图片与视频相关冷知识

news2024/11/16 7:50:06

色彩的相关概念

色深

色相与饱和度

色调

冷色调与暖色调

色温

白平衡

白平衡偏移

色阶

色阶中的直方图

对比亮度

视频相关概念

像素数

分辨率

逐行扫描与隔行扫描

对比度

高对比度与低对比度

清晰度（也称锐度）

锐化

锐化与锐度的区别

帧率

视频的码率

码率的计算

视频编码

视频格式

色彩的相关概念

色深

含义：我们可以称之为色彩的深度，通俗点说就是色彩有多少种层次。视频拍摄中我们一般常见的色深为8bit和10bit。

理解：8bit可以理解成红绿蓝三原色，每一个颜色都具有2⁸个灰度值，那么8bit色深所能呈现的颜色数量为256×256×256种颜色。

色相与饱和度

色相：是指色彩所表现的相貌及不同的色彩面目，对色调的调整也就在各种颜色之间变换。

饱和度：是指图像颜色的色彩度，调整饱和度也就是调整图像的色彩度。将整个图像的饱和度降低为0时，图像就会变成灰色的图像，增加其饱和度，就会增加图像色彩的纯度。

色调

含义：是指对象或画面色彩总倾向，它是由于对象在共同的光源下、共同的环境里，色彩相互对比、相互影响，是色彩变化有和谐统一的结果，是画面或对象全部色彩的整体关系。

色调是指图像的相对明暗程度，在彩色图像上表现为颜色。色调是地物反射、辐射能量强弱在图像上的表现，地物的属性、几何形状、分布范围和组合规律都能通过色调差异反映在遥感图像上。

冷色调与暖色调

色调在冷暖方面分为暖色调与冷色调：红色、橙色、黄色--为暖色调，象征着：太阳、火焰。蓝色--为冷色调，象征着：森林、大海、蓝天。黑色、紫色、绿色、白色，为中间色调；暖色调的亮度越高，其整体感觉越偏暖，冷色调的亮度越高，其整体感觉越偏冷。

色温

含义：单位是K（开尔文），想象一个不发光的黑色的物体——绝对黑体。当我们把它加热之后，随着温度的升高，绝对黑体会先发出红光，随后越来越亮，变成黄光，再变成白光，直至蓝光。

注意：

颜色越红，色温越低，颜色越蓝，色温越高。
红色是暖色，但是色温低；蓝色是冷色，但是色温高。

白平衡

含义：根据被摄场景光源环境，选择对应白平衡使物体还原真实的色彩。（就是选定一个标准作为白）

注意：白平衡越靠近蓝，则整体画面偏红；白平衡越靠近红，则整体画面偏蓝。

白平衡偏移

简单理解：就是调整图片的色调，白平衡偏移的整个调整范围是一个色轮

色阶

前言：每个图像都混合了阴影和高光以及中间调。阴影是图像中最暗的部分，高光是最亮的部分，中间调介于两者之间。

含义：色阶是表示图像亮度强弱的指数标准，也就是我们说的色彩指数，在数字图像处理教程中，指的是灰度分辨率（又称为灰度级分辨率或者幅度分辨率）。图像的色彩丰满度和精细度是由色阶决定的。色阶指亮度，和颜色无关，但最亮的只有白色，最不亮的只有黑色。

色阶中的直方图

理解：目前我们所拍摄的所有数码照片都是由不同数量的像素组成，每个像素都有0-255个不同的亮度级别。在色阶工具直方图的横轴上，我们会看到在图的左边有一个从0开始的数值范围，一直延续到右边的255。其中0代表黑色，如果有像素为0，这意味该区域完全为黑色（黑场），没有任何细节。右边255代表全部白色，如果有像素为255，这意味着它们是完全白色（白场），没有细节。在色阶工具直方图的纵坐标，我们可以看到不同的峰值，他代表每种强度水平作图的像素的数量分布，分布越多峰值越高，分布越少峰值越低，甚至没有。

对比亮度

含义：是指不同颜色之间的差异。对比亮度越大，颜色之间的反差就越大，反之越小。

视频相关概念

像素数

含义：像素点的个数，我们常说手机的4800万像素，通常指的就是在4:3比例下，8000像素×6000像素的照片。

分辨率

含义：视频的分辨率指的是视频在一定区域内包含的像素点的数量。比如我们常见的1080P清晰度在16:9的视频中就是长宽为1920*1080像素。

注意：分辨率更高的话就需要用“K”来表示。如“2K”、“4K”，“K”表示的则是“横向排列有多少列像素”，如4K就是指有视频横向大约有4000列左右像素。

逐行扫描与隔行扫描

逐行扫描：“P”其实所表示的是“逐行扫描”的意思，可以理解成视频纵向排列有多少行像素，如1080P就是指在视频纵向有1080行像素。
隔行扫描：”I“表示的是隔行扫描的意思。

注意：逐行扫描的比隔行扫描的电视更加平滑，是最高的高清标准。

对比度

含义：对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小。

高对比度与低对比度

低对比度：

高对比度：

注意：对比度越高，照片中暗的部分就越暗，亮的部分就越亮；对比度越低，照片中暗的部分就会偏亮，而亮的部分则会偏暗。

清晰度（也称锐度）

含义：清晰度指的是影像中各细部影纹及边界的清晰程度。

注意：调节清晰度就是将边界处的明暗对比加强了。暗部的边界会变得更暗，而亮部的边界则变得更亮。

锐化

含义：图像锐化(image sharpening)是补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰，分为空域处理和频域处理两类。

锐化与锐度的区别

锐化作用也是通过在纹理边缘加入高对比度的线条实现提高清晰度的效果。但是与“清晰度”选项增加过渡带不同，锐化的方法更加粗暴，直接增加明暗程度不同的线条来突出边界处的对比，使其看上去更加锐利。

帧率

含义：视频播放的原理相信大家都知道，将连续的图片进行快速地播放，基于人眼视觉“可欺骗性”，就变成了完整连贯的动态视频，而一秒钟播放多少张图片，就是帧率。

注意：帧率可以用fps作为单位来进行表达，24fps指的就是1秒内播放24张图片，此时的24fps足以欺骗人眼，但是高帧率的视频看起来的确也会更加流畅，观感上也更加舒适。

视频的码率

码率（也叫比特率）：指的是视频在每一秒所包含的数据量，信息量，他直接决定了视频的大小，同时很大程度上影响视频的质量。

注意：视频画面中每一帧的像素虽然提供了清晰的基础条件，而高码率相当于能让每个单位像素呈现更得好。

码率的计算

例子：以8bit色深25帧率分辨率1080p的视频来计算

码率=像素数量×每个像素对应色深所占的存储空间×色彩通道数×帧速率

理解：对于8bit色深每个像素占据的存储空间为24bit（3Byte）；对于分辨率为1080p的视频来说一共有1920x1080=2073600px个像素，要存储一帧画面就需要2073600×3Byte=6220800Byte（6075KB约为5.93MB）；对于每秒25帧就需要5.93MB×25fps≈148MBps（1186Mbps）

注意：一般的拍摄都难以负担这么高的码率，所以会使用不同的编码来对视频进行压缩。