1 byte 的大小
**2~RGB模式中1 pixel 相當於3 byte 的大小
**3~CMYK模式中1 pixel 相當於4 byte 的大小
**例如上圖的像素總量為:400(寬)X561(高)=224400
**則檔案大小為:
**400X561X3(byte)=673200(byte)=673.2(KB)
**接近658 KB


解析度與檔案大小計算

**1.點陣影像是矩形~影像尺寸大小一般以寬X高的像素(pixel)個數表示
**若以公分或英吋表示~換算檔案大小仍然要使用下一項所討論的解析度換算成多少個像素

**2.解析度是在一個特定的區域內共有多少個單位~有如下:
--[影像解析度]~PPI~每一英吋有多少像素數(pixel per inch)
為單位
--[列印解析度]~DPI~每一英吋共有多少點數(dots per inch)
為單位

**3.一般相館數位輸出的列印解析度可達300 dpi~因此一張[4X6英吋的照片]~點陣[影像的尺寸大小]需為1200X1800像素
(寬4吋X300像素/英吋=1200像素~高6英吋則為1800像素)

**4.假如上述相片以點陣式RGB模式存放~每一個像素以3個位元組來描述三原光~則其圖檔大小為1.200X1.800X3=6.480.000~
約等於6.5Mb~公式為圖檔大小=相片寬的像素數目X高的像素數目X表示一個像素所需的位元組數


圖檔大小計算

**圖像儲存所需的空間=圖像高(點數)X圖像寬(點數)X像素深度(位元組)
**前兩項"圖像高(點數)X圖像寬(點數)"代表在一個長方形的畫面中包含了多少個點(或說是像素-pixel )而最後一項代表每個點需要用多少位元組才能描述清楚

**A~其中圖像高與圖像寬的點數與解析度有關~解析度越高~單位長度內的點數越多~所描繪出的圖像越細緻~如下圖所示:

**圖像寬(點數)=寬度(公分-英吋.....)X解析度(點/公分.點/英吋...)
**圖像高(點數)=高度(公分-英吋.....)X解析度(點/公分.點/英吋...)


**B.至於像素深度則與色彩模式有關~如下所示:
(1)若是單色的圖片~對於每一個點~我們可以用"0"代表白~"1"代表黑~因此只要一個位元(1/8個位元組)即可

(2)若是16色圖片~那要先了解調色盤~下圖為一個調色盤的例子:
--因"2的4次方等於16"表示其每一個點至少需要4個位元(4/8個位元組)來表示其顏色!!

(3)256色模式與16色原理相同~但因"256為2的8次方"因此表示其每一個點至少需要8個位元(8/8個位元組)來表示其顏色!!

(4)全彩(True Color)模式下~每一個點以24個位元(24/8個位元組)表示之~(((紅(R)~綠(G)~藍(B)各佔8位元)))~所以這三種顏色各可以分成256種(從0~255)層次~綜合這三種顏色的層次值~可以合成出2的24次方(16777216)種相異的色彩~下圖為
R=52(00110100)~G=72(01001000)~B=214(11010110)的情況與其所對應的色彩!!

**此若圖像中的某點含此一種色彩~則該點將以
001101000100100011010110表示之
**R=52(00110100)~G=72(01001000)~B=214(11010110)

(5)高彩模式(High Color)原理與全彩模式相同~只不過其每一個點以16個位元(16/8個位元組)表示之~紅色佔5個位元~綠色佔6個位元~藍色佔5個位元~所以這三種顏色各可以分成32~64~32種層次~綜合這三種顏色的層次值~可以合成出2的16次方(65536)種相異的色彩!!


圖像檔案大小計算實例
**若有一圖像~寬10公分~高8公分~解析度為 28點/公分~試計算當此圖像以[全彩色彩模(RGB)式]儲存時~其所需的記憶空間大小分別為何?
**"答"
**圖像儲存所需的空間
**=圖像高(點數)X圖像寬(點數)X像素深度(位元組)
**(10X28)X(8X28)X(24/8)
**=188160 bytes

補充說明

**其實一個圖像儲存所需的空間除了上述所計算得到的數值外~還要再加上一些空間來記錄這張圖的長寬點數~色彩模式!!
**若非全彩或單色模式~還要記錄調色盤的對應碼(例如:紅色要用0011還是0101表示)這些額外加入的資訊大小隨著圖檔的格式不同而有差異(如bmp~gif~jpg..等~記錄方式不同)!!
**又這些額外資訊所佔的空間大小(約為10至數百bytes)相較於前面所算的圖像內容的大小(約為數千至數十萬bytes)~常是可以忽略!!

**因此~用上述公式所算得的圖像儲存所需的空間雖然不完全精準~但也相去不遠!!


B~數位影像格式

**數位影像格式是影像設計領域最基本的概念
**影像世界為何會有"向量圖"與"點陣圖"兩大陣營之分?
**"點陣圖"中的解析度又為何可以決定影像品質?
**如何決定?如果不弄清這方面的問題~就算是只想隨便玩一玩簡單的影像處理~比如將自己拍攝的照片潤飾一下~也是難以做出理想的效果來的

--[點陣圖]
--[向量圖]

點陣圖檔與向量圖
**同學們~開始學習影像處理之前~需要先了解電腦圖檔的格式
**電腦的圖檔格式分為二種~[點陣圖檔]與[向量圖檔]
這兩者的差別在於繪圖時檔案儲存格式的不同
**在影像編輯軟體中~以800%來放大檢視後~就可以看出圖片的不同(下張投影片)

點陣圖
**點陣圖是由很多的像素(Picture Element~簡稱Pixel~px )組成~每一個像素紀錄一個顏色~圖檔尺寸越大~代表要儲存的像素數也就越多~檔案自然就大了!!

一個方格裡面記載一個顏色資訊也就是一個像素Pixel

點陣圖-1
--如右圖~這張圖的尺寸為216X308 Pixel~也就是說~寬有216個像素~高有308個像素組成這張圖

--如果把這張圖的寬放大成500 Pixel的時候~像素的點數不夠~就會由軟體運算後補點進去~所以圖檔資訊也就失真

--反之~縮小的時候~就會捨棄原有的像素~重新運算後把像素重新排列!!圖檔同樣也失真

點陣圖-2
--"點陣圖"由一個個的"像素 Pixel"點構成
--其影像品質的精細程度則由像素點的密度-"解析度(Resolution)"決定
--一般從攝影和掃描器等光學器材所得到的影像皆屬於點陣圖


向量圖

**向量圖是電腦以數學方程式的方式記錄此張圖檔的資訊
**向量圖必須要使特定的軟體如illustrator 來繪圖
**比方說一個圓~電腦就只記錄座標~半徑~顏色...等資訊~所以檔案小
**放大縮小的時候~電腦只要重新運算數學算式!!
畫出來的圓還是一樣的圓
**所以不失真~而電腦儲存的資訊並不會變多~檔案大小也不會變大!!

向量圖-1
**一般來說~向量圖適合用於[平面印刷]~如名片~書籍...等!!
就會使用向量圖檔~適合表現顏色單純的畫!!

**網頁上看到的圖就是被輸出成像素的點陣圖檔~
jpg~gif~bmp~png....等都是點陣圖!!

數位相機拍出來的也是點陣圖~因為色彩資訊豐富~所以點陣圖適合表現照片~有漸層~有陰影的圖!!