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目录1

第一章　数字图像处理的基本概念1

1.1 数字图像处理简介1

1.1.1　基本定义1

1.1.2　图像的分类2

1.1.3 图像处理3

1.2　图像处理与计算机图形学4

1.2.1 图像5

1.2.2 图形5

1.2.3　计算机图形学6

1.2.4　图像处理6

1.2.6　图像处理与计算机图形学的联系7

1.2.5　图像处理的两种形式7

1.3　图像处理的基本内容与处理技术8

1.3.1 图像处理的主要内容9

1.3.2　图像处理的主要优点9

1.3.3 前制作和电子出版素材准备的图像处理特点10

1.3.4　图像处理应用领域举例13

第二章　模拟原稿扫描与数字化图像17

2.1　基本概念17

2.1.1　物理图像与原稿17

2.1.2　数字化与扫描18

2.1.3　像素与灰度19

2.1.4　分辨率20

2.2　原稿数字化的数学描述22

2.2.1　原稿数字化过程概述22

2.2.2　抽样、信号转换与量化23

2.2.3　二维抽样定理25

2.2.4　数字图像分类26

2.3　图像输入设备和扫描参数27

2.3.1 扫描仪的硬件构成及其性能27

2.3.2　光源29

2.3.3　光电倍增管29

2.3.4　电荷耦合器件30

2.3.5　扫描仪的TWAIN界面标准32

2.3.6　扫描控制模块和使用33

2.3.7　扫描分辨率34

2.3.8　扫描参数设置35

2.4.1 图像的数字编码36

2.4　图像编码与压缩方法简介36

2.3.9　色偏测试与控制36

2.4.2　图像数据压缩编码的基本依据37

2.4.3 图像数据压缩编码方法38

2.4.4　图像数据压缩编码的国际标准39

2.5 图像的主观质量与客观质量39

2.5.1 图像的客观质量39

2.5.2　图像的主观质量40

2.5.3　黑白图像的逼真度41

2.5.4　彩色图像的逼真度43

第三章 图像的使用目标与格式45

3.1 TIFF格式45

3.1.1 格式简介45

3.1.2　格式特点46

3.2.1 概述48

3.2　JPEG格式48

3.2.2　运行方式与Baseline系统49

3.2.3　JPEG的使用50

3.2.4　关于JPEG 200052

3.3　EPS格式54

3.3.1　格式概述54

3.3.2　EPS格式的主要用途55

3.3.3　EPS格式的扩充形式DCS57

3.3.4　操作注意事项58

3.4　PDF与PDF/X格式59

3.4.1 标准PDF格式59

3.4.2　PDF的电子出版与网络出版特征61

3.4.3　PDF/X格式62

3.5　网络交换图像格式GIF与PNG64

3.5.1　GIF格式65

3.5.2　PNG格式67

3.6　数字摄影专用格式Camera Raw68

3.6.1 格式简介68

3.6.2　Camera Raw插件69

3.7　其他图像格式70

第四章　图像分割、复制与粘贴75

4.1 图像的规则形状分割75

4.1.1　矩形区域分割75

4.1.2　圆形与椭圆形边界像素的确定77

4.2　多边形类的图像分割81

4.2.1　像素位置的坐标增量算法81

4.2.2　确定直线段像素位置的Bresenham算法82

4.2.3　改进的Bresenham算法83

4.3 以颜色相似性为基础的图像分割技术84

4.3.1 区域连通性概念84

4.3.2　连通区域的性质与分割算法85

4.3.3　应用软件中的实现技术87

4.4　复合分割区域与区域形状改变88

4.4.1 关于复合区域的基本概念88

4.4.2　区域的范围改变89

4.5　像素集合的移动和复制90

4.5.1 像素集合的直接移动和复制90

4.5.2　像素集合的标准移动和复制操作92

4.6　频率混叠及其解决措施93

4.6.1 原稿数字化与重新采样频率混叠93

4.6.2　图形对象光栅化操作的频率混叠问题94

4.6.3　抗混叠技术的一般描述95

4.6.4　二值设备上的抗混叠措施97

4.6.5 多值设备的抗混叠措施97

4.7　选择区域边界质量的改善措施100

4.7.1 区域边界的平滑处理措施100

4.7.2 圆形区域边界的抗混叠处理100

4.7.3　边界融合与平滑命令102

4.7.4　条纹像素与边界幻影103

第五章　工作模式与工具应用105

5.1 工作模式与合成效果105

5.1.1　工具与颜色105

5.1.2　加色合成工作模式106

5.1.3　减色合成工作模式107

5.1.4　Hue工作模式109

5.1.5 其他基于色彩三属性的工作模式110

5.1.6　光照工作模式111

5.1.7　其他工作模式112

5.2　定位基准与约束114

5.2.1 定位基准114

5.2.2　引力场与对象捕获功能116

5.2.3　约束117

5.3　工具及其使用118

5.3.1 一般知识118

5.3.2　编辑类工具120

5.3.3　形状工具组122

5.3.4　绘画工具123

5.3.5　像素复制工具125

5.3.6　像素复原工具126

5.3.8　颜色替换工具127

5.3.7　修补工具127

5.4　文字与字符轮廓输入128

5.4.1　字体概述128

5.4.2　计算机字体技术129

5.4.3　文字输入与栅格化转换130

5.4.4　字符边缘质量131

5.4.5　文字工具使用技巧132

第六章　坐标变换与灰度插值计算135

6.1 图像坐标变换与形状坐标变换135

6.1.1　三维成像几何135

6.1.2　图像坐标变换的基本形式136

6.1.3　其他坐标变换形式138

6.1.4　坐标变换的软件实现140

6.2.1 重新采样产生的混叠现象和抗混叠措施142

6.2　灰度插值计算与图像参数调整142

6.2.2　灰度插值的基本概念143

6.2.3　最近邻域法144

6.2.4 线性插值147

6.2.5　双立方插值149

6.2.6　图像的参数调整150

6.2.7　插值算法的使用原则152

6.3　重新采样计算的副作用及补偿措施153

6.3.1　有关概念153

6.3.2 线性插值的物理本质与补偿措施155

第七章　路径定义与着色操作157

7.1　路径及其构成157

7.1.1　基本概念157

7.1.2　路径的使用价值158

7.2 曲线表示与路径操作159

7.2.1 曲线表示159

7.2.2 贝塞尔曲线160

7.2.3 贝塞尔曲线的性质161

7.2.4 贝塞尔曲线的构成元素与操作162

7.2.5　路径定义与修改164

7.3　区域填充算法165

7.3.1 多边形填充算法166

7.3.2　连贯特性的利用167

7.3.3　复杂路径填充操作的内点测试要求168

7.3.4 内点测试规则169

7.3.5　简单曲线边界区域填充算法170

7.3.6　裁剪路径与路径输出172

7.3.7　平直度控制与路径简化173

7.4.1　形状工具与路径174

7.4　路径来源与转换174

7.4.2　路径与选区边框的相互转换175

7.4.3　转换功能的利用176

7.5　填充与描绘操作177

7.5.1　工具填充177

7.5.2　填充命令与快速填充操作178

7.5.3　填充层与选区边框描绘179

第八章　图像组织结构与图像合成181

8.1 图像的数据组织与主色通道181

8.1.1　光谱数据图像181

8.1.2　调色板数据图像182

8.2.1　通道和蒙版183

8.2　附加数据与Alpha通道183

8.2.2　通道调板185

8.2.3　快速蒙版模式186

8.2.4　通道操作187

8.2.5　通道合并188

8.2.6　通道分离189

8.3　通道计算和图像计算190

8.3.1 图像计算的用途190

8.3.2　图像的相加运算192

8.3.3　相减运算及其用途193

8.3.4　图像的相乘和相除运算194

8.3.5　通道计算和图像计算命令195

8.4　图像的空间结构关系196

8.4.2　图层与图层集合197

8.4.1 建立图像空间结构关系的必要性197

8.4.3　与图层有关的某些基本问题199

8.4.4　图层面板200

8.4.5　图层操作201

8.5　特殊图层操作与图层管理203

8.5.1 图层样式与效果203

8.5.2　裁剪组205

8.5.3 图层蒙版205

8.5.4　调整层207

8.5.5　多层文件的管理208

第九章　数字图像的加网与二值化转换209

9.1 半色调工艺与数字图像加网209

9.1.1　半色调工艺的必要性209

9.1.2　网点的意义与作用210

9.1.3加网参数211

9.1.4　使用最佳加网角度组合的理由212

9.1.5　四色套印网点排列角度对图像分辨率的要求214

9.1.6　数字半色调加网的本质215

9.1.7　前端加网与后端加网216

9.1.8　半色调加网在图像处理软件中的实现217

9.1.9　关于网点的渐变性质218

9.2　阈值法转换二值图像219

9.2.1　直方图的定义219

9.2.2　直方图的基本性质221

9.2.3　直方图的主要用途222

9.2.4　对象分离的一般原则224

9.2.5　全局阈值化225

9.2.6　阈值转换命令227

9.3.1　抖动的基本概念228

9.3 二值图像的误差扩散抖动转换228

9.3.2　误差扩散抖动229

9.3.3 图像处理软件的误差扩散抖动功能231

9.4　模式抖动转换法232

9.4.1　模式抖动的理论基础232

9.4.2　模式抖动的主要技术特征233

9.4.3　模式抖动加网操作235

第十章 图像模式及其变换237

10.1 图像模式变换的主要概念237

10.1.1　颜色空间、位分辨率与图像模式237

10.1.2　图像模式变换的基本规则238

10.2　灰度图像239

10.3　索引彩色图像240

10.3.1　颜色转换规则241

10.3.2　调色板选择242

10.3.3　索引彩色图像调色板操作243

10.4　RGB图像和CMYK图像245

10.4.1　RGB图像与CMYK图像的相互转换245

10.4.2　颜色损失问题246

10.4.3　与Lab图像有关的转换247

10.5　多色调图像248

10.5.1 多色调图像的一般概念248

10.5.2　建立多色调图像的一般步骤249

10.5.3 内置色调曲线组合的利用249

10.5.4 自定义油墨颜色和色调曲线251

10.5.5 印刷色序与加网参数设置252

10.5.6　多色调图像的输出253

第十一章　颜色空间与颜色定义255

11.1　颜色模型与颜色空间255

11.1.1　色与光255

11.1.2　颜色模型与颜色空间的联系与区别256

11.1.3　ICC样本文件257

11.1.4　工作颜色空间258

11.1.5　RGB工作颜色空间259

11.2　颜色的选择和定义260

11.2.1　色彩定义的基本问题260

11.2.2　色域261

11.2.3　不同彩色复制技术的色域比较262

11.2.4　RGB模型与颜色定义264

11.2.5　CMYK颜色模型266

11.2.6　Lab颜色模型及其技术意义267

11.2.7　色彩三属性与HSB颜色模型269

11.3　预定义颜色与专色运用271

11.3.1　标准色标系统271

11.3.2　专色272

11.3.3　多色调图像的专色运用273

11.3.4　实地与平网专色定义274

11.3.5　专色通道定义与操作275

第十二章 图像处理与色彩管理工作流程277

12.1　样本文件与色彩管理277

12.1.1　样本文件277

12.1.2 内置样本文件278

12.1.3　样本文件的建立279

12.1.4　样本文件嵌入与转换281

12.2.1 工作过程与设备和色彩管理的关系282

12.2　色彩管理工作流程282

12.2.2　过程控制与工作流程283

12.2.3　早期联编工作流程284

12.2.4　推迟联编工作流程285

12.2.5　理想色彩管理工作流程286

12.3　色貌变换与色彩再现意图287

12.3.1 早期色貌模型287

12.3.2　CIECAM97色貌模型288

12.3.3　色貌模型CIECAM02289

12.3.4　对色彩管理的再认识290

12.3.5　色域映射291

12.3.6　色彩再现意图292

12.3.7　色域映射算法293

12.4　显示与硬拷贝输出的一致性295

12.4.1　打印机色彩表示的一致性问题296

12.4.2　印刷机输出图像的颜色一致性297

12.4.3　硬拷贝打样与软打样298

12.4.4　软打样的实现299

第十三章　灰度变换和色彩校正301

13.1　基本概念301

13.1.1 色彩调整的目标参数301

13.1.2　阶调和色调302

13.1.3　源数据及其保护303

13.1.4　色彩调整工作流程概要304

13.2　点处理与灰度变换技术305

13.2.1 点处理305

13.2.2　点处理应用举例306

13.2.3　灰度变换与直方图307

13.3　亮度调整和线性灰度变换308

13.3.1 图像的亮度和对比度调整309

13.3.2　灰度线性变换的一般形式310

13.3.3　分段线性变换312

13.3.4　线性变换的其他问题313

13.4　非线性灰度变换314

13.4.1 概述315

13.4.2　单调非线性变换函数的一般形式316

13.4.3　直方图均衡化317

13.4.4　局部统计法增强图像318

13.5 图像处理软件的灰度变换功能319

13.51　阶调调整319

13.5.2　曲线调整法概要320

13.5.3　典型线性灰度变换关系321

13.5.4　典型非线性灰度变换323

13.5.5　手工与自动极点设置325

13.5.6 中间调调整326

13.5.7　极点和中性灰设置与印刷工艺的匹配关系327

13.5.8　铅笔工具定义灰度变换曲线328

13.5.9　以Levels为基础的灰度变换329

13.6　图像色彩和阶调表现的整体调整329

13.6.1 图像颜色的变量综合调整法330

13.6.2　图像颜色的整体快速调整332

13.6.3 自动调整功能的参数设置333

13.7　色彩三属性调整334

13.7.1　功能分类334

13.7.2　色彩三属性调整的基本特点335

13.7.3　操作细节336

13.8.1　色彩平衡调整338

13.8　其他颜色调整方法338

13.8.2　选择性色彩调整339

13.8.3　色彩替换340

13.8.4　照片过滤色彩调整341

13.8.5 暗调与高光调整342

13.8.6　渐变映射色彩调整343

13.8.7　色彩匹配344

13.8.8　通道混合色彩调整345

第十四章　平滑与锐化处理347

14.1　线性空间滤波与卷积347

14.1.1　空间滤波347

14.1.2　线性系统与线性算子348

14.1.3　卷积349

14.1.4　线性空间滤波基础350

14.1.5　空间滤波的几个特殊问题351

14.2　平滑与锐化处理的目的和意义353

14.2.1　数字图像的频谱特性353

14.2.2　平滑处理的主要目的354

14.2.3　人眼的视觉心理反应特点355

14.2.4　彩色复制过程影响图像清晰度的主要因素357

14.2.5　图像信号的锐化过程358

14.2.6　图像锐化的目的与意义359

14.3　空间域平滑处理技术360

14.3.1　线性空间滤波器360

14.3.2　梯度倒数加权平滑滤波器361

14.3.3　统计排序滤波器362

14.3.4　σ滤波364

14.3.5　动感模糊与放射模糊365

14.3.6　镜头模糊366

14.3.7　刮痕和散斑的去除368

14.4　基于空间滤波的锐化技术369

14.4.1　梯度计算369

14.4.2　梯度法图像锐化技术370

14.4.3　梯度模锐化技术的应用372

14.4.4　拉普拉斯变换与拉普拉斯算子373

14.4.5　基于拉普拉斯算子的图像锐化技术374

14.4.6　空间滤波器锐化图像376

14.4.7　钝蒙版法377

14.5　线性空间滤波器设计379

14.5.1 数字滤波器设计的基本规则379

14.5.2　平滑数字滤波器设计380

14.5.3　数字锐化滤波器设计382

14.6　频域图像增强与滤波384

14.6.1　频率域滤波器基础384

14.6.2　低通滤波器384

14.6.3　高通滤波器386

14.6.4　同态滤波388

第十五章　数字分色与分色工作流程389

15.1　原稿、印刷品与分色389

15.1.1　硬件分色与软件分色389

15.1.2　印刷工艺需要黑色的理由390

15.2　分色设置流程391

15.2.1　分色设置的本质391

15.2.2　色彩管理配置参数集合392

15.2.3 自定义色彩管理配置393

15.3　灰平衡394

15.3.1　灰平衡的基本概念395

15.3.2　影响灰平衡的主要因素395

15.3.3　油墨和纸张组合396

15.3.4　灰平衡曲线397

15.3.5 自定义油墨纸张组合的灰平衡关系398

15.4　网点扩大与网点扩大曲线399

15.4.1 网点扩大种类399

15.4.2　设备和材料对网点扩大的影响400

15.4.3　标准网点扩大曲线401

15.4.4　典型网点扩大曲线402

15.5　底色去除404

15.5.1　底色去除404

15.5.2　底色去除的灰平衡关系405

15.5.3　底色去除的复制油墨总量控制407

15.6　非彩色结构与灰成分替代408

15.6.1　非彩色结构408

15.6.2　灰成分替代409

15.6.3　灰成分替代分色的典型灰平衡关系410

15.6.4　油墨数量限制对灰平衡关系的影响411

15.6.5　底色增益对灰平衡关系的影响412

15.7　黑色生成函数413

15.7.1 关于黑色生成函数413

15.7.2　少量和中等灰成分替代414

15.7.3　大量灰成分替代415

15.7.4　全部灰成分替代415

15.7.5 自定义黑色生成函数416

16.1.1 元数据417

16.1　XMP技术和元数据417

第十六章　元数据与工作流程优化417

16.1.2　XMP技术418

16.1.3　初始元数据418

16.1.4　内容元数据420

16.1.5　元数据的添加421

16.1.6　元数据面板422

16.1.7　元数据类型423

16.2　动作与动作记录424

16.2.1　动作记录的基本规则424

16.2.2　动作面板与动作创建425

16.2.3　动作记录426

16.2.4　动作执行与回放427

16.3.1　批处理428

16.3　其他图像处理工作流程优化措施428

16.3.2　快捷批处理429

16.3.3　PDF演示文稿430

16.3.4　条件模式改变431

16.3.5　联系单431

16.3.6　照片裁剪与校直433

16.3.7　多页PDF文件转PSD文件434

16.4　照片合并与有关注意事项435

16.4.1　照片合并图像的拍摄要求435

16.4.2　照片合并提要436

16.4.3　建立照片合并子图像437

16.4.4　照片合并工作模块的使用437

16.4.5　透视一致性与画面协调438

参考文献440