真彩色与伪彩色、直接色的区别
描述一幅图像需要使用图像的属性。图像的属性包含分辨率、像素深度、真/伪彩色、图像的表示法和种类等。本节介绍前面三个特性。
搞清真彩色、伪彩色与直接色的含义,对于编写图像显示程序、理解图像文件的存储格式有直接的指导意义,也不会对出现诸如这样的现象感到困惑:本来是用真彩色表示的图像,但在VGA显示器上显示的图像颜色却不是原来图像的颜色。
1. 真彩色(true color)
真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中,有R,G,B三个基色分量,每个基色分量直接决定显示设备的基色强度,这样产生的彩色称为真彩色。例如用RGB 5∶5∶5表示的彩色图像,R,G,B各用5位,用R,G,B分量大小的值直接确定三个基色的强度,这样得到的彩色是真实的原图彩色。
如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图像,就是R,G,B都用8位来表示,每个基色分量占一个字节,共3个字节,每个像素的颜色就是由这3个字节中的数值直接决定,如图5-08(a)所示,可生成的颜色数就是224 =16 777 216种。用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空间很大,而人的眼睛是很难分辨出这么多种颜色的,因此在许多场合往往用RGB 5:5:5来表示,每个彩色分量占5个位,再加1位显示属性控制位共2个字节,生成的真颜色数目为215 = 32K。
在许多场合,真彩色图通常是指RGB 8:8:8,即图像的颜色数等于224,也常称为全彩色(full color)图像。但在显示器上显示的颜色就不一定是真彩色,要得到真彩色图像需要有真彩色显示适配器,目前在PC上用的VGA适配器是很难得到真彩色图像的。
2. 伪彩色(pseudo color)
伪彩色图像的含义是,每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定,而是把像素值当作彩色查找表(color look-up table,CLUT)的表项入口地址,去查找一个显示图像时使用的R,G,B强度值,用查找出的R,G,B强度值产生的彩色称为伪彩色。
彩色查找表CLUT是一个事先做好的表,表项入口地址也称为索引号。例如16种颜色的查找表,0号索引对应黑色,... ,15号索引对应白色。彩色图像本身的像素数值和彩色查找表的索引号有一个变换关系,这个关系可以使用Windows 95/98定义的变换关系,也可以使用你自己定义的变换关系。使用查找得到的数值显示的彩色是真的,但不是图像本身真正的颜色,它没有完全反映原图的彩色。
3. 直接色(direct color)
每个像素值分成R,G,B分量,每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度,用变换后得到的R,G,B强度值产生的彩色称为直接色。它的特点是对每个基色进行变换。
用这种系统产生颜色与真彩色系统相比,相同之处是都采用R,G,B分量决定基色强度,不同之处是前者的基色强度直接用R,G,B决定,而后者的基色强度由R,G,B经变换后决定。因而这两种系统产生的颜色就有差别。试验结果表明,使用直接色在显示器上显示的彩色图像看起来真实、很自然。
这种系统与伪彩色系统相比,相同之处是都采用查找表,不同之处是前者对R,G,B分量分别进行变换,后者是把整个像素当作查找表的索引值进行彩色变换。