屏幕色彩概念_密度dpi跟色深

颜色的定义:

颜色以主波长（Dominant Wavelength) 色纯度（Punity)和辉度（Luminance）来描述。

1. 主波长决定了颜色的基本色彩
2. 色纯度反映了该颜色中纯色光与白色光比例
3. 辉度是人眼感知到的颜色亮度

从视觉角度：颜色以色彩Hue、饱和度Saturation和亮度Brightness描述。
用适当比例的三种颜色混合，可以获得白色，而且这三种颜色中的任意两种的组合都不能生成第三种颜色，称为三原色理论。

一、面向硬件设备的彩色模型

1. RGB模型（用作显示，通道越亮，证明通道颜色面积越多）

 

1. CMY模型（c青色m洋红y黄k黑色 ）CMKY印刷模式/油墨颜色模式，通道越暗，证明色彩面积越多。

 

1. Lab模型

Lab颜色模型弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。Lab颜色模型由三个要素组成，一个要素是亮度（L），a 和b是两个颜色通道。a包括的颜色是从深绿色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；b是从亮蓝色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。

类似于HSL的定义，但有两个主要区别。其他模型基于光的强度，而Lab则基于人类对该光的感知。结果是，亮度加倍实际上似乎是加倍。

     这是一种与设备无关的颜色系统，也是一种基于生理特性的颜色系统，以数字化方式来描述人的视觉感应。它适用于一切光源色体或物体色的表示与计算。

将人类对亮度的感知与颜色分开，将a和b维度作为色度，亮度与颜色无关的度量。这很重要，因为有些颜色尽管强度相同，但还是看起来更亮或更暗。例如，我们看到完全饱和的黄色比完全饱和的蓝色要明亮得多。所有这些变化导致了感知上统一的颜色模型。关于范围，L的测量值为0(暗)至100(亮)，a为-120(红色)至+120(绿色)，b为+120(黄色)至-120(蓝色)。

 

• 面向视觉感知的彩色模型

1. HSV模型（不作为颜色显示模式，视频颜色饱和度较低）

HSV (色彩hue, 饱和度saturation, 亮度value), 也称HSB (B指brightness) 是艺术家们常用的，因为与加法减法混色的术语相比，使用色相，饱和度等概念描述色彩更自然直观。HSV 是RGB色彩空间的一种变形，它的内容与色彩尺度与其出处——RGB色彩空间有密切联系。

在锥顶面的六边形中，各顶点上的颜色V＝1、S＝1，这种颜色是纯色。锥顶面包含R＝1、G＝1、B＝1的RGB模型3个面，所代表的颜色较亮。色彩H绕V轴的旋转角给定不同的颜色：0°对应于红色，120°对应于绿色，240°对应于蓝色。在HSV模型中，每一种颜色和它的补色相差180°；饱和度S取值范围是0至1。

 

 

2.HSL模型

HSL (色彩hue, 饱和度saturation,明度 lightness/luminance), 也称HLS 或 HSI (I指intensity) 与 HSV非常相似，仅用“明度”（lightness）替代了“亮度”（brightness）。二者区别在于，一种纯色的brightness等于白色的brightness, 而纯色的lightness 等于中度灰的lightness.

它指明所选色彩位置与水平轴之间的夹角关系也与HSV模型一致，互补色也是在双梭锥上互成180°。该模型的垂直轴称为亮度（L），增加L使颜色变亮，减少L使其变暗，在L＝0处为黑色，L＝1处为白色，灰度沿着L轴分布，其“纯色彩”位于L＝0.5，S＝1的平面上，饱和度参数S用于说明颜色的相对纯度，S的变化范围是0-1，当S减少时，色彩的纯度也减少，S＝0时，仅有灰度。

 

 

颜色深度：

用bit数表示数码影像色彩数目的单位，指每个像素可以显示的颜色数。

简单来说就是最多支持多少种颜色。一般用“位”来描述。

显示器的“颜色深度”

颜色深度可以看作是一个调色板，它决定了屏幕上每个像素点有多少种颜色。由于显示器中每一个像素都用红、绿、蓝三种基本颜色组成，像素的亮度也由它们控制（比如，三种颜色都为最大值时，就呈现为白色），通常色深可以设为4bit、8bit、16bit、24bit。色深位数越高，颜色就越多，所显示的画面色彩就逼真。但是颜色深度增加时，它也加大了图形加速卡所要处理的数据量。

Bit是计算机中的二进制单位，8bit代表二的八次方，也就是8比特位深。

RGB中三个通道颜色各有二的八次方深度，三个二的八次方相乘，得到8比特位深的全部色彩。

灰度：指使用黑色调表示物件，用黑色调为基准色，不同的饱和度的黑色显示图像。

8位, 16位，24位，32位图片显示原理及对比

我们都知道一张图片可以保存为很多种不同的格式，比如bmp/png/jpeg/gif等等。这个是从文件格式的角度看，我们抛开文件格式，看图片本身，我们可以分为8位， 16位， 24位， 32位等。

  单击右键，属性->详细信息即可查看图片位深度：

 

8位：  2^8 = 2^2(B) 2^3(G) 2^3(R) = 256  (256色)    可以总共显示256种颜色

16位：2^16 = 2^5(B) 2^6(G) 2^5(R) =  65536    可以总共显示65536种颜色

24位：2^24 = 2^8(B) 2^8(G) 2^8(R) =  16777216    可以总共显示16777216种颜色

32位：Alpha透明度 + 24位

  当8/16位深度时，单个原始颜色 （R/G/B）最大只能表示为（0~2^3）/（0~2^6）， 无法满足（0~0xff）的范围，所以显示的颜色范围有限。

  当24位深度时，使用24bit显示一个像素点， 由8bit Red 8bit Green 8bit Blue组合颜色而成，每一个原始颜色（R/G/B）都可以完全显示（0~0xff），所以24位及以上，我们就叫做真彩色

  当32位深度时，与24位相同，可以显示所有的颜色，同时多了一个透明度值。

同一张图片，不用位深度的表现如下：

24位 & 16位：

 

8位 & 4位：

 

1位：（只能显示黑白了）

 

图片像素、尺寸、位深度、图像色深、矢量图、位图、RGB、YUV、像素、分辨率、图片格式的理解

1、概念解释

图像像素：图像的分辨力，也就是图像的宽和高分别有多少个像素。

图像尺度（图像的输出尺寸）：图像的物理单位，比如宽和高是多少英寸或者厘米。

位深度：存储图片一个像素需要消耗多少个bit位。

图像色深：图像的一个像素可以表示多少个bit的颜色。

通道：不同格式图片存储像素的方式，RGB图像的通道为3，灰度图像的通道为1.

dpi：dots per inch，每英寸点数目（每英寸对应多少个像素点），一般电脑显示屏的dpi为24，而印刷设备的dpi为300。

 

2、注意点

（1）位深度是指图片存储在磁盘上时所需要的bit位（存储），而色深是指图像一个像素能表示的颜色数目（能表示的颜色种类），一般也用bit表示。所以，这2个概念容易搞混。位深度和色深度可以相同，也可以不同。(类似显示分辨率和图像分辨率的差距，位深度指保存这个照片可以设定的bit位，色深度是既定属性不可更改）

（2）位深度和色深度和通道息息相关。

（3）显示分辨率和图像分辨率的差异

（4）图像分辨率的单位：dpi(像素/英寸 Dots Per Inch)、ppi(像素/厘米 Pixel Per Inch)

（5）在photoshop中，设置有锯齿参数时，方法会有锯齿感，但缩小之后会平滑。如果没有设置锯齿，则反之。

1. windows系统下保存的图片文件，是经过有损压缩。

3、其他概念

Bytes：字节；bit：比特；1Byte=8bits

1英寸(inch)=2.54厘米(cm)

像素可以方格像素，也可以是长方形像素。

分辨率：也叫解析度。

矢量图

放大图片时，无论怎么放大，都不会发生像素化，矢量是由点、线或文字组成的单个图形。

矢量图可以理解为在我们口中描述图形的方法，比如：图A：一个半径10cm的绿色实心圆，重点包括：圆、实心、绿色、半径为10cm、圆心位置，这些信息只需要很少的字节即可记录图A，因而，矢量图所占空间较小；还有一个特点就是放大以后不会变形，因为不管放多大，其特征都是固定的。矢量图缺点也很明显，难以表述复杂场景。基于矢量图放大不变形的特点，目前有一个重要的应用场景是电子地图。

位图

也叫点阵图，应用程序将它转换为一个小方格，通常把这种方格称为像素。位图的图片都是通过扫描或数码相机得来的。

位图的基本单元为像素，位图即是像素的集合，具体到某一张平面图片，将其量化为width*heigh的像素矩阵，每个像素使用一定的规则（RGB或YUV，稍后细述）进行表述，得到整个图片的二进制文件格式即为位图。不经过处理的位图持有原图的全部数字化信息，图片文件比矢量图要大很多。

RGB

位图的每个像素可以用RGB格式表述，RGB也是像素点色彩值的最直观表述，常用的RGB包括RGB565、RGB888，表示不同的量化级别，以RGB888为例，分别采用8个bit表示红色、蓝色和绿色，各色值的量化范围为[0,255]，可以表述2^24个色值。一幅720*1080的图片如果用RGB888表述的话大小为：720*1080*3=2M左右，文件较大，一般都要进行压缩处理。当前大部分的压缩处理算法是不是基于RGB的，而是针对YUV的。还有一种ARGB格式，在RGB的基础上，加上了Alpha通道，可以处理图片的透明部分。

YUV

YUV是视频、图片、相机等应用中使用的一类图像格式，实际上是所有“YUV”像素格式共有的颜色空间的名称。 与RGB格式（红 - 绿 - 蓝）不同，YUV是用一个称为Y（相当于灰度）的“亮度”分量和两个“色度”分量表示，分别称为U（蓝色投影）和V（红色投影），由此得名。

 

像素（pixel，缩写px）

一张位图图片无限放大后出现的方格，每个像素是单独的色彩块，像素越多，相同尺寸的图片中，图片越清晰。像素分为数码像素与屏幕像素（或物理像素，有实实在在尺寸）

数码像素是一种虚拟化的数字，大小可以任意，或者说没有实际的物理大小。（像素大小是去适配显示屏像素大小，或适配打印的大小。图二，左表示显示屏像素点很小，右图表示显示屏像素很大，同一幅图）

 

就单个像素来说，本身的形状是任意的，没有被明确定义的，或者是被捕获时的摄像机或相机、或扫描仪等定义的，本身不具备显示功能，数码像素要显示必须依赖显示设备，包括显卡，显示屏。通常我们理解的一个像素是1：1的正方形块，这只是它最常见的一种形式，有的摄像机捕获的并不是1：1的正方向，比如：1：1.21，1：1.09，1：1.46等等，但摄像机或相机的感光元件形状都是矩形（正方形或长方形，其实也可以是圆形，不规则图形，但没人会用圆形或不规则图形）

 

屏幕像素是指显示屏的像素，包括电视机，电脑显示屏，手机显示屏等等，这些像素不是虚拟的，是实实在在存在的，具有物理尺寸的大小。通常是英寸-inch，这些像素通常来说只有一种比例1：1的正方形，并且像素点之间是紧挨着的。但是通常户外显示屏（LED屏）的像素点就有不同比例的，还有圆形的，因为人们观看广告的距离不是近距离，而是几十米上百米远，所以他们的像素点不是一颗挨着一颗，像素点之间有空隙和距离。

 

分辨率

数码图像分辨率Resloution,数码打印分辨率或屏幕分辨率ppi，打印机分辨率或物理世界dpi，ppi=pixels per inch，dpi=dots per inch）

数码像素分辨率Resolution

数码像素分辨率指这幅图像素多少。通常我们看到的“分辨率1920*1080”就是指数码像素分辨率，它表示的是“像素数量”与面积没有任何关系。数码图像的物理尺寸可以是任意的，比如3ppi，100ppi表示打印的时候一英寸打印3和100个像素点。如果图像分辨率是5000*4000px，打印分辨率是100ppi，那么这幅图打印出来的实际尺寸是宽=5000/100=50inch，和高=4000/100=40inch

数码图像宽高像素（Resolution),与图像打印分辨率（ppi）的关系。

1. 显示角度来说：无关

数码图像在显示屏上起作用的是数码图像宽高像素，分辨率可以设定为任何值，所以无关，ppi分辨率在图像显示上来说无任何意义。

 

 

 

打印来说

数码图像宽高像素起决定作用，打印分辨率起二次作用。Resolution=父级。Ppi=子集，父级起总控作用，父级的宽高像素直接决定了打印图片的清晰度和大小，如果父级宽高像素很低，击视子集打印分辨率设置再高，打印也不会清晰，或者打印图很小。父级和子级，其中任何一个设置过低=打印不清或打印图像很小，父级和子级同时设置高值=打印清晰（前提观看打印图的距离不变，如果隔着很远的距离，需要自行降低ppi让图像打印尺寸变大。”

数码图像ppi设置意义有两点；一是原始数码图像应该打印多大的物理尺寸。二是高ppi可以使打印更精细，但是画面元素在物理尺寸上会缩小，反之画面元素会放大。

 

打印机分辨率dpi

指打印的精细度，dots指的油墨点。打印机分辨率越高表示打印点越小，1单位长度就会有更多的点来表示，那么打印就精细和锐利清晰。反之亦然。打印机分辨率dpi不能决定打印图片的物理尺寸大小，物理尺寸大小inch由ppi决定，或人为指定的一个大小。

打印机分辨率dpi与数码打印分辨率ppi。在整个打印的流程里，ppi是指输入的精度，dpi是指打印输出的精度。可知三者控制关系：数码图像分辨率＞数码图像打印分辨率＞打印机分辨率，经过这个流程之后会得出打印出来的图像精细度。

打印机分辨率dpi与数码图像打印分辨率ppi来自两个完全不同的世界，出了上述关系，dpi不能进入数字领域表像素，ppi不能进入物理世界表打印点。

 

屏幕分辨率ppi

屏幕分辨率为ppi，因为屏幕上的一个点代表一个像素。不过与打印机不同的是，屏幕分辨率不是指横向和竖向1个单位长度有多少个像素点，而是指方形屏幕对角线长度有多少个像素点，而是指方形屏幕对角线长度有多少个像素点，然后得到一个单位长度有多少个点。

计算公式，屏幕ppi=（长的像素数量的平方＋宽的像素数量的平方）/对角线长度（inch）

 

数码图像与屏幕分辨率ppi的关系。同一幅图像，屏幕分辨率越高、图像显示越小，图像看起来越精细，锐利，但可能会降低识别度，图片太小了看不清图上的文字和细节，所以屏幕分辨率并不是越高越好，反之亦然（安卓手机的反向思路就是解决这个问题的）

 

 

数码图像打印分辨率ppi与屏幕分辨率ppi除名字一样外没有其他关系。

数码图像分辨率Resolution与屏幕分辨率ppi的关系

屏幕的长宽像素数量限制了数码图像的显示。无论数码图片的宽高像素有多大，显示的时候无法超过屏幕像素数量的。比如一张数码图5000*4000px,但屏幕像素为1920*1080px，所以这个数码图最多显示1920*1080个像素。特别是要放到户外LED大屏广告的图像，直接将数码图像的像素高宽设置为LED大屏的像素就可以了，过多的数码图像像素只会增加文件的内存大小，而不是显示的清晰度。

像素密度ppi与dpi可通用

 

图片格式

JPEG

JPEG是一种有损压缩格式，其压缩比可达1:100，一般在1:10左右，右侧的值越大，文件越小，但清晰度也越低.无法调整曝光度，有损失的压缩，图层合并，通道删除。

总体说来，先压缩UV分量，然后分别对Y、U、V块进行离散余弦变换，将变换完的矩阵使用量化矩阵（和压缩比有关系）进行量化，Z字形拉平矩阵，哈夫曼编码.

PNG

PNG是一种无损压缩格式，也就是说经过PNG编码后的图像解码后可以保留源文件全部信息。当然，这个只是理论的，在实际算法中，与PNG支持的色度有关，比如，PNG表示一个颜色值使用8bit，则可以表示256种颜色，也就是说编码及解码可以达到256种颜色的还原，24位的PNG和RGB的精确度是一致的。PNG算法压缩原理利用的是图像相邻的色值有大面积重复部分，比如说，拍摄的蓝天白云，其蓝天部分的色值重复率就很高。PNG算法中首先按图像从左到右、从上到下获得各像素点的色值，然后在表示色值M之前会加一个重复个数的值N，表示该M色值往后N位全就都是M色值，N最大可表示的值取决于重复个数的二进制位，比如8位，最多可表示256个重复值，超过256，即使仍然是相同颜色，也要需要新起色值表示，这样重复色块就合并成数量+色值的表示，从而达到压缩效果。图像重合块越多，PNG的压缩效果就越好。

Tiff（图层保留，通道删除）

TIFF是Tagged Image File Format的缩写。在现在的标准中，只有TIFF存在， 其他的提法已经舍弃不用了。做为一种标记语言，TIFF与其他文件格式最大的不同在于除了图像数据，它还可以记录很多图像的其他信息。它记录图像数据的方式也比较灵活， 理论上来说， 任何其他的图像格式都能为TIFF所用， 嵌入到TIFF里面。比如JPEG， Lossless JPEG， JPEG2000和任意数据宽度的原始无压缩数据都可以方便的嵌入到TIFF中去。由于它的可扩展性， TIFF在数字影响、遥感、医学等领域中得到了广泛的应用。TIFF文件的后缀是.tif或者.tiff

TIF文件是一种标签标记文件，它的文件的构成方式就是根据Tag来标记的。同时还可以记录地理信息，坐标、投影等信息，非常方便在GIS领域使用。

BMP

BMP（全称Bitmap）是Window操作系统中的标准 图像 文件格式 ，可以分成两类：设备相关 位图 （DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像 软件 都支持BMP图像格式。

 PSD(图层分开，通道保留）

PSD/PDD是Adobe公司的图形设计软件Photoshop的专用格式。

PSD文件可以存储成RGB或CMYK模式，还能够自定义颜色数并加以存储，还可以保存Photoshop的图层、通道、路径等信息，是唯一能够支持全部图像色彩模式的格式。

RAW(前期拍摄用格式）

RAW的原意就是“未经加工”。可以理解为：RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息，同时记录了由相机拍摄所产生的一些元数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。RAW是未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称为“数字底片”。RAW格式的全称是RAW Image Format，在编程中称之为原始。

数字媒体技术常用软件

LR；编辑、整理、储存和共享照片

AI：矢量图形和插图

ID：页面设计、布局和出版

AE：电影视觉效果动态图形

达芬奇：影视级别调色

Acorbat pro DC：开展工作的完整PDF解决方案

DW：网站、应用程序设计和编码

Adobe XD：设计分享用户体验并为其创建原型。