第2章　图像的基本操作

2.1　数字图像基础

2.2.1　像素

在CG 绘画中，展现给人们的图像是由一个个非常小的方形色块为基本单位构成的，这些基本单位即为像素，也就是Pixel。

像素通过横向或者纵向的方式排列，最终构成整个图像。如果我们不断放大图像，当放大到达一定程度时，图像就会出现马赛克，这些方形色块就是像素。

2.2.2　图像格式

就目前已有的信息来看，图像格式分类繁多，但是在CG 绘画领域，并不是所有的图像格式都会用到。在对图片进行存储时，最常见的格式为JPEG（*.JPEG;*.JPG;*.JPE），其次为PNG（*.PNG），使用Photoshop 软件存储的源文件格式为PSD（*.PSD;*.PDD），其他格式还有GIF、BMP、EPS、PDF、CDR 等。

一般来说，当使用我们绘制的作品时，基本上是用JPEG 或者PNG 格式的图片。比如，用于插图时，就会使用JPEG 格式的图片；当用于游戏时，常常会使用PNG 格式的图片。我们可以通过观察如下图所示的两张图片来区分两种图片存储格式之间的不同，左边为JPGE 格式，右边为PNG 格式。

2.1.3　图像分辨率

分辨率的单位是点/ 英寸（PPI），每英寸上的像素越多，对应的分辨率就越高。分辨率越高，其清晰度也越高，放大图像之后，能够看到的细节就越丰富。

简单来说，以常见的图像分辨率300ppi 为例，其具体含义是指，在一个单位长度内（即1 英寸）， 总共包含300 个像素点。

如果图像的分辨率设置得比较小，那么整个图像内包含的像素就比较少，其内部细节也较少，并且文件所占内存也比较小。因此，如果想要画出更多的细节，就需要将图像的分辨率适当设置得大一些。

2.1.4　色彩理论

1.色彩属性

在对色彩进行分类时，我们可以简单地将其分为有色彩和无色彩，色彩主要由色相、明度和饱和度三种属性构成。

① 色彩分类

无色彩：顾名思义，就是没有色彩，主要包括黑、白、灰，如下图所示。在可见光谱中，并不存在黑、白、灰，所以不能将其归类在色彩的范畴中。抛开理性的分析，从感性的角度来讲，黑、白、灰也归类在色彩里。　　　

有色彩：就是在可见光谱中存在的所有色彩，以红、橙、黄、绿、蓝、紫为基础色，通过各种方式的混合，再通过与不同程度的黑、白、灰进一步混合，得到对应的色彩，如下图所示。可想而知，可以得到数不清的色彩。

② 色彩的三种属性

色彩的属性主要包括色相、明度以及彩度（即饱和度）三种。在Photoshop 的拾色器中，分别以 H、S、B 三个字母表示，如下图所示。下面进一步介绍这三种属性。

色相：我们在对色彩进行描述时，首先看到的是其对外展现的内容，即其色相。我们常常说的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色彩就是最基本的几种色相。在Photoshop的拾色器中，色相是以条形连接的，事实上，其最上方和最下方的色相是一样的，将其连接起来就可以形成一个环形的色相集合，一般将其称为色相环，有时也叫作色轮，如右图所示。

明度：顾名思义，是指色彩展现出来的明亮程度。有时，我们也可以将其称为亮度。简单来说，就是色彩本身的素描关系，即黑、白、灰关系。色彩的亮度越高，就会越白；反之，亮度越低，就会越黑。色彩明度渐变效果如下图所示。

彩度（饱和度）：色彩存在外向性格和内向性格，前文提到的色相为其外向性格，而内向性格则表现为其彩度，也就是我们常说的色彩的饱和度。更直观地说，也就是色彩鲜艳或者浑浊的程度。需要注意的是，对于黑、白、灰来说，它们是不存在彩度的，也不属于任何色彩系。

当确定色彩的彩度时，通常根据该色彩中的中性色含量确定色彩的彩度，也就是黑、白、灰的含量。如下图所示，其彩度从左至右依次降低。

2.Photoshop 色彩术语

就Photoshop 来说，在使用时，主要有色阶、色调、饱和度、亮度和对比度等色彩术语。

色阶：一般我们看到的是色彩模式下的图像，就画面本身来说，显然是具备其对应的明暗度的，这个明暗度即为色阶。当需要进行调整画面的明暗度时，就可以通过调整色阶来实现。

色调：通常来说，为了使图像看起来更有整体感，其表现出来的样子要有一个主色调，比如，红色调、黄色调等。改变画面的色彩，使其在各种色彩之间进行调整，即为色调调整的过程，我们可以使用Photoshop 的相关功能，分别对其进行调整。

饱和度：也就是画面色彩的鲜浊程度。

亮度：亮度对明暗色调的强度有直接影响，表示整个画面里的明暗程度。

对比度：很显然，任意两种色彩之间都存在一定的差异，它们之间的差异越明显，对比度就越大。

2.1.5　色彩模式

不同色彩在相同属性下的集合即为色彩模式，图像显示和打印的色彩模型对其有直接影响。在Photoshop 中，有多种色彩属性，具体如下图所示。

就CG 插画来说，在一般情况下，默认在RGB 模式下绘画，如果需要打印，为了避免打印出来的色差太大，一般会使用CMYK 模式。有时也可以用RGB 模式绘画，最后需要打印时再改成CMYK 模式。除了这两种常用的模式，其他模式用得相对较少，灰度模式偶尔可能也会用到，比如，查看画面整体的素描关系。下面对这两种模式进行具体介绍。

1.RGB 色彩模式

在所有的色彩模式中，最基础的就是RGB 色彩模式，其主要使用加色原理。RGB 三个字母分别代表的是红、绿、蓝三种色彩的英文首字母，该色彩模式主要就是根据不同的比例将这三种色彩进行混合，进而生成其他各种色彩，如下图所示。在各种屏幕上显示出来的色彩，或者在网上保存后传输的色彩，都是在这种色彩模式下进行表现的。在Photoshop 中，这是最常用也是最基本的一种色彩模式。

2.CMYK 色彩模式

与 RGB 色彩模式的加色原理相反，CMYK 色彩模式主要使用减色原理，通过对青色、洋红色、黄色和黑色四种色彩进行不同比例的混合而产生出各种色彩。值得注意的是， CMYK 中的青色、洋红色和黄色分别是 RGB 模式下三种色彩的互补色，将这三种色彩充分混合，最终并不能得到纯黑色，能得到暗棕色已经是极致了，正是因为这个原因，才会在该色彩模式中加入黑色，如右图所示。对于印刷刊物或者打印类文件，基本上都以 CMYK 色彩模式为标准。

3.RGB 和CMYK 色彩模式的色彩对照

在大多数情况下，色彩的饱和度越高，两种色彩模式下的色彩区别越明显。如下图所示，两张图为相同色彩在不同色彩模式下的效果，从上到下分别是RGB 模式和CMYK 模式，通过观察可以明显看出这一特点。