图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

不同格式的图片介绍:

JPEG格式(Joint Photographic Experts Group)

  • JPEG格式是一种有损压缩格式,能够将图像压缩在很小的储存空间,图像中重复或不重要的资料会被丢失,因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例,将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低,如果追求高品质图像,不宜采用过高压缩比例。
  • 但是JPEG压缩技术十分先进,它用有损压缩方式去除冗余的图像数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。
  • jpg和jpeg没有区别,是缩写的程度不同。jpeg文件扩展名应该为.jpeg,dos 时代的8.3文件规定扩展名不能超过3个字符,就使用了.jpg。

PNG格式(Portable Network Graphics)

  • 无损压缩方式来减少文件的大小保证最不失真的格式,存贮形式丰富,兼有GIF和JPG的色彩模式;能把图像文件压缩到极限以利于网络传输,又能保留所有与图像品质有关的信息。
    显示速度很快,只需下载1/64的图像信息就可以显示出低分辨率的预览图像;
  • PNG支持透明图像的制作,透明图像在制作网页图像的时候有用,可以把图象背景设为透明,用网页本身的颜色信息来代替设为透明的色彩,这样可让图像和网页背景很和谐地融合在一起。

GIF格式(Graphics Interchange Format)

  • 是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右,它不属于任何应用程序。几乎所有相关软件都支持它,公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。
  • GIF图像文件的数据是经过压缩的,而且是采用了可变长度等压缩算法。所以GIF的图像深度从lbit到8bit,也即GIF最多支持256种色彩的图像。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像,如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上,就可构成一种最简单的动画。

PSD格式(Photoshop Data )

  • 这是Photoshop图像处理软件的专用文件格式,文件扩展名是.psd,可以支持图层、通道、蒙板和不同色彩模式的各种图像特征,是一种非压缩的原始文件保存格式。
  • 扫描仪不能直接生成该种格式的文件。PSD文件有时容量会很大,但由于可以保留所有原始信息,在图像处理中对于尚未制作完成的图像,选用 PSD格式保存是最佳的选择。

TGA格式(Tagged Graphics)

  • TGA图像格式最大的特点是可以做出不规则形状的图形、图像文件,一般图形、图像文件都为四方形,若需要有圆形、菱形甚至是缕空的图像文件时,TGA可就派上用场了! TGA格式支持压缩,使用不失真的压缩算法。是一种比较好的图片格式。

WMF格式(Windows Metafile)

  • WMF(Windows Metafile Format)是Windows中常见的一种图元文件格式,属于矢量文件格式。它具有文件短小、图案造型化的特点,整个图形常由各个独立的组成部分拼接而成,其图形往往较粗糙。

BMP格式(Bitmap)

  • BMP格式是一种与硬件设备无关的图像文件格式,使用非常广。它采用位映射存储格式,除了图像深度可选以外,不采用其他任何压缩,因此,BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时,图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。
  • 由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准,因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。
  • 图片各各格式中清晰度最高的是BMP格式。

TIF格式(Tag Image File Format)

  • TIFF格式灵活易变,它又定义了四类不同的格式:TIFF-B适用于二值图像:TIFF-G适用于黑白灰度图像;TIFF-P适用于带调色板的彩色图像:TIFF-R适用于RGB真彩图像。
  • TIFF支持多种编码方法,其中包括RGB压缩、RLE压缩、JPEG压缩等。
  • TIFF是现存图像文件格式中最复杂的一种,它具有扩展性、方便性、可改性,可以提供给IBMPC等环境中运行、图像编辑程序。

计算机如何存储图片

图像是怎么存储在计算机上的呢,接下来将介绍两种保存图像的流行格式,灰度和RGB格式。

黑白或灰度图像如何存储在计算机中?

让我们举个例子。在这里,我们拍摄了一张黑白图像,也称为灰度图像。

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

这是数字8的图像。现在,如果我们进一步放大并且仔细观察,你会发现图像变得失真,并且你会在该图像上看到一些小方框。

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

这些小方框叫做Pixels(像素)。我们经常使用的图像维度是X x Y(X by Y)。这实际上是什么意思?这意味着图像的尺寸就是图像的高度(x)和宽度(y)上的像素数。

在这种情况下,高度为24像素,宽度为16像素。因此,此图像的尺寸将为24 x 16。尽管我们看到的是这种格式的图像,但计算机以数字的形式存储图像

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

这些像素中的每一个都表示为数值,而这些数字称为像素值。这些像素值表示像素的强度。对于灰度或黑白图像,我们的像素值范围是0到255。

接近零的较小数字表示较深的阴影,而接近255的较大数字表示较浅或白色的阴影。

因此,计算机中的每个图像都以这种形式保存,其中你具有一个数字矩阵,该矩阵也称为Channel(通道)

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

现在你能猜出这个矩阵的形状吗?好吧,它将与图像的高度和宽度上的像素值数量相同。在这种情况下,矩阵的形状将为24 x 16

现在,让我们快速总结一下到目前为止我们学到的要点

  • 图像作为数字矩阵存储在计算机中,这些数字称为像素值。
  • 这些像素值代表了每个像素的强度。
  • 0代表黑色,255代表白色。
  • 数字矩阵称为通道,对于灰度图像,我们只有一个通道。

彩色图像如何存储在计算机上?

现在我们已经了解了如何在计算机中存储灰度图像,让我们看一个彩色图像的示例。我们以一张彩色图像为例,这是一张狗的图像,

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

该图像由许多颜色组成,几乎所有颜色都可以从三种原色(红色,绿色和蓝色)生成。我们可以说每个彩色图像都是由这三种颜色或3个通道(红色,绿色和蓝色)

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片
红绿蓝三个通道和每个通道的具体像素值
图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

这意味着在彩色图像中,矩阵的数量或通道的数量将会更多。在此特定示例中,我们有3个矩阵:1个用于红色的矩阵,称为红色通道

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

另一个绿色通道称为绿色通道

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

最后是蓝色矩阵,也称为蓝色通道。

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

这些像素都具有从0到255的值,其中每个数字代表像素的强度,或者你可以说红色,绿色和蓝色的阴影。最后,所有这些通道或所有这些矩阵都将叠加在一起,这样,当图像的形状加载到计算机中时,它会是

图片各种格式的区别以及计算机如何存储图片

其中N是整个高度上的像素数,M是整个宽度上的像素数,3表示通道数,在这种情况下,我们有3个通道R,G和B。在我们的示例中,彩色图像的形状将是6 x 5 x 3,因为我们在高度上有6个像素,在宽度上有5个像素,并且存在3个通道。

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