数字图像
什么是图像？
- 图像是二维或三维景物呈现在人们眼中的影像。例如人眼所见景物，照片，电视电影等。
- 更确切地说，图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体
物理图像与数字图像
- 客观世界中，以自然形式呈现出的图像通常称作物理图像（也叫做连续图像，图像信号值是连续变化的）。
- 计算机并不能直接处理物理图像~！因为计算机只认识离散数字，所以一幅图像在用计算机处理前必须转化为数字形式，即数字图像 。
数字图像的定义
- 数字图像是指物理图像的连续信号值被离散化后，由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。
- 将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（Pixel）。每个像素包括两个属性：位置和色彩（或亮度）。
灰度图像
灰度图像（亦称单色图像），每个像素的亮度用一个整数来表示，通常数值范围在0到255之间，0表示纯黑、255表示纯白，而其它表示灰色。
灰度图像示例
彩色图像
- 彩色图像可以用“红、绿、蓝”三元组（三基色）的二维矩阵来表示。
- 通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该像素中没有，而255则代表相应的基色在该像素中取得最大值。
彩色图像示例
图像的离散化
由一幅物理图像（信号值连续）获取一幅满足需求的数字图像的离散化过程称为图像数字化。这里涉及到两个重要的概念：采样与量化。
采样——位置离散化
物理图像在空间位置上连续点的离散化被称为图像采样，采样确定水平和垂直方向上的像素个数I、J。
- 上图：I = 20，J = 14
- 水平方向采样20 个点， 垂直方向采样14个点
分辨率：单位长度上采样的像素个数，DPI(dot/inch)。
采样越密、分辨率越高、图像越清晰、存储量也越大~！
1611采样
3322采样
6645采样
265180采样
量化——色彩/亮度离散化
量化是图像在采样后，将图像色彩/亮度浓淡的连续变化值离散化为整数值的过程。
- 黑白图： 用一个二进制位1和0表示纯白、纯黑两种情况。
- 灰度图： 亮度的量化级为256。
- 真彩图： R、G、B三种基色量化级均为256。
量化级越高、色彩越丰富、存储量也越大~！