1.3 数字图像基础
1.3.1 失量图与位图
图像的表示分为位图方式和矢量图方式。这两种方式各有优缺点，但又相互补充。
位图是由像素点组成的图形，适合表示色彩丰富，曲线复杂的图像，但图像文件大；矢量图是基于一定的数学方式描述的图形，适合表示色彩较少，以色块为主，曲线简单的图像，图像文件小。
Photoshop处理的对象是位图，这里首先要了解图像文件的基本构成元素和相关概念。
（1）像素
像素（Pixel）是组成位图图像的最基本单元。一幅图像要以位图方式在计算机中表示，必须经过一个离散化的过程转变为数字图像，这些离散点就是像素，它是组成图像的基本单元，也称为采样点或像元，故位图也被称作像素图或点阵图。一幅图像通常由许多纵横排列的像素组成，单位面积所含像素越多，图像的效果就越好。每个像素都具有不同的颜色值，正是这些极小的具有不同颜色的像素构成了丰富多彩的数字图像。在计算机屏幕上所见到的像素是一个个极小的方形颜色块，当放大到一定的比例后，由于像素被放大，像素会在屏幕上形成如图1-81所示的方形马赛克现象，因而这些像素也称为栅格。
图1-81 图像放大后的马赛克现象
（2）色彩深度
色彩深度是指一个图像中颜色的数量。
计算机中是以“位”（bit）为基本单位来存储图像数据的，1位有1、0两个可能的值。因而色彩深度以“位”定义每个像素的颜色，如1位表示图像的每个像素可能有2种颜色（黑或白）变化，8位表示图像的每个像素可能是256（28）种颜色中的任意一种，而构成32位图像的像素则可能是含有Alpha通道的24位图像等。表1-1所示为基本色彩深度与相应的色彩模式（色彩模式及通道将在后续章节介绍）。
表1-1 基本色彩深度与色彩模式
（3）失量图形
矢量图形构成与位图完全不同，它是用数学方式来描述曲线的组成，其基本组成单元是锚点和路径。图像整体放大或缩小，边缘曲线会随之放大或缩小，因而它的边缘始终都是平滑的。矢量图形是以边缘来描述图形的，文件通常都比较小，适合用于表示曲线简单、色块少的图形，如图1-82所示。
图1-82 失量图形
目前十分常用的矢量图形编辑软件有CorelDRAW、Illustrator等。Photoshop以优秀的位图处理功能著称，对于矢量图形文件，可以通过转换在Photoshop中以位图的方式处理，由于同属Adobe公司产品，Photoshop可以更好地接纳Illustrator的图形文件。在实际使用中往往是一幅图片分别在矢量图形处理软件和位图处理软件中进行处理，将两种图像处理方式的优点综合起来完成丰富多彩的图形图像效果或设计方案。
1.3.2 图像处理的相关概念
（1）分辨率
位图是以像素为基本单位构成的，图像单位长度内含有的像素称为图像的分辨率（Image Resolution），分辨率的单位为像素每英寸（ppi，pixels per inch）。图像分辨率越高，意味着每英寸所包含的像素越多，图像具有越多的细节，颜色过度就越平滑，图像质量越好。
（2）色彩模式
色彩模式决定现实和打印输出图像的色彩模型，所谓色彩模型即用于表现色彩的一种数学算法，即电子图像用什么方式在电脑中显示和输出。也可理解为表示图像的颜色范围及合成方式。
Photoshop中的色彩模式有：Bitmap（位图）模式、Grayscale（灰度）模式、Duotone （双色调）模式、Index Color（索引）模式、RGB模式、CMYK模式、Lab模式、Multichannel （多通道）模式、8位/通道、16位/通道模式和32位/通道模式，每种模式的图像描述和再现图像色彩的原理，以及再现颜色的数目都是不同的，此外图像色彩模式不同，图像的通道数和文件大小也不同。关于图像常用色彩模式的特点参见第7章的相关叙述。
1.3.3 图像文件格式
图像文件由于保存和编辑方式不同，使用方式和要求不同，因而有多种文件格式，各有不同的特点。在图像编辑时也需要了解不同的图像格式，以便得到最佳的编辑效果。
在Photoshop中保存编辑图像时，默认为psd文件格式，如果需要保存为其他文件格式，可选择“存储为”命令，在弹出的“存储为”对话框中的“格式”栏选取要求的文件扩展名，设定文件名及存储路径后单击“保存”按钮，对于有些图像格式保存后会弹出相关的选项窗口，设置与图像品质相关的参数。
（1）PSD格式
PSD格式是Photoshop默认的文件格式，也是唯一可以存取所有Photoshop特有的文件信息以及所有彩色模式的格式。它可以支持位图、灰度、双色调、索引颜色、RGB、CMYK、Lab和多通道图像模式，支持Alpha通道、专色通道和图层。
PSD模式一般用于图像编辑过程中存储图像。如果要求文件中含有图层或通道信息时，就必须以PSD格式存档。PSD格式可以将不同的物体以图层分离存储，便于修改和制作各种特效。
（2）JPEG格式
JPEG格式的图像通常用于图像预览和超文本文档中。
JPEG格式是一种高效的压缩图像文件格式，特点是文件比较小，并且可以调节压缩比，最大压缩比可达10∶1。但JPEG是一种有损压缩，即压缩时会丢失一些数据，在存档时将人眼无法分辨的资料删除，以节省存储空间，这些被删除的资料无法在压缩时还原，所以JPEG文件并不适合放大观看，输出成印刷品时品质也会受到影响，这种类型的压缩文件，称为“失真压缩”或“破坏性压缩”。
（3）TIFF格式
TIFF格式允许多达48位的色彩深度，支持跨平台的应用软件（支持苹果平台和PC平台），支持位图、灰度、索引颜色、RGB、CMYK和Lab模式，同时RGB、CMYK和灰度模式均可包含Alpha通道，并可支持LZW无损压缩。
TIFF便于各种图像软件之间的图像数据交换，应用很广泛，支持多种色彩模式，并且在RGB、CMYK和灰度3种色彩模式下还支持Alpha通道。它可以在许多不同的平台和应用软件间交换信息，同时它也可以使用LZW方式进行压缩。在Photoshop中以TIFF格式存档时，可以选择PC或Mac格式以及是否进行LZW压缩。并可以选择存储图像的透明度信息。
（4）BMP格式
BMP图像文件是一种DOS和Windows平台上常用的标准点阵式图形文件格式，它支持RGB、索引色、灰度和位图模式，但不支持Alpha通道（用于存放选择图像范围，将在后续章节介绍），可以支持1bit、8bit和24bit的格式。
（5）GIF格式
GIF是CompuServe公司制订的一种图形交换格式，是网页上通用的格式，用来存储索引颜色模式的图形图像。GIF格式只支持256种颜色，并采用LZW（一种无损压缩技术，在压缩包含大面积单色区域的图像时非常有效）的压缩方式，可以将文件的大小压缩一半，而且解压时间不会太长，以加快电子信息传输的时间，但它只能是8位的图形文件，不支持Alpha通道。现今的GIF格式仍只能达到256色，但它的GIF89a格式能存储成背景透明化的形式，并且可以将数张图存成一个档案，形成动画效果。
可以使用“存储为”命令直接以GIF格式存储RGB、索引颜色、灰度或位图模式的图像。
（6）PNG格式
PNG格式采用无丢失的压缩方式，可以用于网络图像的传输，它只在RGB和灰度模式下支持Alpha通道。PNG格式能够对图像进行无损压缩，它支持灰度、位图、索引色和RGB色彩模式，在RGB和灰度模式下还支持Alpha通道。PNG-8支持256色，PNG-24则支持24位真彩色，并且支持透明背景，甚至支持边缘柔化的半透明效果。在Photoshop中，通过执行“文件”→“存储为Web和设备所用格式…”命令来存储生成PNG文件。
（7）EPS格式
EPS格式是一种通用的行业标准格式，常用于绘图或排版软件，可同时包含像素信息和矢量信息，支持填充路径（剪切路径）操作，但不支持Alpha通道。若要打印EPS文件，必须使用PostScript打印机。