教育技术学：图形、图像媒体格式与采集技术详解

（一）图形、图像格式

由于计算机的不同发展阶段以及处理工具或编辑软件的不同，形成了同一种素材的文件有多种不同的格式，在多媒体创作工具的应用中，对文件格式是有一定要求的，了解多媒体素材的文件格式对于多媒体课件的创作是十分必要的，必要时还要掌握一些文件格式转换的工具软件的使用方法。常见的图形图像文件大致上可以分为两大类：一类为位图文件；另一类为矢量类或面向对象图形图像文件。前者是以点阵形式描述图形图像，后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形图像。一般说来，后者对图像的表达细致、真实，缩放后图形图像的分辨率不变，多在专业级的图形图像处理中应用。

1.矢量图形及其格式

矢量图形（Vector Based Graphics）是指一组绘图指令绘制的各种图形。这些指令包括了描述一幅图像的每条直线、弧线、圆、矩形的大小和形状。由于矢量图形生成的图像是由直线、圆和弧线组成的，它没有位图方式的绘图效果。矢量图形常用于线条绘图，如报纸版面、建筑设计绘图、CAD等。

矢量图形的主要优点是可以对图中的每个部分分别进行控制，在屏幕上移动每个部分以及将之压缩、放大、旋转和扭曲均不会破坏画面。矢量图形的主要缺点是随着图像复杂程度的增加，计算机着色所花的时间就大大增加。

常用的矢量图格式有WMF，DRW，CDR，DXF，FLI，FLC，CG，EMF等。

●DXF：三维模型设计软件AutoCAD的专用格式，文件小，所绘制的图形尺寸、角度等数据十分准确，是建筑设计的首选。

●CDR：著名的图形设计软件Corel DRAW的专用格式，最大的优点是“体重”很轻，便于再处理。

●DWG：这是AutoCAD中使用的一种图形文件格式。

●WMF：这是Microsoft Windows中常见的一种图元文件格式，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，但其图形往往较粗糙，并且只能在Microsoft Office中调用编辑。

●EMF：这是由Microsoft公司开发的Windows32位扩展图元文件格式。其目的是要弥补WMF文件格式的不足，使得图元文件更加易于使用。

2.位图图像及其格式

位图图像（Bitmap Image）是由一组计算机内存位组成，这些位定义了图像中每个像素点的亮度和颜色。通常使用位图产生的图像都比较细致，层次和色彩也比较丰富、真实。位图可以用绘图软件生成，也可以用彩色扫描仪扫描二维图片，或用摄像机以及帧捕获设备获得数字化画面。显示位图图像要比显示矢量图形图像快得多。位图可利用图像获取设备装入内存直接显示，省去了生成矢量图像所需要的着色时间。但是位图所需要的磁盘空间比矢量图形大。

常用的位图图像格式有BMP，PCX，GIF，TIFF，JPEG（JPG），TGA，PSD等。

●BMP：这是现在最常用的表示方法，是Windows系统下的标准位图格式，具有多种分辨率。其结构简单，未经过压缩，一般图像文件会比较大。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”，可称为通用格式。“位图表示”是将一幅图像分割成栅格，栅格每一点（像素）的亮点值都单独记录。位图区域中数据点的位置确定了数据点表示的像素。位图比较适合于具有复杂的颜色、灰度等级或形状变化的图像，如照片、绘图和已数字化的视频图像。有些图像原来就是按照位图格式组织的，比如计算机屏幕显示。随着Windows的逐渐普及，BMP图像越来越多地被各种应用软件所支持。

●PCX：PCX图像文件最先出现在ZSOFT公司推出的名叫PC Paint brush的用于绘画的商业软件包中，PCX是最早支持彩色图像的一种文件格式，最高可达24位彩色。PCX采用行程编码方案来对数据进行压缩，占用磁盘空间较少，并具有压缩及全彩色的优点。

●TIFF：标记图像文件格式TIFF是图像文件格式中最复杂的一种，它是一种多变的图像文件格式，图像格式的存放灵活多变，它的优点是独立于操作系统和文件系统。存储的图像质量高，但占用的存储空间也非常大，信息较多。TIFF文件被用来存储一些色彩绚丽、构思奇妙的贴图文件，它将3DS，Macintosh，PhotoShop有机地结合在一起。

●GIF：GIF图像文件格式是Compuserve公司推出的，最先使用在网络中用于图形数据的在线传输，特别是应用在互联网的网页中，通过GIF提供足够的信息，使得许多不同的输入输出设备能方便地交换图像数据。GIF主要是为数据流设计的一种传输方式，而不只是作为文件的存储格式，它具有按顺序的组织形式。

GIF分为静态GIF和动画GIF两种，支持透明背景图像，适用于多种操作系统，“体型”很小，网上很多小动画都是GIF格式。其实GIF是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画，所以归根到底GIF仍然是图片文件格式。正因为它是经过压缩的图像文件格式，所以大多用在网络传输上，速度要比传输其他图像文件格式快得多。它的最大缺点是最多只能处理256种色彩，故不能用于存储真彩色的图像文件。

●JPEG（JPG）：也是应用最广泛的图片格式之一，它采用一种特殊的有损压缩算法，将不易被人眼察觉的图像颜色删除，从而达到较大的压缩比（可达到2∶1甚至40∶1），所以“身材娇小，容貌姣好”，特别受网络用户青睐。可以用不同的压缩比例对这种文件进行压缩，其压缩技术十分先进，对图像质量影响不大，因此可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。由于它优异的性能，所以应用非常广泛，而在Internet上，它更是主流图形格式。

●PSD：图像处理软件PhotoShop的专用图像格式，图像文件一般较大。其存取速度比其他格式快很多，功能也很强大。

●PNG：这是一种新兴的网络图形格式，与JPEG格式类似，网页中有很多图片都是这种格式，压缩比高于GIF，支持图像透明，可以利用Alpha通道调节图像的透明度。Fireworks的默认格式就是PNG。

同一内容的素材，采用不同的格式，其形成的文件的大小和质量有很大的差别。如一幅640×480大小的采用24位颜色深度的图像，如果采用BMP格式，则这个图像的文件大小为921KB；若转用JPEG（JPG）格式（一种应用图像压缩技术处理的文件格式），则该图像文件的大小只有35KB左右。在考虑到文件的传送或储存方便时，有时候要选用文件较小的格式，如网页制作时一般都不采用BMP格式，而用JPG格式。

3.浏览图形图像工具软件ACDSee

ACDSee是ACD Systems.，Ltd公司出品的一个优秀的看图软件，目前的版本为10。随着版本的不断升级，其功能也越来越强大。现在ACDSee除了能完成浏览图像、图像格式转换外，还集成了对图像进行编辑处理、创建个人相册、图像打印排版和刻录光盘等功能。ACDSe10安装完成后，在桌面上会建立图像浏览器图标，用鼠标双击该图标，进入ACDSee图像浏览器。ACDSee图像浏览器有两种工作方式，一种是图像浏览方式，一种是图像编辑方式。

（1）浏览图像。ACDSee图像浏览器支持浏览图像的格式多达五十多种，除较为通用的图像文件格式外，还支持如WAV、MID、MP3等格式的音频文件，AVI、MPEG等格式的视频文件，以及Flash格式文件等。

（2）图像编辑处理。除了能在图像浏览工作方式中对图像进行简单的编辑处理外，ACDSee10还自带着一个图像编辑器ACDFotoCanvas3.0。启动该图像编辑器，进入该程序，在程序中能对图像进行进一步的加工编辑处理。尽管ACDFotoCanvas3.0对图像的处理能力不如Photoshop等专业图像处理软件的功能强大，但能完成对图像的一般处理，是一个方便快捷的图像处理工具软件。

（二）图形图像的采集技术

在人们获取信息和在信息的传递中，图像信息占有重要的地位。一般将图像变为数字图像的途径有以下几种方式：

（1）利用扫描仪扫描得到数字图像；

（2）利用数码照相机拍摄得到数字图像；

（3）对摄像机拍摄的视频图像通过专用采集卡采集，得到数字图像；

（4）捕捉计算机屏幕上显示的图像，得到所需的数字图像；

（5）使用绘图软件（如Paintbrush、FreeHand和Photoshop等）创建数字图像；

（6）通过网络途径，从网络图像库中下载得到数字图像；

（7）通过购买图形图像素材光盘。

1.用扫描仪获取图像(www.chuimin.cn)

用扫描仪获取图像是一种直接、快捷的方式，其过程是将已有的图片经过扫描仪扫描变成数字信号并存储在计算机中。要用扫描仪获取图像，首先要有一台扫描仪，并将其与计算机连接，然后要在计算机中安装相应的驱动程序，最后采用具有扫描输入功能的软件获取图像。不同的扫描仪，连接设备以及安装驱动程序的操作各不相同，用户可参考设备使用说明。具有扫描输入功能的软件也很多，这里主要介绍如何利用Photoshop软件中的扫描功能完成图像获取。简要操作步骤如下：

（1）在计算机中安装扫描仪驱动程序并确认扫描仪与计算机正确连接后，启动Photoshop CS2软件。

（2）如图7-7所示，在Photoshop CS2菜单栏内选择“文件”→“导入”命令，选择扫描仪型号（扫描仪驱动安装后即可），启动扫描程序。

（3）此时会弹出扫描仪程序对话框，在对话框中可调整【扫描类型】、【分辨率】、【亮度】、【对比度】、【阴影】、【突出显示】、【扫描质量】、【媒体】等参数。

（4）将要扫描的图片放入扫描仪中，单击【预览】按钮，在对话框左侧会显示要扫描的图片，调整【亮度】、【对比度】等参数使图像清晰，如图7-8所示。

（5）参数调整完成后，单击【扫描】按钮进行正式扫描。

图7-7　启动扫描程序

图7-8　扫描程序窗口

2.数码相机获取图像

用数码相机获取图像是一种非常方便、灵活的方式，用户可以随时随地拍摄需要的画面，然后将其输入计算机。所谓数码相机，是一种能够把拍摄到的景物转换成数字格式图像的特殊照相机，它使用固定的或者可拆卸的半导体存储器来保存获取的图像，还可以直接将数字格式的图像输出到计算机上。

目前市场上各种数码相机很多，但其操作基本相同，大致分为以下几个步骤：

（1）硬件连接。软件安装完毕后，将数码相机的数字输出口与计算机的USB口连接，如图7-9所示。

图7-9　数码相机与计算机的连接图

（2）安装软件，包括驱动程序和载入软件。一般情况下只需要安装驱动程序即可，将相机内的图片拷贝到计算机，可供编辑和浏览。

3.通过截取屏幕获取图像素材

（1）通过键盘功能键（Print Screen）截取图像。

●拷贝整个屏幕（Print Screen）：按下Print Screen键，将会拷贝全屏幕画面。

●抓取当前活动窗口（Alt+Print Screen）：在使用Print Screen进行屏幕截图时，同时按下Alt键，就会只拷贝当前活动窗口。

（2）通过软件（Snag It）截取屏幕获取图像素材。屏幕截图软件Snag It软件是Techsmith公司出品的一个出色的屏幕“抓图”软件，随着版本的不断升级，Snag It的功能不断完善和强大。该软件的特点是“一抓到底”，不但能“抓”图像，还能“抓”文本、“抓”视频和“抓”网页画面等功能。也就是说Snag It的捕捉功能是很强大的，只要在屏幕上能看到，就能捕捉到。就是看不到（如卷轴图像等）的，也能捕捉到。

4.自行设计图形图像素材

图像有两种图形格式，一种是位图图像，一种是矢量图形。创作和编辑矢量图形的常用软件有Paint brush，Corel Draw，Illustrator，Freehand等，这些软件的一般功能都很相近。图形图像编辑软件很丰富，Photoshop是公认的最优秀的专业图像编辑软件之一。

（1）Paint brush。画图（Paint brush）是个绘图程序，它虽然简单，但是功能还是很强大的，可以用它创建精美的图画。作品可以被打印输出，可将它作为桌面背景，或者粘贴到另一个文档中。还可以使用“画图”查看和编辑扫描的相片。

（2）Freehand。Freehand是一个功能强大的平面图形设计软件，一个以向量为基础的绘图应用程式。在机械制图、绘制建筑蓝图、海报招贴制作、广告创意的实现等方面都是一件强大、实用而又灵活的利器。使用Freehand.可以以任何解析度进行缩放及打印向量图形，且无损细节或清晰度。用它可建立诸如标志和广告标题等网页图形图例。亦可使用Freehand来将自己的图稿转换成Flash动画。Freehand在图像方面可能不会有什么特别的优势，不过在文字处理方面，Freehand就有着明显的优势。在目前的矢量绘图领域，Freehand一直与Illustrator，Corel Draw并驾齐驱。

（3）Photoshop CS。Adobe Photoshop是目前使用最多和应用最广泛的图像处理软件之一，利用计算机进行图像处理的人没有不知道这个软件的。该软件的特点是功能强大.在出版印刷、广告设计、美术创意、图片加工等诸多领域中得到应用。目前该软件已成为许多涉及图像处理行业的标准。早先该软件是MAC版本，版本2.5以后才有了Windows版本。随着软件版本号的不断提高，Photoshop在加强图像处理能力的同时，也提高了对图形处理的能力。特别是在矢量文字方面应用的加强和与ImageReady（网页制作工具）的有机结合，利用本身开放式的结构，支持第三厂商开发滤镜的不断扩充，使得Photoshop的应用更加广泛和深入。

目前最高版本是Photoshop CS2（Creative Suite）。在Photoshop CS2中不但加强了矢量图形处理的功能，而且进一步加强了对网页设计的能力，利用相关联的Image Ready可以直接输出Flash动画文件。另外Photoshop CS2与Adobe其他系列产品组合成一个创作套装组件，与其他产品的融合更加协调通畅。

图7-10　Photoshop CS2的工作界面

①Photoshop CS2的工作界面。

②Photoshop CS2功能简介。Photoshop CS2的功能强大是毋庸置疑的，由于本文篇幅有限，不能详细介绍。要想设计出一些优美的图片，还需加强Photoshop CS2训练，一方面可以查阅图书，另一方面可以查阅教学网站，很多网站都是视频教学，非常逼真，容易上手，在此，推荐几个视频教学网站，以方便学习。

●IT学院：http：//www.it.com.cn/f/edu/063/22/249641.htm；

●网易学院：http：//tech.163.com/special/00091EMV/pscs2.html；

●中国IT实验室：http：//plane.chinaitlab.com/psjc/725684.html。