4.1 多媒体技术基本概念

4.1  多媒体技术基本概念
多媒体主要是指文字、声音和图像等多种表达信息的形式和媒体，它强调多媒体信息的综合和集成处理。多媒体技术依赖于计算机的数字化和交互处理能力，它的关键是信息压缩技术和光盘存储技术。
1．亮度、色调和饱和度
视觉上的彩色可用亮度、色调和饱和度来描述，任一彩色光都是这3个特征的综合   效果。
亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的反光强度有关，由于其强度不同，看起来可能亮一些或暗一些。对于同一物体，照射的光越强，反射光也越强，感觉也越亮，对于不同物体在相同照射情况下，反射性越强者看起来越亮。显然，如果彩色光的强度降至使人看不清了，在亮度等级上它应与黑色对应；同样如果其强度变得很大，那么亮度等级应与白色对应。此外，亮度感还与人类视觉系统的视敏功能有关，即使强度相同，颜色不同的光进入视觉系统，也可能会产生不同的亮度。
色调是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性，如红色、绿色等都是指色调。不透明物体的色调是指该物体在日光照射下，所反射的各光谱成分作用于人眼的综合效果；透明物体的色调则是透过该物体的光谱综合作用的效果。
饱和度是指颜色的纯度，即掺入白光的程度，或者说是颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越高，颜色越鲜明，或者说越纯。例如，当红色加进白光之后冲淡为粉红色，其基本色调还是红色，但饱和度降低；换句话说，淡色的饱和度比深色要低一些。饱和度还和亮度有关，因为若在饱和的彩色光中增加白光的成分，由于增加了光能，因而变得更亮了，但是它的饱和度却降低了。如果在某色调的彩色光中掺入别的彩色光，会引起色调的变化，掺入白光时仅引起饱和度的变化。
2．三原色原理
三原色原理是色度学中最基本的原理，是指自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）3种颜色光按不同比例相配制而成。同样，绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝3种色光。当然三原色的选择并不是唯一的，也可以选择其他3种颜色为三原色，但是，3种颜色必须是相互独立的，即任何一种颜色都不能由其他两种颜色合成。由于人眼对红、绿、蓝3种色光最敏感，由这3种颜色配制所得的彩色范围也最广，所以一般都选用这3种颜色作为基色。
3．彩色空间
（1）RGB彩色空间：在多媒体计算机技术中，用得最多的是用RGB彩色空间表示。因为计算机的彩色监视器的输入需要R、G、B这3个彩色分量，通过3个分量的不同比例，在显示屏幕上可以合成所需要的任意颜色，所以不管多媒体系统采用什么形式的彩色空间，最后的输出一定要转换成RGB彩色空间。
（2）YUV彩色空间：在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色CCD摄像机，把摄得的彩色图像信号经分色棱镜分成R0、G0、B0这3个分量的信号，分别经放大和校正得到三基色，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、色差信号R-Y和B-Y，最后发送端将Y、R-Y和B-Y这3个信号进行编码，用同一信道发送出去，这就是我们常用的YUV彩色空间。
（3）CMY彩色空间：油墨或颜料的三基色是青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow），简称为CMY。青色对应蓝绿色；品红对应紫红色。从理论上来说，任何一种由颜料表现的颜色都可以用这3种基色按不同的比例混合而成，这种颜色表示方法称CMY颜色空间表示法。
（4）HSV彩色空间：前面几种彩色空间都是面向硬件的，相比较而言，HSV彩色空间是面向用户的。该模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集，圆锥的顶面对应于V=1，代表的颜色较亮。色彩H由绕V轴的旋转角给定，红色对应于角度0°，绿色对应于角度120°，蓝色对应于角度240°。在HSV彩色空间中，每一种颜色和它的补色相差180°。饱和度S取值从0到1，由圆心向圆周过渡。由于HSV彩色空间所代表的颜色域是CIE色度图的一个子集，它的最大饱和度的颜色的纯度值并不是100%。在圆锥的顶点处，V=0，H和S无定义，代表黑色。圆锥顶面中心处S=0，V=1，H无定义，代表白色。从该点到原点代表亮度渐暗的白色，即不同灰度的白色。任何V=1，S=1的颜色都是纯色。HSV彩色空间对应于画家的配色的方法。
（5）其他彩色空间：彩色空间的表示还有很多种如CIE（国际照明委员会）制定的CIE XYZ、CIE LAB彩色空间和CCIR（Consultative Committee International Radio）制定的CCIR601-2YCC彩色空间等。