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详细内容
| 图像的获取 |
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来源： 录入时间：2021/4/7 『返回』 |
百闻不如一见。据统计，人类在通过眼、耳、鼻、舌等身体器官感知世界和接受外部信息的过程中，约75-80%的信息来源于由眼睛与大脑构成的视觉系统。视觉信息在人类进化、生存和发展过程中起到了举足轻重的作用。数字图像作为目前人类视觉系统获取外界信息的主要来源，可以有效打破时间、地理等限制，足不出户即可随时欣赏到大千世界形形色色的外部信息。例如当我们早晨醒来打开手机，外出旅游拍摄照片，吃到美食通过微信与朋友分享，家庭及影院的影视娱乐，工作中的投影显示，我们订阅的期刊杂志以及身上穿的带有图像的纺织、丝绸衣服等都以不同形式展现着数字图像在不同领域的应用。单单在数字成像领域，据美国德勤公司TMT（技术、媒体和电信）部门预测，2016年全世界范围内将拍摄约2.5万亿张数字图像，其中约75%的图像将被网民或媒体上传至网络与朋友或大众分享。
在实际应用中，数字图像以不同形式展现在用户面前，涉及到的主要数字图像设备有数码相机、数码摄像机、扫描仪，电视、电影、投影仪，计算机显示器，手机，平板电脑，打印机，印刷机和数码印花机等。一般可以将这些设备分为三类，数字图像获取设备（码相机和数码摄像机等）、以电子屏幕显示图像的软拷贝显示设备（手机、显示器等）和以纸张、纺织品、丝绸和陶瓷等媒介显示图像的硬拷贝输出设备（打印机和数码印花机等）。
颜色一致性现有问题
各种数字图像设备在具体应用中，就颜色一致性方面一般会碰到下面两个问题：
（1）经数字图像获取设备获取的图像颜色和我们在现场感受到视觉颜色效果不一致；
（2）所获取图像在不同设备间传输时，比如从显示器到投影仪，从显示器到打印机，从显示器到数码印花机，甚至在不同显示器间复现时出现颜色不一致现象。
以上两个问题即本文标题所说的“所见即所得”问题。在大部分人们心目中，所见即所得，即在图像获取和传输过程中颜色是保持一致的。即使不一致，感觉只要不影响正常使用，颜色有点偏差也没问题。但近年来随着经济社会的发展，人们对生活品质的要求越来越高，尤其是随着电子商务的发展，在涉及服装及装饰品等商品的电子商务过程中，商家需要用数字成像设备对其商品拍照然后传送到网络，消费者通过自己的显示设备查看其视觉效果决定是否购买，由于在这个过程中会出现消费者在自己显示器上看到的图像颜色效果与商品实物颜色效果不一致的现象，经常会出现所购买商品颜色非自己喜好的现象，随之带来一系列纠纷和不愉快。另外近年来越来越风靡的网络艺术馆、网络博物馆、远程医疗、远程设计以及计算机视觉等应用都对物体图像颜色的获取及复现精度提出了越来越高的要求。
颜色失真原因
因此很有必要实现数字图像从获取到显示、以及打印输出过程中颜色的一致。在介绍解决方案之前，我们先了解什么原因会导致数字图像设备所获取图像与实物视觉颜色效果不一致以及数字图像在不同设备间传输时的颜色失真问题。
（1）成像颜色失真问题。数码相机和数码摄像机是目前数字图像获取的主要设备。目前的手机一般都带有数字拍照功能，高端的单反相机和数码摄影机也逐渐得到了广泛应用。但据作者观察，很多消费者纵然买了高端的数字成像设备，在具体使用时一般也只用其在“自动（傻瓜）模式”下拍摄，部分水平较高的消费者为了得到“景深”效果会选用“光圈优先”模式，为了“抓拍”会选用“快门优先”模式，或者在不同的拍摄场景下选择不同的“场景”模式，但大部分情况下都不会根据场景的变化充分挖掘成像设备的潜力而拍摄获得优良的图像。诚然高端数字成像设备本身硬件性能优良，也内嵌了比较复杂的图像增强算法，大部分场景下能得到比较满意的数字图像。但如果需要在极端照明拍摄场景下获得优良图像，或者获取图像的目的除了用于欣赏外，还需要用于打印印刷、机器视觉及计算机视觉等对拍摄图像数据准确性有较高要求的应用领域，就需要充分挖掘数字成像设备的硬件潜力及参数设置，乃至开发相应算法获取满足实际应用需求的数字图像。图1显示了同一相机拍摄同一场景，但ISO参数设置不同时的拍摄效果。图2显示了同一马路场景在不同时相日光照明下的拍摄图像模拟效果。可见相机参数设置及外部照明环境都对相机拍摄结果有很大的影响。
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