Photoshop基础原理学习篇（一）

Photoshop 常被简称为PS，是图像处理领域里最常用也是很重要的一个工具。在平面广告设计、印刷出版等各领域有有着重要的作用。利用Photoshop图像处理软件，可以设计制作报纸、杂志、书籍、招贴广告、海报、建筑效果图、网页等各种精美的作品，普通用户也可以利用 Photoshop 美化修饰自己的数码照片，制作精美图片等等。

图像格式

图像是以数字的方式记录和存储的，分为矢量图和位图两种。

矢量图：内容以线条和色块为主

位图：由像素点组成的图像

什么是像素

“像素”pixel是由picture和element两个单词组成的，是用来计算数字图像的一种单位。实际上是投影光学上的名词，一个像素的大小尺寸不太好衡量，其实它就是屏幕上的一个光点。在计算机显示器和电视机的屏幕上都使用到像素作为它们的基本度量单位，分辨率越高，像素就越小，像素就越多。

位图与矢量图的区别

矢量图是以数学向量方式记录图像的，其内容以线条和色块为主。矢量图和分辨率无关，它可以任意地放大且清晰度不变，也不会出现锯齿状边缘。矢量图无法通过扫描获得，主要依靠设计软件生成。制作矢量图的软件主要有：Illustrator、CorelDRAW和CAD等等。

位图和分辨率有着直接的联系，分辨率大的位图清晰度高，其放大倍数也相应增加。但是，当位图的放大倍数超过其最佳分辨率时，就会出现细节丢失，并产生锯齿状边缘的情况。

什么是分辨率

分辨率指的是位图图像在每英寸上所包含的像素数量。是位图图像中的细节精细度。每英寸像素越多，分辨率越高

分辨率分为图像分辨率：图像中每单位打印长度像素（点）的数量，通常用像素/英寸（ppi）表示。

印刷彩色图像时，分辨率一般为300像素/英寸

设计报纸广告时，分辨率一般为120像素/英寸

发布于网络上的图像，分辨率一般为72像素/英寸

大型灯箱喷绘图像分辨率一般不低于30像素/英寸

屏幕分辨率：显示器上每单位显示的像素数目，通常用点/英寸（dpi）表示。大多数新的显示器的分辨率为72 dpi。

设备分辨率：又称输出分辨率，指的是各类输出设备每英寸上可产生的点数（dpi）

激光打印机的分辨率一般为600dpi

照相机的分辨率一般为1200dpi

喷墨打印机的分辨率一般约为300—720dpi

色彩属性

色彩三个基本属性：色相、亮度、饱和度

色相即颜色的相貌，基本色相为太阳色散出来的七色光。红、绿、蓝是光学三原色。

亮度是颜色的相对明暗程度，通常用0%(黑色)～100%(白色)的百分比来度量。

饱和度是指色彩的纯度，也可以称为彩度。

图像颜色模式

是用于表现色彩的一种数学算法，是指一幅图像用什么方式在电脑中显示或打印输出。

常见的颜色模式:

RGB、CMYK、HSB、Lab、灰度等

关于RGB、CMYK、HSB所表现的关系可以用下图来展示

RGB模式

RGB模式是红(red)、绿(green)、蓝(blue)三原色光模式，每种色彩有0－255个级别，0表示没有光发出，255表示光最强。三种色彩组合可表示255×255×255种颜色，。在计算机内用8位来存储256个级别，也称为8位通道色、24位色。人肉眼分不出两种颜色的区别时称为真彩色。

例如，一种明亮的红色可能R值为246，G值为20，B值为50。当3种基色的亮度值相等时，产生灰色；当3种亮度值都是255时，产生纯白色；而当所有亮度值都是0时，产生纯黑色。当3种色光混合生成的颜色一般比原来的颜色亮度值高，所以RGB模式产生颜色的方法又被称为色光加色法。

CMYK模式

CMYK模式是以四色处理为基础的。在印刷中，为了印刷出色调连续的图像，常用C青、M洋红、Y黄、K黑4种颜色的油墨来叠加出各种颜色。在photoshop中，每个像素的每种印刷油墨被分配一个百分值。最高光颜色分配较低的印刷油墨颜色百分值，较暗的颜色分配较高百分值。

HSB模式

HSB模式是基于人眼对色彩的观察来定义的，在此模式中，所有的颜色都用色相或色调、饱和度、亮度三个特性来描述。
1．色相（H）
色相是与颜色主波长有关的颜色物理和心理特性，从实验中知道，不同波长的可见光具有不同的颜色。众多波长的光以不同比例混合可以形成各种各样的颜色，但只要波长组成情况一定，那么颜色就确定了。非彩色（黑、百、灰色）不存在色相属性；所有色彩（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等）都是表示颜色外貌的属性。它们就是所有的色相，有时色相也称为色调。
2.饱和度（S）
饱和度指颜色的强度或纯度，表示色相中灰色成分所占的比例，用0%-100%（纯色）来表示。
3.亮度（B）
亮度是颜色的相对明暗程度，通常用0%（黑）-100%（白）来度量。

Lab模式

Lab模式的原型是由CIE协会在1931年制定的一个衡量颜色的标准，在1976年被重新定义并命名为CIELab。此模式解决了由于不同的显示器和打印设备所造成的颜色赋值的差异，也就是它不依赖于设备。Lab颜色是以一个亮度分量L及两个颜色分量a和b来表示颜色的。其中L的取值范围是0-100，a分量代表由绿色到红色的光谱变化，而b分量代表由蓝色到黄色的光谱变化，a和b的取值范围均为-120-120。 Lab模式所包含的颜色范围最广，能够包含所有的RGB和CMYK模式中的颜色。CMYK模式所包含的颜色最少，有些在屏幕上看到的颜色在印刷品上却无法实现。

灰度模式

灰度模式可以使用多达256级灰度来表现图像，使图像的过渡更平滑细腻。灰度图像的每个像素有一个0（黑色）到255（白色）之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示（0%等于白色，100%等于黑色）。使用黑折或灰度扫描仪产生的图像常以灰度显示。

图像的文件格式

1.原厂Raw格式

原厂Raw文件，直接记录了相机芯片上的数字信号，因此也被称为"数字底片"。

Raw文件保留了相机拍摄的所有信息，使用了芯片上原始的色彩空间，因此画质极高，后期空间极大，摄影师在拍摄时，基本都会选用Raw格式来保存。

但是Raw文件也有不好的地方，就是兼容性差。大部分Raw文件，都不能被主流电脑软件直接读取。

只有各大相机厂家自己的图片软件，或者Adobe Camera Raw这样的处理程序，才能打开原厂Raw格式文件。而且每当新出了相机，老版本的图片处理软件都需要进行更新，否则是打不开新相机的Raw文件的。

值得一提的是，Photoshop软件并不能直接读取Raw文件，首先需要PS或Lightroom内置的Camera Raw程序，对Raw文件进行解读转换后，才能进行编辑。

而各大厂商的Raw文件，其后缀也有所不同，常见的有：

.ARW：主流索尼相机Raw文件后缀

.NEF：主流尼康相机Raw文件后缀

.CR2: 主流佳能相机Raw文件后缀

.DNG：主流大疆无人机、华为手机Raw文件后缀

2.通用Raw格式：DNG

前面提到过，各大厂家都有自己的Raw格式，兼容性很差，长此以往很难维护。

因此Adobe公司开发出了DNG（Digital Negative）格式，用于无损、通用的储存Raw文件。

如果经常用Camera Raw或Lightroom做HDR合并、全景接片的朋友可能会发现，软件把原厂Raw文件进行合成后，生成的合并数字底片，都是DNG的后缀。

DNG最大的优势就是通用，不光Adobe的软件可以打开，windows、apple、android系统的内置浏览软件，以及很多电脑、手机上的第三方软件，都可以预览这种格式。

甚至很多相机、无人机、手机厂商，机内直出的就是DNG格式文件。

3.PSD格式：Photoshop软件的默认文件格式，它能保存图形数据的每一个细 节（图层、通道等），并确保各层中的效果相互独立，便于以后修改。存储的图像文件特别大。

4.BMP格式：位图格式，是微软公司软件专用格式。用于保RGB、灰度、索引和位图颜色模式的图像，但不支持Alpha通道，产生的文件较大。

5.GIF格式：此种格式的文件是8位图像文件，最多为256色。不支持Alpha通道，几乎所有的软件都支持格式，能存储成背景透明化的图像形式，并且产生的文件较小，常用于网络传输，网页上的图片大多是GIF格式和JPEG格式。

6.EPS格式：由Adobe公司专门为存储矢量图形而设计。它可以使文件在各软件之间互相转换。

7.JPEG格式：JPEG格式是一种压缩的文件格式，它支持真彩色，生成的文件较小。扩展名为.jpg，也是较为常用的图像格式。

8.PNG格式：便携式网络图形是一种无损压缩的位图图形格式 。其设计目的是试图替代GIF和TIFF文件格式，同时增加一些GIF文件格式所不具备的特性。PNG的名称来源于“可移植网络图形格式。

体积小：网络通讯中因受带宽制约，在保证图片清晰、逼真的前提下，网页中不可能大范围的使用文件较大的bmp格式文件。

无损压缩：PNG文件采用LZ77算法的派生算法进行压缩，其结果是获得高的压缩比，不损失数据。它利用特殊的编码方法标记重复出现的数据，因而对图像的颜色没有影响，也不可能产生颜色的损失，这样就可以重复保存而不降低图像质量。

索引彩色模式：PNG-8格式与GIF图像类似，同样采用8位调色板将RGB彩色图像转换为索引彩色图像。图像中保存的不再是各个像素的彩色信息，而是从图像中挑选出来的具有代表性的颜色编号，每一编号对应一种颜色，图像的数据量也因此减少，这对彩色图像的传播非常有利。

更优化的网络传输显示： PNG图像在浏览器上采用流式浏览，即使经过交错处理的图像会在完全下载之前提供浏览者一个基本的图像内容，然后再逐渐清晰起来。它允许连续读出和写入图像数据，这个特性很适合于在通信过程中显示和生成图像。

支持透明效果：PNG可以为原图像定义256个透明层次，使得彩色图像的边缘能与任何背景平滑地融合，从而彻底地消除锯齿边缘。这种功能是GIF和JPEG没有的。

PNG同时还支持真彩和灰度级图像的Alpha通道透明度。

最高支持24位真彩色图像以及8位灰度图像。

支持Alpha通道的透明/半透明特性。

支持图像亮度的Gamma校准信息。

支持存储附加文本信息，以保留图像名称、作者、版权、创作时间、注释等信息。

渐近显示和流式读写，适合在网络传输中快速显示预览效果后再展示全貌。

使用CRC防止文件出错。

最新的PNG标准允许在一个文件内存储多幅图像。