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Raster Images

光栅以矩形像素数组的形式展示图片
光栅在需要图片的输入设备中也很流行。电子相机包含一个图片传感器，这个传感器由一个光敏像素网格组成。每个像素记录颜色和照在上面的光强。
光栅图片常用于存储和处理图片。光栅图片是一个简单的二维数组，存储每个像素的像素值。
除了光栅图片，还有vector image 用于存储描述形状，颜色范围，存储直线和曲线。

以下讨论raster image的基础和展示，特别关注于标准显示的非线性。其中像素值如何关联光强将会是很重要的

Raster Device

当今的显示器，包括电视，数字电影投影仪和电脑的显示器和投影仪一样，几乎都是基于固定像素数组。

他们可以被分为放射显示器（利用像素直接放射可控量的光）

和透射显示器（自己不发光，但是其他光源能够透过），需要一个lamp照射到screen上

Images,Pixels,and Geometry

首先我们要知道gamma校正，见本文末“补充”

然后

设定一个处于黑和白中间的强度 0.5 = a ^ gamma

1.一个黑像素与白像素像交替的图片

2.一张灰色像素的图片

如果你是近视的，从远处看，这两张图会差不多

=>根据这个道理

我们可以得到a‘ = a^(1/gamma)

其中a为输入值，a’是输出值，由于有8bits的存储量

=>a可能的值为{0/255，1/255，…,255/255} ^ gamma

RGB Color

大部分计算机图像都是用rgb来定义颜色

颜色叠加公式

详情见P75

Image Storage

大部分rgb格式的图片,为三个通道，每个分配8bit

并且大部分格式的图片支持压缩（compression)

压缩又分为有损压缩和无损压缩

为什么不让monitor(显示器)变成线性的，来避免gamma校正呢？

Ideally, the 256 possible intensities of a monitor should look evenly spaced as

opposed to being linearly spaced in energy. Because human perception of in

tensity is itself nonlinear, a gamma between 1.5 and 3 (depending on viewing

conditions) will make the intensities approximately uniform in a subjective sense.

In this way, gamma is a feature. Otherwise, the manufacturers would make the

monitors linear.

理想情况下，256种强度的显示器应该是看起来能量均匀分布而不是线性分布。

因为人类感知本来就不是线性的。一个1.5到3的gamma值可以几乎让人从主观的感觉区分每种强度。

补充

根据百度：

Gamma源于CRT（显示器/电视机）的响应曲线，即其亮度与输入电压的非线性关系。

为什么显示器要Gamma校正 因为人眼对亮度的感知与物理功率不成正比，而是幂函数的关系，这个指数通常是2.2，称为Gamma值。
例如，功率为50%的灰色，人眼实际感知亮度为pow(0.5,1/2.2) * 100% = 72.97%

但是人眼认为的50%的灰色，实际功率为pow(0.5,2.2) * 100% = 21.76%