问答题
问答题 [问题1](4分) ①简述伪彩色图像的概念。 ②简述调色板的概念。
【正确答案】 ①伪彩色图像的每个像素的显示颜色不是由RGB基色分量的数值直接决定,而是把像素值当做颜色查找表的表项入口地址,去查找一个显示图像时使用的RGB值。用查找出的RGB值产生的彩色称为伪彩色。 ②调色板就是伪彩色图像使用的颜色查找表。
【答案解析】 本题主要考查对数字栅格图像原理、RGB三原色原理的理解,以及这些原理在数字图像处理过程中的实际运用。该题目属于比较传统的题目,考查点也与往年类似。 本问题包含两个小问题,分别考查了伪彩色图像的概念和调色板的概念。伪彩色图像的每个像素的显示颜色不是由RGB基色分量的数值直接决定的,而是把像素值当做颜色查找表的表项入口地址,去查找一个显示图像时使用的RGB值。调色板就是伪彩色图像使用的颜色查找表。题目要求考生直接简述概念。这两个问题是互相关联的。
问答题 [问题2](6分) 已知一个位图文件的biWidth、biHeight、biBitCount和biCompression字段分别等于250、100、8和BI_RGB。请计算: ①该位图文件中调色板部分占多少个字节: ②该位图文件中实际图像数据部分占多少个字节; ③整个位图文件的大小是多少字节。
【正确答案】①1024字节(或1KB,1024B,1KB)。 ②25200字节(或24.6KB,25200B,24.6KB)。 ③26278字节(或25.66KB,26278B,25.66KB)。
【答案解析】 本问题考查了考生对数字栅格图像原理的理解以及相关的计算能力。位图文件(Bitmap)是数字图像存储中最常用的格式,也是最容易理解的格式。位图文件中的很多字段,都与数字图像的基本概念直接对应。很多考生虽然没有学习过位图文件格式,但只要基本概念清楚,就能够通过阅读题目说明该格式的具体原理以及每个字段的具体用途。因此该题目同时考查了考生的技术文档阅读能力和学习能力。 小问题1进一步考查了调色板的概念,并要求计算调色板的大小。biBitCount等于8表明每个像素用8bit表示颜色信息,最多能表示256种颜色,因此调色板中共有256项。调色板每项占4个字节,因此共占256*4等于1024个字节。 小问题2考查实际图像数据部分占多少个字节。解答该问题容易出错的地方是没有注意位图文件的每个扫描行要按4字节对齐的问题。每个像素占1个字节,每个扫描行实际占用的字节数是252*1=252个字节(4字节对齐),而不是250个字节。整个图像共100行,因此实际像素部分共占用25200个字节。 小问题3考查整个位图文件占多少个字节。将文件头部分(根据题目说明,位图文件头和位图信息头分别占14和40个字节)和调色板部分(1024字节)以及实际像素部分(25200)相加即可得到 26278字节。
问答题 [问题3](2分) 当biBitCount等于32时称为增强型真彩色位图,每个像素用4个字节表示,其中3个字节分别表示颜色的红、绿、蓝分量,另外1个字节表示alpha通道值。请简述数字图像中alpha通道的概念。
【正确答案】alpha通道用于控制图像显示的透明度。
【答案解析】 本问题考查数字图像处理中alpha通道的概念。alpha通道用于控制图像显示的透明度。这是一个非常重要的概念,如果不理解,很难真正学会Photoshop等常用多媒体处理软件的使用。
问答题 [问题4](3分) 落日时拍摄的风景照片与正午时拍摄的风景照片相比,颜色偏红偏暗。现有一张正午时拍摄的风景照片图像文件,筒述如何将其处理成近似落日时拍摄的照片效果。
【正确答案】 答案1:利用数字图像处理工具(如Photoshop)或自己编写图像处理程序,减小每个像素G分量和B分量的值。 答案2:利用数字图像处理工具(如Photoshop)或自己编写图像处理程序,增加每个像素R分量的值,再降低整个图像的亮度。
【答案解析】 本问题考查考生是否能够在进行多媒体信息处理时灵活运用RGB三原色和色彩空间的相关原理,属于综合运用类考查题目。要使原图像变红同时变暗的方法有两种,其中一种是减小每个像素G分量和B分量的值,这样R分量相对被增强,整个图像的亮度也因为G分量和B分量的减小而减小。另外一种是先增加R分量的值使整个图像偏红,然后再同时减小RGB三个颜色分量的值以降低图像亮度。该题目属于原理的定性分析,RGB具体应该调整的值需要使用者通过实际观察确定。
问答题 [问题5](3分) 己知可以按照如下公式将RGB颜色空间转换为YUV颜色空间。
【正确答案】针对原图像的每个像素(R,G,B),由转换矩阵得到亮度计算公式: Y=0.299R+0.5870+0.114B 计算结果Y即为8位灰度图像对应像素的灰度值。
【答案解析】 本问题考查对RGB色彩空间和YUV色彩空间概念的理解以及彩色数字图像转化为灰度图像的方法。题目说明中给出了RGB色彩空间转化为YUV色彩空间的方法。考生如果理解YUV色彩空间的Y分量属于亮度分量,其他两个分量属于色彩分量的知识,就很容易明白彩色图像转化为灰度图像的方式是通过公式Y=0.299R+0.587G+0.114B由RGB分量计算亮度分量。然后构造8bit灰度图像,其中每个像素的色彩信息取Y分量的值。
问答题 [问题6](2分) 另外一种将24位真彩色位图转换为8位灰度图的方法是将每个像素的R、G、B分量值相加除以3获得灰度值。该方法与问题5给出的方法相比有什么缺点?
【正确答案】 计算灰度时没有考虑人的生理感知特征,即眼睛对红绿蓝三色的敏感程度不同。因此计算得到的灰度图像与实际感知结果有偏差。
【答案解析】 本问题考查考生对问题5给出的RGB色彩空间转化为YUV色彩空间的公式的理解。该题目难度稍大。公式Y=0.299R+0.587G+0.114B表明R、G、B三原色对人眼亮度感觉的贡献不一样,若简单的使用公式Y=(R+G+B)/3则忽略了该特性,造成最后转换获得的灰度图像效果失真。