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Image Photo Picture 之间的区别?—— DeepSeek
在英语中,Image、Photo、Picture 都可以表示“图像”,但用法和侧重点有所不同:

  • Image(图像、形象)| 广义:可指任何形式的视觉呈现,包括数字图像、图形、符号、脑海中的印象等。技术领域:常用于计算机图形学。
  • Photo(照片)| 狭义:专指通过相机拍摄的照片(photograph 的缩写)。必须是真实拍摄的,不能是手绘或计算机生成的。
  • Picture(图片、图画)| 可以指任何形式的视觉呈现,包括照片、绘画、插图等。口语中常用:在日常对话中,picture 与 photo/image 可以替代。

针对该部分笔记,现在 08/19/2025 其主要内容与 Image 相关。

认识

在计算机科学中,数字图像(Digital Image)是指由像素(Pixel)组成的二维矩阵,用于表示视觉信息。它在计算机视觉、图形学、医学影像、人工智能等领域有广泛应用。数字图像在计算机科学中涉及表示、存储、处理、分析等多个层面,是计算机视觉、图形学和人工智能的基础。随着深度学习的发展,图像处理能力(如生成式 AI)正在快速进步。

组成

数字图像的基本概念

像素,Pixel,图像元素

  • 数字图像由离散的像素构成,每个像素存储颜色或灰度信息。
  • 例如,一张 1920×1080 的图像由 1920 列 × 1080 行 = 2,073,600 个像素组成。

分辨率,Resolution

  • 指图像的像素数量,如 `1920×1080`(全高清)、`3840×2160`(4K)。
  • PPI,Pixels Per Inch,每英寸像素数,影响打印质量(如 300 PPI 适合印刷)。
  • DPI,Dots Per Inch,每英寸点数,衡量打印输出精度的物理参数,表示打印设备能在每英寸长度上喷射/印刷的墨点数量。

色彩模型(Color Model)

  • RGB(Red, Green, Blue):计算机显示标准,每个像素由红、绿、蓝三通道组成(如 `(255,0,0)` 表示纯红)。
  • CMYK(Cyan, Magenta, Yellow, Key/Black):用于印刷,基于减色混合。
  • 灰度(Grayscale):仅亮度信息(0=黑,255=白)。
  • HSV/HSL(Hue, Saturation, Value/Lightness):更符合人类感知的颜色表示方式。

图像深度(Bit Depth)

  • 每个像素的存储位数,决定颜色精度:
  • 8-bit(256 色,常见于 JPEG/PNG)
  • 16-bit(65,536 色,用于医学 / 专业摄影)
  • 24-bit(真彩色,RGB 各 8 位,约 1677 万色)
  • 32-bit(RGBA,含透明度 Alpha 通道)

数字图像的表示方式

位图(Bitmap)vs. 矢量图(Vector Graphics)

特性 位图(Raster Image) 矢量图(Vector Image)
组成 像素矩阵 数学公式(点、线、曲线)
缩放 放大后模糊 无限缩放不失真
格式 JPEG, PNG, BMP SVG, AI, EPS
用途 照片、复杂图像 图标、Logo、插图

常见图像文件格式

格式 特点 适用场景
JPEG 有损压缩,文件小 网页、照片
PNG 无损压缩,支持透明 图标、透明背景图
GIF 支持动画,256 色 简单动画、表情包
BMP 无压缩,文件大 Windows 原始图像
TIFF 高质量,支持多层 印刷、医学影像
WebP 现代压缩,优于 JPEG/PNG 网页优化

构建

数字图像处理(Digital Image Processing)

### (1) 基本操作

  • 滤波(Filtering):平滑(去噪)、锐化(增强边缘)。
  • 几何变换:旋转、缩放、平移。
  • 直方图均衡化:增强对比度。

### (2) 计算机视觉(Computer Vision)

  • 特征提取:边缘检测(Canny、Sobel)、角点检测(Harris)。
  • 目标检测:YOLO、Faster R-CNN。
  • 图像分割:语义分割(U-Net)、实例分割(Mask R-CNN)。

### (3) 深度学习与图像

  • 卷积神经网络(CNN):用于图像分类(ResNet)、生成(GAN)。
  • 超分辨率(Super-Resolution):如 ESRGAN 提升图像清晰度。
  • 风格迁移(Style Transfer):将艺术风格应用到照片。

工具与库

  • OpenCV(图像处理)
  • PIL/Pillow(图像操作)
  • scikit-image(高级算法)
  • TensorFlow/PyTorch(深度学习)

编辑软件

  • Photoshop(编辑)
  • GIMP(开源替代)
  • Blender(3D 图像生成)

图形处理软件

图像编辑是指改变图像的过程,图像包括数码照片,传统的模拟照片和插图。对模拟图像的编辑通常也称为照片修饰,使用工具为喷枪等。

数码照片的编辑采用图形处理软件,可大致分为:

  • 矢量图形编辑器(vector graphics editors)、
  • 光栅图形编辑器(Raster Graphics Editor)、
  • 三维计算机图形软件

Photoshop

GIMP | GNU Image Manipulation Program
Krita | Digital Painting. Creative Freedom. | for Windows, Linux and macOS

esrille-paint | A GTK 3 application for drawing bitmap images
esrille/paint: A GTK 3 application for drawing bitmap images
https://esrille.github.io/paint/

Gthumb | Gthumb is a nice image viewing/editing tool with simple editing tools like cropping.
Apps/Gthumb – GNOME Wiki!
sudo apt install gthumb

应用

  • 医学影像:MRI、X 光分析(如肿瘤检测)。
  • 自动驾驶:车道识别、行人检测。
  • 增强现实(AR):实时图像叠加虚拟物体。
  • 卫星遥感:地表监测、气象预测。
  • 数字艺术:AI 绘画(如 Stable Diffusion)。

改进

WIP

参考

Comparison of raster graphics editors – Wikipedia
DeepSeek / 介绍计算机科学中,数字图像 Image 的相关概念