图像编辑涵盖了对images的改变过程，无论它们是数字照片、传统的光化学照片还是illustrations。传统的模拟图像编辑被称为照片修饰，使用如airbrush等工具修改照片或用任何传统art medium编辑插图。Graphic software程序，可大致分为vector graphics editors、raster graphics editors和3D modelers，是用户操作、增强和变换图像的主要工具。许多图像编辑程序也用于渲染或从头创建computer art。"图像编辑"一词通常仅指2D图像的编辑，而不是3D图像。
图像编辑基础
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栅格图像以像素网格的形式存储在计算机中，这些pixels包含图像的颜色和亮度信息。图像编辑器可以通过许多方式更改像素以增强图像。像素可以作为一个整体或单独更改，这取决于图像编辑器内部复杂的algorithms。本文主要指的是bitmap图形编辑器，通常用于更改照片和其他栅格图形。然而，vector graphics软件，如Adobe Illustrator、CorelDRAW、Xara Designer Pro或Inkscape，用于创建和修改矢量图像，它们以线、Bézier curves和文本的描述而不是像素存储。将矢量图像rasterize化比将栅格图像矢量化更容易；如何对栅格图像进行矢量化是computer vision领域的研究重点。矢量图像可以更容易地修改，因为它们包含形状的描述，便于重新排列。它们也是可伸缩的，在任何分辨率下都可以栅格化。
自动图像增强
相机或计算机图像编辑程序通常提供基本的自动图像增强功能，用于纠正颜色hue和亮度不平衡，以及其他图像编辑功能，如红眼去除、锐度调整、缩放功能和自动裁剪。这些被称为自动，因为通常它们在没有用户互动的情况下发生，或通过单击按钮、鼠标按钮或从菜单中选择一个选项提供。此外，某些自动编辑功能提供了几乎不需要用户互动的编辑操作组合。, February 2022 {{citation}}: Cite has empty unknown parameters: |cat2=, |cat-date2=, |cat3=, and |cat-date3= (help); Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |cat-date= ignored (help); Unknown parameter |cat= ignored (help)[citation needed]
超分辨率成像
数字数据压缩
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许多图像文件格式使用data compression来减小文件大小并节省存储空间。图像的数字压缩可以在相机中进行，也可以在计算机中使用图像编辑器完成。当图像以JPEG格式存储时，压缩已经发生。相机和computer programs允许用户设置压缩级别。
某些压缩算法，如PNG文件格式中使用的算法，是lossless的，这意味着保存文件时不会丢失任何信息。相比之下，更流行的JPEG文件格式使用基于discrete cosine transform编码的lossy压缩算法，压缩越大，丢失的信息越多，最终降低图像质量或无法恢复的细节。JPEG利用了人类大脑和眼睛对颜色的感知方式，使这种细节损失不那么明显。
图像编辑器功能
以下列出了一些更好的图形操纵程序最常用的功能。这个列表绝不是全面的。与大多数这些功能的应用相关联有无数的选择。
选择
下面提到的许多应用程序的先决条件之一是一种选择图像部分的方法，从而选择性地应用更改，而不影响整个图片。大多数图形程序都有几种实现这一点的方法，例如：
- 一个矩形工具，用于选择矩形或其他规则多边形形状的区域，
- 一个lasso tool，用于自由选择一个区域，
- 一个magic wand tool，用于选择图像中由颜色或luminance接近定义的对象或regions，
- 基于矢量的笔工具， 以及更高级的设施，如edge detection、遮罩、alpha compositing，以及基于颜色和通道的提取。图像中所选区域的边界通常以marching ants效果动画化，以帮助用户区分选择边界和图像背景。
层（Layers）
许多图形应用程序中的一个共同特征是图层，它们类似于透明的醋酸纤维薄膜（每张包含组成合成图片的单独元素），堆叠在彼此之上，每个都能够被单独定位、修改和与下方图层混合，而不影响其他图层上的元素。这是一种基本工作流程，已经成为当今市场上大多数程序的标准，并使用户在保持非破坏性编辑原则和易用性的同时，获得最大的灵活性。
图像大小更改
图像编辑器可以通过一个常称为图像缩放的过程来调整图像的大小，使它们变大或变小。高图像分辨率的相机可以产生大图像，这些图像通常会被缩小以用于互联网。图像编辑程序使用一种称为重采样的数学过程来计算新像素值，其间距比原始像素值大或小。用于互联网的图像保持较小，例如640 x 480像素，相当于0.3 百万像素。
裁剪图像
数字编辑器用于裁剪图像。裁剪通过选择图像中所需的矩形部分来创建新图像。不需要的图像部分将被丢弃。图像裁剪不会降低被裁剪区域的分辨率。当原始图像分辨率较高时，可以获得最佳结果。裁剪的主要原因是在新图像中改善图像构图。
从背景中剪切图像的一部分
使用选择工具，描绘/选择图中人物或元素的轮廓，然后移除背景。根据“边缘”的复杂程度，这可能更容易或更难以干净地完成。例如，单独的头发可能需要大量工作。因此使用“绿屏”技术（色度键），可以轻松去除背景。
直方图
图像编辑器可以创建正在编辑的图像的图像直方图。直方图绘制图像中具有特定亮度值（横轴）的像素数（纵轴）。数字编辑器中的算法允许用户视觉上调整每个像素的亮度值，并在调整过程中动态显示结果。因此可以获得图像亮度和对比度的改善。[1]
噪声减少
图像编辑器可能包含多种算法，用于在图像中添加或去除噪声。一些JPEG伪影可以被移除；灰尘和划痕可以被消除，图像可以去斑。噪声减少仅估计无噪声情况下的场景状态，并不是获得“更清晰”图像的替代方法。过度的噪声减少会导致细节丢失，因此其应用需要在噪声本身的不希望性和减少伪影之间做出权衡。
在低光照环境下拍摄图片时，噪声往往会侵入图像。可以通过添加统一的单色噪声，给新图片一个“古董”效果。
移除不需要的元素
大多数图像编辑器都可以使用“克隆”工具移除不需要的枝条等元素。去除这些分散注意力的元素可以将焦点集中到主题上，从而改善整体的构图。
选择性颜色变更
一些图像编辑器具有颜色交换功能，可以选择性地更改图像中特定物品的颜色，前提是这些选定物品位于特定颜色范围内。
图像定向
图像编辑器能够以任何方向和任何程度调整图像的旋转。可以创建镜像，图像可以水平翻转或垂直翻折。通常，旋转数个度就足以平衡地平线，纠正垂直性（例如一幢建筑），或两者兼而有之。旋转后的图像通常需要裁剪，以去除图像边缘产生的空白。
透视控制和失真
一些图像编辑器允许用户扭曲（或“变形”）图像的形状。虽然这也可能用于特效，但它是纠正典型透视失真的首选方法，这种失真是由于照片是以斜角对着直线主题拍摄而产生的。执行此任务时需小心，因为图像是使用相邻像素的插值重新处理的，这可能会降低整体图像的清晰度。该效果模仿了使用透视控制镜头的效果，该镜头可以在相机内实现类似的校正，而不会失去清晰度。
镜头校正
照片处理软件包括校正各种镜头畸变的功能，包括枕形畸变、鱼眼和桶形畸变。这些校正大多数情况下都很微妙，但可以改善某些照片的外观。
增强图像
在计算机图形学中，图像增强是通过使用软件操纵数字存储的图像来提高其质量的过程。例如，使图像变亮或变暗，或增加或减少对比度都相当容易。高级照片增强软件还支持许多过滤器，以各种方式改变图像。[2] 专门用于图像增强的程序有时被称为图像编辑器。
锐化和柔化图像
图形程序可用于以多种方式锐化和模糊图像，如非锐化掩蔽或反卷积。[3] 人像在选择性柔化（特别是皮肤和背景）后通常显得更加赏心悦目，从而更好地突出主体。, January 2013 {{citation}}: Cite has empty unknown parameters: |cat2=, |cat-date2=, |cat3=, and |cat-date3= (help); Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |cat-date= ignored (help); Unknown parameter |cat= ignored (help)[citation needed] 这可以通过使用大光圈的相机实现，或者在图像编辑器中进行选择然后进行模糊处理。边缘增强是一种极为常见的技术，用于使图像看起来更加锐利，尽管纯粹主义者对结果显得不自然表示不满。
另一种图像锐化的形式涉及对比度。这是通过找出每个像素周围指定半径内像素的平均颜色，然后将该像素与该平均颜色对比。这种效果使图像看起来更清晰，看似增加了细节。右侧可以看到这种效果的例子。这种效果广泛应用于印刷和摄影行业，用于增加局部对比度和锐化图像。
选择和合并图像
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许多图形应用程序能够将一个或多个单独的图像合并成一个文件。每个图像的方向和放置都可以控制。
当选择一个非矩形的光栅图像时，需要将边缘与背景分离，也称为剪影处理。这是从物理图片中剪切图像的数字类比。Clipping path可以用来将剪影图像添加到保留向量数据的向量图形或页面布局文件中。Alpha compositing允许在选择图像时产生柔和的translucent边缘。有多种方法可以制作带有柔和边缘的剪影图像，包括通过采样类似颜色来选择图像或其背景，通过光栅追踪选择边缘，或将剪切路径转换为光栅选择。一旦选择了图像，它可以被复制并粘贴到同一文件的另一个部分，或粘贴到另一个文件中。选择还可以保存在所谓的alpha channel中。
创建合成图像的一种流行方式是使用透明的layers。背景图像作为底层，将要添加部分的图像放置在上面的层中。使用图像layer mask，除了要合并的部分之外，其他部分都会被该层隐藏，给人一种这些部分已被添加到背景层的印象。以这种方式进行合并可以保留两个层上的所有pixel data，以便更容易地在新合并的图像中进行未来的更改。
图像切片
数字图像编辑软件中较新的工具是图像切片器。用于图形用户界面或网页的图像部分可以轻松切割、标记并单独保存，以便这些部分可以由显示介质单独处理。这对于允许通过交互动态交换或在最终展示中对图像的部分进行动画处理非常有用。
特殊效果
图像编辑器通常有一个特殊效果列表，可以创造出不寻常的结果。图像可能以各种方式被扭曲和变形。许多特殊效果可以应用于图像，包括各种形式的变形、艺术效果、几何变换和纹理效果,[4] 或它们的组合。
在像Photoshop这样的图像编辑器中使用自定义曲线设置[5]，可以模仿“伪太阳化”效果，摄影界更熟知为Sabattier效应。
克隆图章工具
克隆图章工具选择并采样图片的一个区域，然后使用这些像素来覆盖任何标记。克隆图章工具的作用类似于画笔，因此你可以改变大小，允许从一个像素宽到数百个像素宽的克隆。你可以改变不透明度以产生微妙的克隆效果。此外，还可以选择克隆对齐或克隆不对齐采样区域。在Photoshop中，这个工具被称为克隆图章，但它也可能被称为橡皮图章工具。
改变色深
使用软件，可以改变图像的色深。常见的色深包括2、4、16、256、65,536和1670万色。JPEG和PNG图像格式能够存储1670万色（相当于每个颜色通道256个亮度值）。此外，还可以创建8位或更少位的灰度图像，通常是通过从全彩图像转换和降采样。灰度转换在原始照片为单色但由于老化效应引入了颜色色调时，可有效减少文件大小。
对比度变化和亮度调整
图像编辑器具有同时改变图像对比度和调亮或调暗图像的功能。曝光不足的图像通常可以通过这个功能得到改善。最近的进步使得更智能的曝光校正成为可能，即只提亮特定亮度阈值以下的像素，从而提亮曝光不足的阴影部分，而不影响图像的其余部分。
应用于每个颜色通道的确切变换可能因编辑器而异。GIMP应用以下公式：[6]
if (brightness < 0.0) value = value * ( 1.0 + brightness);
else value = value + ((1 - value) * brightness);
value = (value - 0.5) * (tan ((contrast + 1) * PI/4) ) + 0.5;
其中value是0..1范围内的输入颜色值，brightness和contrast的范围为−1..1。
伽马校正
除了能够以非线性方式改变图像的亮度和/或对比度，大多数当前的图像编辑器还提供了操纵图像伽马值的机会。
伽马校正特别有助于从阴影中带出在大多数计算机显示器上难以看到的细节。在一些图像编辑软件中，这被称为“曲线”，通常是颜色菜单中的一个工具，而在程序或程序文档中不会使用“伽马”这个词。严格来说，曲线工具通常不仅仅是简单的伽马校正，因为可以构造带有多个拐点的复杂曲线，但当没有专用的伽马校正工具时，它可以达到同样的效果。
颜色调整
图像的颜色可以通过多种方式进行调整。颜色可以淡入淡出，色调可以使用曲线或其他工具进行改变。颜色平衡可以得到改善，这在图片是在室内使用日光胶片拍摄，或者相机的白平衡设置不正确时非常重要。可以向图像添加特殊效果，如棕褐色调和灰度。此外，使用更高级的图形编辑器可以进行更复杂的操作，如混合颜色通道。
当瞳孔过度张开（闪光灯穿过瞳孔进入眼睛时，光线在眼球后部的视网膜上反射），会出现红眼效应，也可以在这个阶段消除。
动态混合
高级动态混合是摄影师Elia Locardi在其博客Blame The Monkey中介绍的一个概念，用于描述在自然或人造光照环境变化中，特定时间跨度内捕捉地景或城市景观的多个曝光括号的摄影过程。一旦捕捉到，这些曝光括号就会被手动混合成一个单一的高动态范围图像，使用后期处理软件。 动态混合图像用于展示一个综合的时刻。这意味着虽然最终图像可能是一段时间的混合，但在视觉上似乎代表了一个瞬间。[7][8][9]
打印
控制数字图像的打印尺寸和质量需要理解存储在图像文件中并有时用于控制打印图像大小的每英寸像素（ppi）变量。在Adobe Photoshop的图像大小对话框中，图像编辑器允许用户操作像素尺寸和打印文件上图像的大小。这些参数共同作用，以产生所需尺寸和质量的打印图像。图像的每英寸像素、计算机显示器的每英寸像素和打印文件上的每英寸点数是相关联的，但在使用中却大不相同。图像大小对话框可以作为一种图像计算器。例如，一个分辨率为200 ppi的1600×1200图像将产生一个8×6 英寸的打印图像。同一图像若设为400 ppi，则会产生一个4×3 英寸的打印图像。将分辨率改为800 ppi，同一图像现在打印出来的尺寸为2×1.5 英寸。这三个打印图像包含相同的数据（1600×1200像素），但较小的打印品上的像素更加密集，因此较小的图像在较大的图像看起来不清晰时可能看起来更加清晰。图像的质量还取决于打印机的性能。
变形
![[icon]](/%E6%96%87%E4%BB%B6:Wiki_letter_w_cropped.svg){kind=small} | This section is empty. You can help by adding to it. (November 2018) |
另行参见
- Color space
- Comparison of raster graphics editors
- Computer graphics
- Digital darkroom
- Digital image processing
- Digital painting
- Dynamic imaging
- Digital photograph restoration
- Graphic art software
- Graphics file format summary
- Homomorphic filtering
- Image development (visual arts)
- Image distortion
- Image processing
- Image retrieval
- Image warping
- Inpainting
引用
- ↑ 关于直方图的详细介绍 Archived 2017-03-17 at the Wayback Machine 以及大多数图像编辑软件中的层级 Archived 2017-03-18 at the Wayback Machine 和曲线 Archived 2017-03-17 at the Wayback Machine 功能；PhotoshopEssentials.com
- ↑ 实现包括 Imagic Photo Archived 2013-01-03 at archive.today, Viesus Archived 2022-02-09 at the Wayback Machine, 和 Topaz Archived 2018-05-13 at the Wayback Machine
- ↑ 实现包括 FocusMagic Archived 2008-05-09 at the Wayback Machine, 和 Photoshop Error in Webarchive template: Empty url.
- ↑ JPFix. "Skin Improvement Technology". Retrieved 2008-08-23.
{{cite web}}:|archive-date=requires|archive-url=(help)CS1 maint: url-status (link) - ↑ Guyer, Jeff (24 September 2013). "The Sabattier Effect". Digital Photography School. Archived from the original on 2019-01-09. Retrieved 2019-01-09.
- ↑ GIMP亮度和对比度图像过滤的源代码。
- ↑ Lazzell, Jeff. "A Dynamic Blending and Post Processing Workshop With Travel Photographer Elia Locardi". blog.xritephoto.com. Archived from the original on September 11, 2016. Retrieved Sep 11, 2016.
- ↑ Cedric, De Boom. "Blending moments in time". cedricdeboom.github.io. Archived from the original on October 8, 2016. Retrieved Sep 11, 2016.
- ↑ "HDR photography with Elia Locardi". www.cnet.com. Archived from the original on September 22, 2016. Retrieved Sep 11, 2016.
- "Fantasy, fairy tale and myth collide in images: By digitally altering photos of landscapes, artist Anthony Goicolea creates an intriguing world", The Vancouver Sun (British Columbia); June 19, 2006.
- "It's hard to tell where pixels end and reality begins", The San Francisco Chronicle; September 26, 2006.
- "Virtual Art: From Illusion to Immersion", MIT Press 2002; Cambridge, Massachusetts
外部链接
