1.4　数字图像基础

在学习使用Photoshop 2023处理图像之前，应先了解一些图像处理中的相关概念，包括位图和矢量图的概念，以及像素和分辨率的关系等，以便为学习图像处理打下基础。

1.4.1　位图与矢量图

计算机图像的基本类型是数字图像，它是以数字方式记录和保存的图像文件。根据图像生成方式的不同，可以将图像分为位图和矢量图两种类型。

1.位图

位图又被称为像素图或点阵图，当位图放大到一定程度时，可以看到位图是由一个个小方格组成的，这些小方格就是像素。像素是位图图像中最小的组成元素，位图的大小和质量由像素的多少决定，像素越多，图像越清晰，颜色之间的过渡也越平滑。

我们使用数码相机拍摄的照片、扫描仪扫描的图像以及在计算机屏幕上抓取的图像等都属于位图。位图的特点是可以表现色彩的变化和颜色的细微过渡，产生逼真的效果，并且很容易在不同的软件之间交换使用。但在保存时，需要记录每一个像素的位置和颜色值，因此占用的存储空间也较大。

另外，由于受到分辨率的制约，位图包含固定数量的像素，在对其放大时，无法生成新的像素，只能将原有的像素变大，以填充多出的空间，产生的结果往往会使清晰的图像变得模糊。下面是将一张原本清晰的图像放大后的局部效果。可以看到，图像已经变得模糊了。

2.矢量图

矢量图也叫向量图，它是由大量数学方程式创建的，其图形是由线条和填充颜色的块面构成的，而不是由像素组成的。对这种图形进行放大和缩小，不会引起图形失真。矢量图的这一特点非常适合制作图标、Logo等需要经常缩放，或者按照不同打印尺寸输出的文件内容。

矢量图占用的存储空间要比位图小很多。但它不能创建过于复杂的图形，也无法像照片等位图那样表现丰富的颜色变化和细腻的色调过渡。

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Photoshop是典型的位图软件，但它也包含矢量功能（如文字、钢笔等）。典型的矢量软件有CorelDRAW、Illustrator、FreeHand和AutoCAD等。

1.4.2　像素与分辨率的关系

像素是组成位图图像最基本的元素，每一个像素都有自己的位置，并记载着图像的颜色信息，一个图像包含的像素越多，颜色信息就越丰富，图像效果也会越好，但文件也会随之增大。一个图像的尺寸通常用“水平像素值×垂直像素值”来表示，如“2000像素×1000像素”表示该图像在水平方向拥有2000个像素，在垂直方向拥有1000个像素。图像的像素越多，记录的颜色信息就越多，图像就会越清晰。

图像分辨率是指单位长度内包含的像素的数量，它的单位通常为像素/英寸（ppi），如72ppi表示每英寸包含72个像素，300ppi表示每英寸包含300个像素。分辨率决定了位图图像的精细程度，分辨率越高，单位面积内包含的像素就越多，打印出来的图像就越清晰。

相同尺寸但分辨率不同的两张图片，在同一屏幕上显示出来的清晰度是相同的，因为不管图片的分辨率是多少，都会按屏幕的分辨率来显示。但如果图片用于打印，则在打印机的有效分辨率范围内，图像分辨率越高，单位面积内的打印点数就越多，打印出来的图片就会越清晰。

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大部分液晶显示器的屏幕分辨率为72ppi，而手机的屏幕分辨率大多在300ppi以上。因此手机屏幕的像素点更小，单位面积上的像素点更多，因而同一张照片在手机上看起来比计算机上更清晰。此外，相同面积的两块屏幕，总像素值（水平像素值×垂直像素值）越高，分辨率就越高，屏幕也就越清晰。

像素和分辨率是两个密不可分的重要概念，它们共同决定了图像的输出质量。例如，同样是1英寸×1英寸的打印面积，分辨率为72ppi的图像可以打印5184个像素点（72×72=5184），而分辨率为300ppi的图像则可以打印90000个像素点。因此在打印时，分辨率越高，单位面积中包含的像素就越多，单个像素点就越小，图像就会越清晰。但另外，高分辨率需要有高像素的支持，如果图像尺寸过小，没有足够多的像素，即使设置了高分辨率，也无法满足该分辨率下的打印需求。

通常情况下，一张图片的尺寸是固定的，而分辨率是可以调节的，我们可以根据用途来设置图像的分辨率。一般来说，如果图像用于屏幕显示或者网络应用，可以将分辨率设置为72ppi，这样可以减小文件的大小，提高传输速率；如果图像用于喷墨打印机打印，可以将分辨率设置为96～300ppi；如果用于出版印刷，则应设置为300ppi以上。