数字图像入门 图像的放大与缩小、旋转和镜像
夏昆冈 于 2011.08.12 16:12:22 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.94/179

在日常上网的过程中,常常会遇到图像的放大与缩小的操作,例如某些网页为了保持版面的整齐,将所有图片以统一的尺寸显示,这就涉及到了图像的缩放操作。再例如,我们用1000万像素的相机拍摄了照片要共享给朋友,全尺寸的相片显然太大了,此时也需要进行图像缩小操作。另外,还有很多时候会涉及到图像的旋转、镜像等其他操作。这些操作会影响画质吗?

我们先来看一个示例。

  • 假设有一张长宽都为3像素宽度的图像,需要进行放大处理。

  • 将其边长放大一倍,面积增加到6X6,可以得到上面的结果,这种放大是以原图中的一个像素对应新图中的4个像素进行填充而得到的结果。这是整数倍放大的结果,如果非整数倍放大呢?

  • 尝试将其放大为5X5,这并不是简单的整数倍放大,新图与原图自己的像素对应关系就开始变得复杂。

  • 选择最左上角的A像素和中心的B像素,进行对比,会发现放大后的图像,在AB之间插入了过渡色,这种插值运算非常常见,它被广泛运用于各类图片的放大过程中,在3D游戏中,贴图放大的运算中有大量的采用。有些程序为了追求更高效率,会降低插值精度甚至放弃插值。在很多绘图软件当中,为了保持平滑的放大,不管是否整数倍放大,均会进行插值运算。可以说,通常情况下,插值运算放大图像会改变不同色彩[像素]之间的比率,对整体质感产生影响。

    那么缩小图片是否会对画质产生影响,答案是肯定的。

  • 我们将一张333X500像素的图像,边长缩小10倍,会发现一个问题,333的1/10不是整数,四舍五入后会变成33,因此缩小后的图像尺寸为33x50,意味着图像经过缩小后,长宽比有被改变的可能。像素数量也会大幅减少,与放大操作时的插值运算相对应的是像素合并算法。将有N个像素被合并为一个像素,算法的不同,得出的像素的颜色值也不相同。

  • 使用两种缩小算法,得出两个结果。不管什么结果,均会丢失大量的色彩信息。

    有趣的问题来了,假设对图像A进行放大2倍,然后再缩小2倍,会得到与原图一样的图像吗?通常的结果是:否,因为插值与合并算法不一定互为可逆。如果对图像A进行缩小2倍,再放大2倍,得到结果会怎样?结果必然与原图不同。

    说这么一堆这算法那算法,其实并不是期望您作为一个普通读者去深入了解这些算法,这是程序员的事情,但你需要知道的是,图像的放大和缩小会改变各种色彩的比例,对于原图来说,都是有损操作,在您在PS图片时,应该尽可能的减少缩放操作,图片质量将更有保证。

  • 旋转也是非常常见的一种操作。但旋转这个操作可能对图片质量产生严重影响。我们以一个文字的截图作为示范,将其旋转15度。会发现像素排列已经与原图完全不同。为什么会产生这种情况?旋转会造成像素完全与原图的排列错位,形成斜线,为了保证显示质量,此时会启用抗锯齿算法,形成这种结果。这种旋转会造成不可逆的结果。

  • 而如果实行90度选择会怎样呢?结果则大不相同,原因非常简单,因为数字图像是个矩阵。90度以及90度的X倍旋转后的结果,均能与原图像素找到明确的对应关系,这种旋转后的结果可逆。

    旋转操作离我们很近,例如我们拍摄一张风景,放到电脑上一看,发现地平线有些倾斜,就需要启用旋转操作来修正地平线了,你此刻需要了解的是,这个旋转操作并不是无损的,因此,在拍照的时候,把相机端平,也是一种提高画质的窍门。

  • 镜像操作在某些场合中也会用到,它与旋转不同的是,镜像是值得左右或者上下翻转的操作,这种操作后结果与原图有清晰的对应关系,它是一种可逆的操作。

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    发表于2014.03.10 12:37:51
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    端平相机。不经意间的忽略。
    发表于2012.02.16 17:36:09
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    发表于2011.08.16 17:06:24
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    发表于2011.08.14 17:37:05
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    发表于2011.08.14 11:07:27
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    发表于2011.08.14 10:21:23
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    记得是从松下开始,卡西欧、索尼现在都有了。它实际是数字变焦的一种扩展,把传统的简单插值运算换成了新型的智慧式插值计算方式,使得数字变焦的实际画质得到了较大的提高。这也是本文所涉及知识的一种应用实例。
    发表于2011.08.13 22:45:35
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    发表于2011.08.13 18:44:01
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    发表于2011.08.13 17:02:03
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    119.122.152.***
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    发表于2011.08.13 16:19:41
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    发表于2011.08.13 16:03:46
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    发表于2011.08.13 15:31:59
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