數字圖像入門 圖像的放大與縮小、旋轉和鏡像
夏昆岡 于 2011.08.12 16:12:22 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.94/179

在日常上網的過程中,常常會遇到圖像的放大與縮小的操作,例如某些網頁為了保持版面的整齊,將所有圖片以統一的尺寸顯示,這就涉及到了圖像的縮放操作。再例如,我們用1000萬畫素的相機拍攝了照片要共享給朋友,全尺寸的相片顯然太大了,此時也需要進行圖像縮小操作。另外,還有很多時候會涉及到圖像的旋轉、鏡像等其他操作。這些操作會影響畫質嗎?

我們先來看一個示例。

  • 假設有一張長寬都為3畫素寬度的圖像,需要進行放大處理。

  • 將其邊長放大一倍,面積增加到6X6,可以得到上面的結果,這種放大是以原圖中的一個畫素對應新圖中的4個畫素進行填充而得到的結果。這是整數倍放大的結果,如果非整數倍放大呢?

  • 嘗試將其放大為5X5,這并不是簡單的整數倍放大,新圖與原圖自己的畫素對應關系就開始變得復雜。

  • 選擇最左上角的A畫素和中心的B畫素,進行對比,會發現放大后的圖像,在AB之間插入了過渡色,這種插值運算非常常見,它被廣泛運用于各類圖片的放大過程中,在3D游戲中,貼圖放大的運算中有大量的采用。有些程式為了追求更高效率,會降低插值精度甚至放棄插值。在很多繪圖軟體當中,為了保持平滑的放大,不管是否整數倍放大,均會進行插值運算。可以說,通常情況下,插值運算放大圖像會改變不同色彩[畫素]之間的比率,對整體質感產生影響。

    那么縮小圖片是否會對畫質產生影響,答案是肯定的。

  • 我們將一張333X500畫素的圖像,邊長縮小10倍,會發現一個問題,333的1/10不是整數,四舍五入后會變成33,因此縮小后的圖像尺寸為33x50,意味著圖像經過縮小后,長寬比有被改變的可能。畫素數量也會大幅減少,與放大操作時的插值運算相對應的是畫素合并算法。將有N個畫素被合并為一個畫素,算法的不同,得出的畫素的顏色值也不相同。

  • 使用兩種縮小算法,得出兩個結果。不管什么結果,均會丟失大量的色彩資訊。

    有趣的問題來了,假設對圖像A進行放大2倍,然后再縮小2倍,會得到與原圖一樣的圖像嗎?通常的結果是:否,因為插值與合并算法不一定互為可逆。如果對圖像A進行縮小2倍,再放大2倍,得到結果會怎樣?結果必然與原圖不同。

    說這么一堆這算法那算法,其實并不是期望您作為一個普通讀者去深入了解這些算法,這是程式員的事情,但你需要知道的是,圖像的放大和縮小會改變各種色彩的比例,對于原圖來說,都是有損操作,在您在PS圖片時,應該盡可能的減少縮放操作,圖片質量將更有保證。

  • 旋轉也是非常常見的一種操作。但旋轉這個操作可能對圖片質量產生嚴重影響。我們以一個文字的截圖作為示范,將其旋轉15度。會發現畫素排列已經與原圖完全不同。為什么會產生這種情況?旋轉會造成畫素完全與原圖的排列錯位,形成斜線,為了保證顯示質量,此時會啟用抗鋸齒算法,形成這種結果。這種旋轉會造成不可逆的結果。

  • 而如果實行90度選擇會怎樣呢?結果則大不相同,原因非常簡單,因為數字圖像是個矩陣。90度以及90度的X倍旋轉后的結果,均能與原圖畫素找到明確的對應關系,這種旋轉后的結果可逆。

    旋轉操作離我們很近,例如我們拍攝一張風景,放到電腦上一看,發現地平線有些傾斜,就需要啟用旋轉操作來修正地平線了,你此刻需要了解的是,這個旋轉操作并不是無損的,因此,在拍照的時候,把相機端平,也是一種提高畫質的竅門。

  • 鏡像操作在某些場合中也會用到,它與旋轉不同的是,鏡像是值得左右或者上下翻轉的操作,這種操作后結果與原圖有清晰的對應關系,它是一種可逆的操作。

    請評分
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    114.247.236.***
    114.247.236.***
    發表于2015.03.02 15:22:04
    42
    124.224.062.***
    124.224.062.***
    發表于2014.03.10 12:37:51
    41
    199.015.***.***
    199.015.***.***
    38
    03
    端平相機。不經意間的忽略。
    發表于2012.02.16 17:36:09
    37
    03
    發表于2011.08.16 17:06:24
    36
    222.128.173.***
    222.128.173.***
    發表于2011.08.14 17:37:05
    34
    123.133.238.***
    123.133.238.***
    發表于2011.08.14 11:07:27
    31
    110.080.129.***
    110.080.129.***
    發表于2011.08.14 10:21:23
    30
    03
    記得是從松下開始,卡西歐、索尼現在都有了。它實際是數字變焦的一種擴展,把傳統的簡單插值運算換成了新型的智慧式插值計算方式,使得數字變焦的實際畫質得到了較大的提高。這也是本文所涉及知識的一種應用實例。
    發表于2011.08.13 22:45:35
    29
    058.247.248.***
    058.247.248.***
    發表于2011.08.13 18:44:01
    28
    211.136.028.***
    211.136.028.***
    發表于2011.08.13 17:02:03
    27
    119.122.152.***
    119.122.152.***
    發表于2011.08.13 16:19:41
    26
    061.236.219.***
    061.236.219.***
    發表于2011.08.13 16:03:46
    25
    03
    發表于2011.08.13 15:31:59
    24
    提示
    本貼不可匿名回復,回復等級為:1 ,您現在正處在潛水狀態
    回復
    驗證碼
    5280 為防止廣告機貼垃圾,不得已而為之
    表情
    正文
    京ICP備11010137號 京ICP證110276號 京公網安備110114000469號