Windows 位图处理以及基本图形处理算法
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2010-04-07
09:41:37
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第 1 章 Windows 位图和调色板
1.1 位图和调色板的概念
如今 以及 ，，系列比 成功的一个重要因素是它可视化的漂亮界面。那么 是如何显
示图象的呢？这就要谈到位图。我们知道，普通的显示器屏幕是由许许多多点构成的，我们称之为象素。显示时采
用扫描的方法：电子枪每次从左到右扫描一行，为每个象素着色，然后从上到下这样扫描若干行，就扫过了一屏。为了防
止闪烁，每秒要重复上述过程几十次。例如我们常说的屏幕分辨率为 ，刷新频率为 ，意思是说每行要扫描
个象素，一共有 行，每秒重复扫描屏幕 次。我们称这种显示器为位映象设备。所谓位映象，就是指一个二维的
象素矩阵，而位图就是采用位映象方法显示和存储的图象。举个例子，图 !! 是一幅普通的黑白位图，图 !" 是被放大后的
图，图中每个方格代表了一个象素。我们可以看到：整个骷髅就是由这样一些黑点和白点组成的。
那么，彩色图是怎么回事呢？我们先来说说 三元色 RGB 概念。我们知道，自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝
#，$，%组合而成。有的颜色含有红色成分多一些，如深红；有的含有红色成分少一些，如浅红。针对含有红色成分的
多少，可以分成 到 " 共 " 个等级， 级表示不含红色成分；" 级表示含有 !&的红色成分。同样，绿色和蓝色也
被分成 " 级。这种分级概念称为量化。这样，根据红、绿、蓝各种不同的组合我们就能表示出 """，约 ! 万
种颜色。这么多颜色对于我们人眼来说已经足够丰富了。
图 1.1 骷髅 图 1.2 放大后的骷髅位图
表 1.1 常见颜色的 RGB 组合值
因此，当一幅图中每个象素赋予不同的 #$% 值时，能呈现出五彩缤纷的颜色了，这样就形成了彩色图。的确是这样的，
但实际上的做法还有些差别。让我们来看看下面的例子。
有一个长宽各为 " 个象素，颜色数为 ! 色的彩色图，每一个象素都用 #、$、% 三个分量表示。因为每个分量有 "
个级别，要用 位，即一个字节'(来表示，所以每个象素需要用 个字节。整个图象要用 ""，约 !") 字节，
可不是一个小数目呀！如果用下面的方法，就能省的多。因为是 ! 色图，也就是说这幅图中最多只有 ! 种颜色，我们可
以用一个表：表中的每一行记录一种颜色的 #、$、% 值。这样当我们表示一个象素的颜色时，只需要指出该颜色是在第几
行，即该颜色在表中的索引值。举个例子，如果表的第 行为 "，，红色，那么当某个象素为红色时，只需要标明
即可。
再来计算一下：! 种状态可以用 位表示，所以一个象素要用半个字节。整个图象要用 ""，约 ") 字
节，再加上表占用的字节为 !* 字节整个占用的字节数约为前面的 !+，省很多。这张 #、$、% 表，就是我们常说的
调色板(Palette)，另一种叫法是颜色查找表 LUT(Look Up Table)，似乎更确切一些。 位图中便用到了调色
板技术。其实不光是 位图，许多图象文件格式如 ,、-、.- 等都用到了。所以很好地掌握调色板的概念是十分
有用的。
有一种图，它的颜色数高达 """ 种，也就是说包含我们上述提到的 #、$、% 颜色表示方法中所有的颜色，
这种图叫做真彩色图/0(1,2/。真彩色图并不是说一幅图包含了所有的颜色，而是说它具有显示所有颜色的能力，即最多
可以包含所有的颜色。表示真彩色图时，每个象素直接用 #、$、% 三个分量字节表示，而不采用调色板技术。原因很明显：
如果用调色板，表示一个象素也要用 " 位，这是因为每种颜色的索引要用 " 位因为总共有 "
"
种颜色，即调色板有 "
"
行，
和直接用 #，$，% 三个分量表示用的字节数一样，不但没有任何便宜，还要加上一个 """ 个字节的大调色板。
所以真彩色图直接用 #、$、% 三个分量表示，它又叫做 " 位色图。
颜色
# $ %
红 "
蓝
"
绿 "
黄
" "
紫 " "
青
" "
白 " " "
黑
灰 !" !" !"
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