1.2 图像处理中的基本概念

米拉投了设计师助理岗位的简历后就开始为面试做准备。在面试过程中，可能需要回答一些关于图像处理的基本问题，如位图与矢量图的区别、图像分辨率、图像的颜色模式和常用图像文件格式等。下面就来学习这些内容。

1.2.1 位图与矢量图

位图与矢量图是使用Photoshop前需要了解的基本概念，理解位图和矢量图的概念和区别有助于更好地学习和使用该软件。

1. 位图

位图又称“像素图”或“点阵图”，是由多个像素组成的。将位图放大后，可以发现图像由大量的正方形小块（即像素）构成，不同的小块具有不同的颜色和亮度。图1-8所示为位图放大前后的对比效果。

2. 矢量图

矢量图又称“向量图”，是以几何学方法进行内容运算、以向量方式记录的图形，矢量图以线条和色块为主。矢量图与分辨率无关，无论将矢量图放大多少倍，图形都具有同样平滑的边缘和清晰的视觉效果，不会出现锯齿状边缘。此外，矢量图文件小，通常只占用少量空间。矢量图在任何分辨率下均可正常显示和打印，且不会损失细节。因此，矢量图在标志设计、插图设计及工程绘图领域有很大的优势，其缺点是色彩简单，不容易表现色彩丰富的内容，也不便于在各种软件之间转换和使用。图1-9所示为矢量图放大前后的对比效果。

1.2.2 图像分辨率

图像分辨率是指单位面积内像素的数量，通常用“像素/英寸”（1英寸≈2.54厘米）或“像素/厘米”表示。分辨率的高低直接影响图像的显示效果。单位面积内的像素越多，分辨率越高，图像就越清晰。分辨率过低会导致图像粗糙，在打印时，图像会变得非常模糊；而分辨率过高则会增加文件的大小，降低图像的打印速度。

1.2.3 图像的颜色模式

图像的颜色模式是图像处理中非常重要的概念，常用的颜色模式有RGB颜色模式、CMYK颜色模式、Lab颜色模式、灰度模式、位图模式、双色调模式、索引颜色模式和多通道模式等。

颜色模式会影响图像的通道数量和文件大小，每个图像都具有一个或多个通道，每个通道都存放着图像中对应颜色元素的信息。图像默认的通道数取决于图像的颜色模式。在Photoshop CS6中选择“图像”/“模式”菜单命令，在弹出的子菜单中可以查看所有颜色模式，选择其中的命令可以切换至相应的颜色模式。下面介绍常用的颜色模式。

1. RGB颜色模式

RGB颜色由红、绿和蓝3种颜色按不同的比例混合而成。RGB颜色模式也称“真彩色模式”，是Photoshop默认的颜色模式，也是最常见的颜色模式。该颜色模式在“颜色”面板和“通道”面板中显示的颜色和通道信息如图1-10所示。

2. CMYK颜色模式

CMYK颜色模式是印刷领域使用的颜色模式，由青色、洋红、黄色和黑色4种颜色组成。为了避免和RGB颜色模式中的蓝色混淆，CMYK颜色模式中的黑色用K表示。若由Photoshop制作的图像需要印刷，则必须将其颜色模式转换为CMYK颜色模式。该颜色模式在“颜色”面板和“通道”面板中显示的颜色和通道信息如图1-11所示。

3. Lab颜色模式

Lab颜色模式是Photoshop在不同颜色模式之间转换时使用的内部颜色模式，它能确保图像毫无偏差地在不同系统和平台之间转换。该颜色模式有3个通道，一个代表亮度，另外两个代表颜色范围，分别用a、b表示。其中a通道包含的颜色从深绿色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值），b通道包含的颜色从亮蓝色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到焦黄色（高亮度值）。该颜色模式在“颜色”面板和“通道”面板中显示的颜色和通道信息如图1-12所示。

4. 灰度模式

灰度模式只有灰度颜色而没有彩色颜色。在灰度模式的图像中，每个像素都有一个0（黑色）～255（白色）的亮度值。当把一个彩色图像的颜色模式转换为灰度模式时，图像中的色相及饱和度等信息消失，只留下亮度。该颜色模式在“颜色”面板和“通道”面板中显示的颜色和通道信息如图1-13所示。

5. 位图模式

位图模式使用黑、白两种颜色的值来表示图像中的像素。位图模式的图像也叫作黑白图像，其中的每个像素都是用1位的位分辨率来记录的，所需的磁盘空间最小。只有处于灰度模式或多通道模式下的图像，才能转换为位图模式的图像。

6. 双色调模式

双色调模式支持用油墨颜色渲染灰度模式的图像。该颜色模式包括单色调、双色调、三色调和四色调4种类型，油墨颜色的种数取决于选择的类型。若选择类型为三色调，则可以选择3种油墨颜色来渲染灰度图像。在此颜色模式下，最多可向灰度模式的图像中添加4种油墨颜色。

7. 索引颜色模式

索引颜色模式图像采用一个颜色表存放并索引图像中的颜色，该颜色表是系统预先定义好的一个含有256种典型颜色的颜色对照表。当将图像的颜色模式转换为索引颜色模式时，系统会将图像的所有颜色映射到颜色对照表中，图像的所有颜色都将在它的图像文件中被定义。打开该文件时，构成该图像的具体颜色的索引值都将被装载，然后根据颜色对照表找到相应的颜色值。

8. 多通道模式

多通道模式包含多种灰阶通道。将图像的颜色模式转换为多通道模式后，系统将根据原图像产生相同数目的新通道，每个通道均由256级灰阶组成。该颜色模式常用于特殊打印。

在RGB颜色模式或CMYK颜色模式的图像中，将任何一个通道删除，该图像的颜色模式都会自动转换为多通道模式。

1.2.4 常用图像文件格式

Photoshop支持20多种图像文件格式，并可对这些文件格式的图像进行编辑和保存。在使用Photoshop制作图像时，可以根据工作环境的不同选用相应的图像文件格式，以获得理想的效果。下面介绍常用的图像文件格式。

·PSD（.psd）格式。它是由Photoshop生成的文件格式，是唯一能支持全部图像颜色模式的格式。以PSD格式保存的图像可以包含图层、通道、颜色模式等信息。

·TIFF（.tif、.tiff）格式。TIFF格式支持LZW压缩，可以实现无损压缩，主要用于在应用程序之间或计算机平台之间进行图像数据交换。TIFF格式图像可以转换为带Alpha通道的CMYK颜色模式、RGB颜色模式和灰度模式的图像，以及不带Alpha通道的Lab颜色模式、索引颜色模式和位图模式的图像。

·BMP（.bmp）格式。BMP格式用于选择当前图层的混合模式，使其与其他图层的图像混合。

·JPEG（.jpg、.jpeg）格式。JPEG格式是一种有损压缩格式，支持真彩色，生成的文件较小，是常用的图像格式。JPEG格式支持CMYK颜色模式、RGB颜色模式和灰度模式，但不支持Alpha通道。在生成JPEG格式的文件时，可以设置压缩的类型，产生不同大小和质量的文件。压缩率越高，图像文件就越小，图像质量就越差。

·GIF（.gif）格式。GIF格式的文件是8位图像文件，最多为256色，不支持Alpha通道。GIF格式的文件较小，常用于网络传输，在网页上见到的图像大多是GIF和JPEG格式的图像。GIF格式与JPEG格式相比的优势在于，GIF格式可以保存动画效果。

·PNG（.png）格式。PNG格式主要用于替代GIF格式。GIF格式的图像文件虽小，但图像质量较差。PNG格式可以使用无损压缩方式压缩文件。它支持24位图像，产生的透明背景没有锯齿边缘，可以生成质量较好的图像。

·EPS（.eps）格式。EPS格式可以包含矢量图形和位图图像，其最大的优点在于可以在排版软件中以低分辨率预览，而在打印时以高分辨率输出。该格式不支持Alpha通道，但支持裁切路径，以及Photoshop的所有颜色模式，可用来存储矢量图形和位图图像。在存储位图图像时，还可以将位图图像的白色像素设置为透明的效果。

·PCX（.pcx）格式。PCX格式是最早支持彩色图像的文件格式，最高可以支持256种彩色，显示256色的彩色图像。PCX格式可以用RLE压缩方式（RLE压缩的基本思路是把数据按照线性序列分成两种情况：一种是连续的重复数据块，另一种是连续的不重复数据块。RLE压缩的原理就是用一个表示块数的属性加上一个数据块代表原来连续的若干块数据，从而达到节省存储空间的目的）保存文件。PCX格式还支持RGB颜色模式、索引颜色模式、灰度模式和位图模式，但不支持Alpha通道。

·PDF（.pdf）格式。PDF格式是Adobe公司开发的用于Windows、Mac OS、UNIX和DOS的电子出版软件的文件格式。该格式的文件可以存储多页信息，其中包含图形和文件的查找和导航功能。因此，该格式的文件不需要经过排版软件处理就可获得图文混排的版面。由于该格式支持超文本链接，所以PDF格式是网络下载中常见的文件格式。

·PICT（.pct）格式。PICT格式广泛用于Macintosh图形和页面排版程序中，是应用程序间传递文件的中间文件格式。PICT格式支持带一个Alpha通道的RGB颜色模式和不带Alpha通道的索引颜色模式、灰度模式和位图模式。PICT格式对压缩具有大面积单色的图像非常有效。