Digital Color Imaging Handbook

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出版者:CRC Pr I Llc
作者:Sharma, Gaurav (EDT)
出品人:
页数:816
译者:
出版时间:2002-12
价格:$ 237.24
装帧:HRD
isbn号码:9780849309007
丛书系列:
图书标签:
  • 图像处理
  • 数字图像处理
  • 色彩科学
  • 图像处理
  • 数字成像
  • 图像质量评估
  • 色彩管理
  • 图像分析
  • 计算机视觉
  • 图像编码
  • 显示技术
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具体描述

Digital technology now enables unparalleled functionality and flexibility in the capture, processing, exchange, and output of color images. But harnessing its potential requires knowledge of color science, systems, processing algorithms, and device characteristics-topics drawn from a broad range of disciplines. One can acquire the requisite background with an armload of physics, chemistry, engineering, computer science, and mathematics books and journals- or one can find it here, in the "Digital Color Imaging Handbook".Unprecedented in scope, this handbook presents, in a single concise and authoritative publication, the elements of these diverse areas relevant to digital color imaging. The first three chapters cover the basics of color vision, perception, and physics that underpin digital color imaging. The remainder of the text presents the technology of color imaging with chapters on color management, device color characterization, digital halftoning, image compression, color quantization, gamut mapping, computationally efficient transform algorithms, and color image processing for digital cameras. Each chapter is written by world-class experts and largely self-contained, but cross references between chapters reflect the topics' important interrelations. Supplemental materials are available for download from the CRC Web site, including electronic versions of some of the images presented in the book.

《数字色彩成像手册》:深度解析色彩世界的奥秘 色彩,是我们感知世界最直接、最丰富的方式之一。从大自然的斑斓景象到数字屏幕上的生动画面,色彩无处不在,深刻影响着我们的情绪、认知和决策。而随着科技的发展,数字色彩成像技术已渗透到我们生活的方方面面,从摄影、印刷、显示到医学影像、科学研究,其重要性日益凸显。《数字色彩成像手册》正是一部力求全面、深入地揭示这一复杂而迷人的领域的权威著作。 本书并非一本简单的操作指南,而是一次对数字色彩成像背后科学原理、核心技术和实际应用的系统性探索。它旨在为读者提供一个坚实的理论基础,帮助理解色彩是如何被捕捉、处理、再现以及量化的,以及在不同数字介质和应用场景下,色彩的准确性、一致性和表现力是如何实现的。 第一部分:色彩科学的基石——理解色彩的本质 要深入理解数字色彩成像,首先必须回归色彩本身的科学。本书的开篇将带领读者走进色彩科学的殿堂,从最基础的物理学原理入手。我们将探讨可见光谱,理解不同波长的光与我们感知到的颜色之间的关系。例如,为什么我们会看到红色,而不会看到绿色?这背后涉及到光波的频率和人眼视锥细胞对特定波长的敏感度。 接着,我们将深入研究人眼和大脑如何处理色彩信息。这包括对视网膜的结构、视锥细胞(负责色觉)和视杆细胞(负责明暗觉)的工作机制的阐述。我们还将探讨色彩感知的主观性,理解个体差异、环境光线以及心理因素如何影响我们对颜色的体验。例如,同一个物体在不同光照条件下会呈现不同的颜色,这就是所谓的“颜色恒常性”现象,而本书将对其进行详细解释。 色彩模型是数字色彩成像的核心概念之一。本书将详细介绍几种最主要的色彩模型,包括: RGB(红、绿、蓝)模型:这是数字显示设备(如电脑屏幕、电视、手机)中最常用的加色模型。我们将深入讲解RGB如何通过混合不同比例的红、绿、蓝三原色来生成各种颜色,并探讨不同设备在RGB色彩空间中的差异,例如sRGB、Adobe RGB等标准。 CMYK(青、品红、黄、黑)模型:这是印刷行业中最常用的减色模型。本书将解释CMYK如何通过吸收特定波长的光来产生颜色,以及为什么在印刷中需要加入黑色(K)来获得更深的黑色和更广阔的色彩范围。 HSV/HSL(色相、饱和度、明度/亮度)模型:这两种模型在图像编辑和计算机图形学中非常有用,它们能够更直观地描述颜色的属性。我们将详细阐述色相(Hue)代表的颜色种类,饱和度(Saturation)代表颜色的鲜艳程度,以及明度(Value)或亮度(Lightness)代表颜色的深浅。 此外,书中还将涉及色彩空间的转换,例如如何将RGB图像转换为CMYK图像,以及理解不同色彩空间之间的兼容性和数据丢失问题。 第二部分:数字色彩成像的技术核心——从捕捉到再现 在理解了色彩的科学基础后,本书将转向数字色彩成像的具体技术环节。 图像采集与传感器:本书将深入探讨数字相机、扫描仪等图像采集设备是如何捕捉色彩信息的。我们将介绍CCD(电荷耦合器件)和CMOS(金属氧化物半导体)等图像传感器的原理,以及它们如何将光信号转换为电信号。更重要的是,我们将重点关注彩色滤光阵列(CFA),例如拜耳滤镜,解释它们如何实现对红、绿、蓝三原色的分离和采样,以及由此产生的“马赛克”效应和去马赛克(Demosaicing)算法的重要性。 色彩空间与色彩管理:色彩管理是确保跨设备色彩一致性的关键。本书将详细讲解色彩管理系统的概念,包括色彩描述文件(ICC Profile)的作用,以及如何利用ICC Profile在不同的设备(如相机、显示器、打印机)之间进行色彩数据的准确转换。我们将探讨色域(Gamut)的概念,理解不同设备的色彩表现能力范围,以及如何处理超出目标设备色域的颜色。 图像处理与色彩增强:在色彩被采集后,需要进行一系列的图像处理操作以达到最佳的视觉效果。本书将涵盖重要的色彩处理技术,包括: 白平衡(White Balance):调整图像以消除环境光线对颜色造成的影响,使白色物体在图像中呈现为白色。 曝光和对比度调整:控制图像的整体亮度以及明暗区域的差别,从而影响色彩的鲜艳度和层次感。 色彩校正与色彩平衡:对图像的整体色调进行调整,例如偏红、偏绿等问题,使其更符合人眼或标准。 饱和度与色相调整:细致地控制颜色的鲜艳程度和颜色本身,以达到预期的艺术效果或信息准确性。 降噪与锐化:虽然不直接是色彩处理,但这些技术对色彩的清晰度和细节表现至关重要。 色彩量化与压缩:数字图像的存储和传输需要将连续的色彩信息转换为离散的数字信号。本书将探讨色彩的量化过程,以及不同的颜色深度(如8位、10位、16位)如何影响色彩的精细度和可能的色彩断层(Banding)现象。此外,我们还将讨论有损和无损的图像压缩算法(如JPEG、PNG),以及它们对色彩数据的影响。 第三部分:数字色彩成像的实际应用与挑战 本书的最后一部分将把理论知识与实际应用相结合,展示数字色彩成像在各个领域的广泛应用,并探讨其面临的挑战。 摄影与后期处理:从数码单反到手机摄影,数字色彩成像已经彻底改变了摄影行业。本书将探讨RAW格式与JPEG格式的区别,以及RAW格式在后期色彩调整中的巨大优势。我们将讨论专业摄影师常用的后期处理软件(如Adobe Photoshop, Lightroom)中的色彩工具和工作流程。 印刷与出版:在印刷行业,准确的色彩再現是至关重要的。本书将深入探讨印刷流程中的色彩管理,包括分色、打样、印刷油墨的特性,以及如何通过色彩管理系统来确保数字文件在印刷品上的色彩忠实度。 显示技术与虚拟现实:从CRT到LCD、OLED,显示技术的进步不断提升着色彩的表现力。本书将介绍不同显示技术的色彩特性,例如色域、对比度、亮度等,以及它们如何影响我们看到的内容。对于新兴的虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,色彩的准确性和沉浸感同样是关键,本书也将探讨相关问题。 医学影像与科学可视化:在医学领域,精确的色彩分析对于疾病诊断至关重要。本书将介绍医学影像(如CT、MRI、X光)中的色彩编码原理,以及色彩如何帮助医生区分不同的组织和病变。在科学研究中,色彩也被广泛用于数据可视化,帮助科学家理解复杂的数据模式。 电子商务与产品设计:在线购物时,产品图片的色彩准确性直接影响消费者的购买决策。本书将探讨如何优化产品摄影和在线展示的色彩,以减少色差和退货。在产品设计领域,色彩的心理学效应和品牌形象的塑造紧密相关,本书也将提供相关的见解。 挑战与未来展望 尽管数字色彩成像技术取得了巨大的进步,但依然面临诸多挑战。本书将探讨这些挑战,例如: 跨设备色彩一致性:在不同设备上保持完全一致的色彩表现仍然是一个难题。 动态范围(Dynamic Range)的限制:数字传感器和显示器在捕捉和再现极亮和极暗场景时仍然存在局限。 感知的复杂性:色彩的感知是主观的,如何将其量化并传递给不同的人是一个持续的研究领域。 人工智能在色彩处理中的应用:随着AI技术的发展,图像识别、色彩增强、风格迁移等方面的应用正在不断涌现,本书也将对未来的发展趋势进行探讨。 《数字色彩成像手册》不仅仅是关于技术,更是关于我们如何通过技术来理解、表达和创造一个更加丰富多彩的世界。无论您是摄影师、设计师、工程师、研究人员,还是仅仅对色彩充满好奇的爱好者,本书都将为您提供一次深入探索数字色彩世界的宝贵旅程。它将教会您如何“看”懂色彩,如何“操纵”色彩,以及如何在数字化的时代,让色彩的魅力得以淋漓尽致地展现。

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说实话,我本来对这种名字听起来很学术的书籍抱持怀疑态度,我更习惯看那种只有漂亮图片和简单说明的“速成秘籍”。然而,这本书在理论深度上的表现,让我这个从事设计行业的人都感到惊喜。它超越了简单的“如何拍照”,而是深入到了**人眼视觉感知与色彩心理学**的交叉领域。比如,书中关于“同时对比效应”和“色彩恒常性”的章节,极大地拓宽了我对“观看”这个行为的理解。这不仅仅是技术手册,更像是一部关于我们如何感知世界的哲学小品。作者引用了大量的心理学实验数据来支撑他们的观点,使得那些原本抽象的色彩理论变得有血有肉,能够真正指导你在设计或摄影作品中如何有效地利用色彩来引导观众的注意力、甚至影响他们的情绪。阅读过程中,我经常需要停下来思考,它迫使我跳出单纯的曝光和后期技巧,去思考色彩在信息传达中的终极意义。如果你想让你的作品不仅仅是“好看”,而是能够“打动人心”或“清晰沟通”,这本书的理论基础是必不可少的基石。

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这本摄影入门指南简直是为我这种对光影和色彩一窍不通的新手量身定做的!我记得刚拿到相机时,面对那些复杂的参数和菜单就头疼,总觉得拍出来的照片灰蒙蒙的,缺乏那种让人眼前一亮的感觉。这本书的作者显然深谙初学者的痛点,他们没有一上来就抛出那些晦涩难懂的色彩理论,而是从最基础的曝光三角讲起,用非常形象的比喻和大量的实际案例,手把手地教你如何控制光线。尤其是关于白平衡的部分,它详细解释了不同光源下色温的变化,并提供了实用的现场调整技巧,这对我来说简直是醍醐灌顶。以前我总觉得照片的色彩是靠后期软件“修”出来的,但这本书让我明白了,**真正的色彩魔法其实是在按下快门的那一刻就已经决定了**。书里配的那些小插图和对比照片非常直观,让你能立刻看到调整某个设置后带来的视觉差异。对于那些渴望从“随手拍”迈向“精心创作”的人来说,这本书的实用性和指导性绝对是顶级的。我甚至觉得,光是学会书中关于色彩构图的那一章,我的照片水平就已经提升了一个档次,那种对画面氛围的掌控感,让人无比满足。

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我是一个对数码后期有一定追求的摄影爱好者,通常我会花大量时间在Photoshop和Lightroom里折腾曲线和色阶,但说实话,我总感觉自己的调色风格停滞不前,缺乏一种稳定的、可复制的高级感。这本书的后半部分,特别是关于**色彩空间管理和ICC配置文件**的那几章,简直为我打开了一扇全新的大门。在此之前,我一直粗略地知道sRGB和Adobe RGB的区别,但从未如此深入地理解它们在不同工作流程中的精确影响。作者对色彩科学的阐述严谨而不失生动,他们深入剖析了显示器、打印机以及不同文件格式之间的色彩转换过程中的“陷阱”。我尤其欣赏其中关于“软打样”和“色彩管理工作流程”的详尽步骤说明,这直接解决了困扰我很久的“屏幕上好看,打印出来就不对劲”的问题。它教会我如何建立一个端到端的色彩一致性系统,而不是仅仅依赖于事后的修补。这本书更像是一本专业的实验室手册,它让你从“感觉对不对”的模糊地带,走到了“数据是否精确”的科学领域,对于追求印刷级质量输出的人来说,这价值无可估量。

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作为一名资深后期工程师,我接触过市面上大量的色彩校准和显示器评测资料,但很少有书籍能将色彩科学的严谨性与日常摄影实践的灵活性结合得如此完美。这本书在**色彩空间转换的数学模型和实际应用**上的讲解,简直是教科书级别的典范。它清晰地剖析了L*a*b*色彩空间与RGB/CMYK空间之间的相互转换机制,这对于需要进行跨平台交付的专业人士来说至关重要。与许多只停留在软件操作层面的指南不同,这本书提供了“为什么”——为什么某些颜色在特定模式下会发生剪切(Clipping),以及如何从底层逻辑上避免这种情况。它对色彩科学历史的梳理也很有帮助,让你明白如今的色彩标准是如何一步步演化而来的。总而言之,如果你已经掌握了基础的曝光和构图,并渴望进入色彩管理的专业深水区,寻求那种能够让你在技术层面上拥有绝对话语权的内容,这本书的深度和广度绝对能满足你对“内行门道”的追求。

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这本书的结构设计非常精妙,它不像某些技术书籍那样堆砌公式和晦涩的术语,而是采用了项目驱动的学习方式。我最喜欢的是其中关于**动态范围压缩和高光细节保留**的专题案例分析。作者选取了几个极端光比场景(比如日落或舞台灯光),然后详细对比了使用不同传感器、不同色彩模式(如RAW与JPEG)在捕获和处理这些场景时的优劣。最吸引人的是,他们不仅展示了最终效果,还附带了详细的参数设置和后期处理思路,甚至连使用的滤镜类型都有提及。这使得学习过程变得极其沉浸,我仿佛跟着作者一起在现场操作。它没有把我当成一个被动的知识接收者,而是邀请我作为一个主动的实践者参与其中。对于那些习惯于在实际操作中学习的读者来说,这种“边做边学”的节奏非常友好,能让你迅速将理论知识转化为实际的拍摄策略。

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