《数字摄影艺术》第4章数字暗房技术.ppt

数字摄影艺术,北京印刷学院 魏东,第四章 图像技术,第一节 数字图像知识基础,1、图形和图像 计算机中的“图”分为两种：图形、图像 图形：以矢量的方式进行描述，由点、线、面等结构 元素构成。图像：以点阵的形式进行描述，由像素点组成的栅格构成。对两种“图”的处理，也使用两种不同的软件。,第一节 数字图像知识基础,第一节 数字图像知识基础,2、点阵图像 图像是以点阵的形式存在的，可以简单地将图像理解成为是由一个个小方块互相紧密地排列在一起构成。每个小方块都有自己的颜色特征，紧密排列时，这些颜色的差别便构成了整幅图像颜色和层次上的变化，也就形成了图像上所表现的各种形体。简单地说，我们可以将图像看作是由各种颜色的马赛克拼合而成，在Photoshop软件中，将图像放到最大时，我们就可以看到这些小方块的变化。,第一节 数字图像知识基础,第一节 数字图像知识基础,3、像素（pixel）构成图像的最基本元素，可以理解为构成点阵图像的小方格。在图像文件中，像素是不可分割的，每一个像素都具备位置、色彩属性。像素是一个电子概念，它不是实体，没有物理尺寸，随着输出手段和精度的不同，呈现不同的大小。,第一节 数字图像知识基础,4、颜色深度 颜色深度是指每个像素点所能表现的颜色数目，它是由计算机记录像素点时所用的“位”（bit）数来表示的。1“位”（bit）即一个二进制单位，可以表达“0”或“1”两种信息，对于图像的像素点来说，则可以“黑”或“白”两种颜色变化，对应的图像则为黑白图像。记录像素点所用的“位”（bit）数越多，所表达的颜色变化越丰富。黑白图像 2=2色 灰度图像 2=256色 索引色彩色图像 2=256色 真彩色图像 2 X 2 X 2=2=16777216色（RGB3通道）,第一节 数字图像知识基础,1bit（2色）8bit（256色）24bit（16777216色）,第一节 数字图像知识基础,简易颜色深度对应表 颜色深度（bit）像素颜色数 图像颜色模式 通道数 1 2=2 黑白图像 0 8 2=256 灰度图像 1 24 2=16777216 RGB彩色图像 3 32 2 CMYK彩色图像 4 36 236 RGB彩色图像 3 48 248 RGB彩色图像 3,第一节 数字图像知识基础,5、图像的数据量 图像的数据量是指图像文件所占计算机存储空间的大小。图像的数据量=组成图像像素点数目X颜色深度（bit）色彩越丰富，像素数越大的图像文件所占的存储空间也越大，用计算机进行处理的效率和速度也越低,第一节 数字图像知识基础,5、图像的分辨率 单位长度内像素点的个数就是图像的分辨率。常用单位为ppi（像素每英寸/pixel per inch）打印机输出分辨率常用单位为dpi（点每英寸/dot per inch）印刷输出常用分辨率为lpi（线每英寸/line per inch）图像的分辨率越大，则单位长度内像素点的数目越多，所表现的内容变化也就越细腻，图像的质量也越高，当然文件的数据量也就越大。,第一节 数字图像知识基础,6、色温 a、黑体：完全辐射体，又称普朗克辐射体。它是指在辐射作用下既不反射也不透射，而能把落在表面的任何波长的辐射全部吸收，也就是光谱吸收比恒等于1的物体。b、色温：把一个绝对黑体密闭在真空状态里，从绝对零度（-273度）时开始加温。随着温度升高，黑体会发出不同的色光，而发出特定色光的温度就叫做色温。绝对黑体加热发光，由低色温至高色温呈色变化为橙红-白-蓝变化。色温的计量单位就以Kelvin的名字命名K。,第一节 数字图像知识基础,C、色温与白平衡 白平衡是一种让数字相机或扫描仪等设备适应照明光光色温的一种技术，目的是通过对光环境测量对所拍摄或扫描得到的图像符合人眼在正常光照条件下得到的视觉谨严。白平衡通过调整感光器的输出来实现。因此调整白平衡就是调整色温。常见的色温如下：1000K 烛光 2000K 日出前2500K 室内灯光（旧灯泡）3000K 室内灯光（新灯泡）30004000K 日出和日落 40005000K 荧光灯50005500K 闪光灯 55006000K 工作室闪光灯60007000K 日光，晴天 70008000K 低海拔薄云天气80009000K 多云乌云 900011000K 低海拔雨天或高海拔晴天1100018000K 高海拔阴天或雪天,第一节 数字图像知识基础,7、色彩空间 随着色彩科学和计算机图像处理技术的发展的兴起，计算机处理图象已经成为主流，但是现在多数的计算机设备无法完全再现人眼可辨认的色彩。一般的数字影像都是采用了sRGB色彩空间，sRGB的色彩范围较窄，主要用于Microsoft个人计算机系统显示器显示的图片。Adobe RGB的色域更加宽广，更加适合印刷出版行业。,第一节 数字图像知识基础,国际照明委员会(CIE)颁布的CIE1993-RGB系统的色度图：,第一节 数字图像知识基础,8、色彩管理 由于国际色彩联盟(International Color Consortium/ICC)的推动，计算机操作系统已内置色彩管理效能，如果其他应用软件及硬件支持ICC系统，就可以在不同的系统间实现准确的色彩转换。色彩管理系统的基本结构是以操作系统为中心，CIE Lab成为参考色彩空间，ICC特征档案记录仪器输入或输出色彩之特征，应用软件及第三者色彩管理软件成为使用者的色彩控制介面。,第一节 数字图像知识基础,色彩管理的三个基本步骤 第一步 calibration 校准仪器 第二步 characterisation 确立特性 第三步 conversion转换色彩空间 数码摄影流程一般彩色管理方法 固定照明环境测量显示器、测量打印设备色彩特性并建立设备空间与CIE标准色空间的转换关系校正显示器使用ICC系统管理整个流程 显示器校正方法：使用专门测量仪器及软件校正显示器 简易显示器校正方法：使用Adobe Gamma做灰阶及一般偏色校正,第一节 数字图像知识基础,9、直方图 能够以直观方式显示数字图像特征的一种示意图，直方图中X轴方向代表了亮度分布，左端代表的亮度为0，右端为255，Y轴方向表示在该图片中某亮度像素分布比例。,第一节 数字图像知识基础,第一节 数字图像知识基础,反差低,第一节 数字图像知识基础,欠曝,第一节 数字图像知识基础,过曝,第一节 数字图像知识基础,层次断裂,第一节 数字图像知识基础,10、常用数字图像文件及文件格式 JPG 有损压缩图像文件格式，可变压缩比，只能记录8位通道色彩，不能记录更多的层、通道信息。一般做屏幕显示用途，在PS中压缩系数建议使用8以上，如果做纸面媒介输出，建议压缩系数选择10以上 Tiff 无损数字图像文件格式，经常用做高质量制作及输出。Raw 数码相机原始拍摄文件（可理解为没有冲洗的底片），12位通道数据，可记录所有原始拍摄数据，使用专门的解Raw软件可解释为Tiff或JPG图像文件，在解Raw软件中可进行曝光补偿、色温调整、色彩调整、阶调调整、镜头缺陷校正、锐化、去噪点操作。不同厂家相机所产生的Raw文件有不同的文件后缀。,第二节 数字暗房的作用,1、数字暗房的定义 数码后期并没有一个约定俗成的名称 相近名称：后期处理、数码暗房、数码后期、图像处理 数字暗房是近10年来，随着数码相机和数码摄影产生后，出现的新名词。数字暗房或者数码后期是相对于传统摄影暗房工艺的称谓，还没有准确的定义。数字暗房是一个涉及多学科知识及技能的综合知识技能体系，确定数码后期所涵盖的知识内容组成非常困难。,第二节 数字暗房的作用,2、数字暗房的基本功能 根据不同的目的，数字暗房有以下基本功能：a、对被拍摄对象及内容的准确还原 b、对拍摄失误做适当的补偿及补救 c、对被拍摄对象及内容的修饰 d、对图片视觉表现风格的强化 e、对图片视觉表现的再创作 f、对图片输出方式的优化,第二节 数字暗房的作用,3、学习数字暗房涉及到的知识领域 a、光学相关知识：各种镜头的光学和光学表现特点 b、感光材料知识：胶片、ccd、cmos的成像特点及表现特点 c、摄影器材知识：传统器材、数码器材、各种附件 d、摄影技巧知识：各类拍摄技巧 e、色彩管理知识：图像输入、处理、输出的色彩管理体系 f、软件操作知识：各类图像处理软件的使用技巧 g、人文科学知识：造型、审美、哲学,第二节 数字暗房的作用,4、学习数字暗房的阶段要求 第一阶段，能够完成基本的数码后期操作：能够完成图像的输入输出尺寸控制，能够完成基本的色彩、层次调整和画面内容修饰。第二阶段，能够完成一般意义的数码后期操作：能够掌握普遍意思上大部分图像修饰方法，能够完成基本的色彩管理和控制，能够进行一些图片的后期表现风格强化和再创作。第三阶段，熟悉摄影和数码后期的各个环节并融会贯通，能够根据图片的拍摄或创作意图选择合适的拍摄和后期方法进行风格强化和再创作，熟练控制最终作品的表现品质。,第三节 数字图像的质量要求,1、数字图像的特点 相对于模拟图像，数字图像具有以下特点：a、色彩及阶调表现基于数字信息技术，有一定的范围和限制。b、数字图像的信息量越大，信息处理速度及效率越低。c、数字信息是非连续信号，过多的处理会造成质量的严重下降。,第三节 数字图像的质量要求,胶片通过扫描数字化后得到的数字图像的特点：a、图像基本构成颗粒较粗，后期细节处理较难。b、原胶片阶调经过压缩，阶调再现不均匀，在画面暗部及亮部层次较少，后期阶调处理教难。由数码相机拍摄得到的数字图像的特点：a、图像基本构成颗粒较细腻，后期可做较多的细节处理。b、图像层次阶调再现比较均匀，层次阶调曲线基本为直线，后期可做较多的处理，但在视觉表现上比较单薄。,第三节 数字图像的质量要求,2、高质量数字图像对阶调和层次的要求 从一般数字图像文件的物理构成角度看，高质量图像具有以下特点：a、单通道色彩至少有8位色深。b、对于描述层次表现的明度直方图，应尽量连续充满，对于屏幕显示应用直方图两端应尽量不溢出，对于印刷及打印输出直方图两端应稍有溢出。,第三节 数字图像的质量要求,3、高质量数字图像对色彩的要求 从一般数字图像文件的物理构成角度看，高质量图像具有以下特点：a、单通道色彩至少有8位色深。b、对于描述各通道表现的单通道直方图，应尽量连续，直方图两端应尽量不溢出。避免出现大量高饱和溢出色彩。,第三节 数字图像的质量要求,5、高质量数字图像对细节及锐度的要求 从一般数字图像文件的物理构成角度看，高质量图像具有以下特点：a、明度直方图的像素分布应比较均匀，如变化太大则图像细节不够丰富。b、细节连续轮廓线宽度在最细微处越细越好，尽量能够达到单像素宽度。在明度直方图被基本充满的情况下，细节连续轮廓线宽度越细，锐度越好。,第三节 数字图像的质量要求,5、高质量数字图像的视觉表现 从一般数字图像文件的视觉角度看，高质量图像具有以下特点：a、画面反差适中，层次变化连续细腻，色彩变化丰富。b、细节清晰，轮廓锐利，噪点较少。,第四节 模拟图像的数字化,1、胶片扫描 进行胶片扫描，应注意以下几点原则：a、应使用性能尽量好的扫描设备。对于反差较大的反转片，只有使用滚筒扫描仪才能更多地扫描出暗部细节。b、应在扫描时尽量做好一切调整设置，避免在后期软件中再进行更多的调整。c、如果进行印刷输出，尽量在扫描时直接进行CMYK分色，避免在后期软件中再进行更多的调整。d、胶片扫描会对胶片产生伤害，同一张胶片应尽量避免多次扫描。,第四节 模拟图像的数字化,2、胶片扫描的设置 进行胶片扫描，应注意以下设置选项：a、胶片类型的设置：正片、负片 b、除尘及去脏点设置 c、曲线及阶调设置 d、扫描分辨率及尺寸设置 e、色彩模式及色深设置 f、如进行印刷分色，应注意印刷分色曲线设置匹配印刷方式,第五节 数字暗房工具软件,1、Raw文件解释软件 Raw文件解释软件主要功能：将原始图片记录信息转化为图像文件。一般解Raw软件能够进行的操作（一般只能整体进行调整）：色温调整，曝光补偿调整，饱和度调整，锐化调整，去噪点调整，边缘失光调整，曲线调整、阶调调整、裁减及旋转、输出彩色模式及文件格式调整,第五节 数字暗房工具软件,目前比较流行的Raw文件解释软件 第一类：各数码相机厂商均生产各自的配套软件 第二类：通用解Raw软件，著名的有Capture One Pro、Silkpix、Adobe Lighting Room Nikon Capture NX 特点：能够自设置点进行色彩调整 Silkpix 特点：色彩饱满，类似反转片 Capture One Pro 特点：层次细腻，操作直观方便,第五节 数字暗房工具软件,2、镜头矫正软件 主要功能：对镜头缺陷产生的图像变形进行矫正 LensDoc Filter 非常专业 Debarrelizer 滤镜插件，操作简单 PTLens 3、去噪软件 主要功能：对数字图像中的各类噪点进行去除 NeatImage Noiseware Pro,第五节 数字暗房工具软件,4、转黑白软件 主要功能：模拟加各种滤镜特点、模拟黑白后期工艺特点、模拟相纸及胶片性能、制作特殊效果 Convert to B&W5、接片软件 主要功能：将连续拍摄的场景照片拼合为大场景照片 PTAssembler REALVIZ Stitcher,第五节 数字暗房工具软件,6、插值软件 主要功能：在强调细节轮廓基础上放大数码图片尺寸 PhotoZoom Pro、S-Spline、OptiPix7、锐化软件 主要功能：锐化图像细节 Photowiz、FocalBlade,第五节 数字暗房工具软件,8、特殊风格处理软件 主要功能：模拟各种胶片类特点、模拟后期工艺特点、模拟绘画或其他艺术表现形式9、全功能软件平台 主要功能：可全面进行数码图片修饰及数码影像创作 Photoshop CS4,