古人說：「一張圖勝過千言萬語。」一張圖（影像）包含了許許多多的資訊，因此影像的貯存、表示和操作變得極為重要。一張影像我們常常用二維矩陣 (array) 的方式來貯存影像每個像點 (pixel) 的顏色資料，讓一張影像能夠數位化的方式存放在電腦中，進而能對這張影像做更進一步的處理。

數位影像是很重要的媒體，不論在影片製作、書本雜誌甚至在醫學上都會藉著影像來傳達資訊，因此在不同的領域對於影像會有其特別的表示和影像處理的方法。

1. 影像的表示法

　
雖然影像有很多不同的檔案格式，但基本上這些檔案都會貯存下列的資訊。
　
1. 顏色模型：

　
要貯存彩色的影像我們必須要對顏色做編碼，這編碼指定顏色的過程我們稱作顏色模型 (color model) 或是顏色空間 (color space)。以下是對我們常用的顏色模型：

ＲＧＢ︰顏色都用不同比例的紅色 (Red)、綠色 (Green)、和藍色 (Blue) 來表示。這種顏色模型對於螢幕表示最為方便，可以藉著電壓的大小來控制螢幕紅色、綠色和藍色三槍投影，顯示出所要的色彩。

ＨＳＢ：顏色用三個參數來表示︰
　

色調 (Hue)：從紅色到綠色到藍色每個顏色間隔120度角所形成的顏色空間。給角度來決定所使用的顏色為何，如H=60度時為黃色色系。

飽和度 (Saturation)：決定顏色的飽和度。值越接近零其顏色越淡即偏向白色。

明暗度 (Brightness)：決定灰度 (gray) 在這色系所佔的量，越亮的顏色灰度佔的越少。

ＣＭＹＫ：電腦是射出光線來表示顏色，所以顏色的表示以紅色綠色和藍色相加來表示，但是一般我們看到的印刷媒體如報章雜誌均為反射光線於是要印顏色於白紙上我們就要減去RGB的量。因此對應紅色、綠色和藍色的互補顏色分別為藍綠色 (Cyan)、紫紅色 (Magenta)、黃色 (Yellow)。為了得到更好的黑色和灰色，所以加上了黑色的控制 (Black ink, the "K" in CMYK)。

ＹＵＶ：這是在電視工業用的顏色模型。Ｙ表示顏色的明亮度 (luminance)，ＵＶ表示顏色的差異訊號，包括黃色藍色和紅色的差異。ＹＵＶ很適合用於電視工業因為他有效的應用頻寬，此設計是因為人類對於亮度的感覺比顏色的些微改變來的敏感，所以減少顏色的頻寬而增加亮度的頻寬。

　

2. 顏色索引 (Color indexing)︰

在各式的影像檔案中會把每個像素的顏色用索引 (index) 的方式記錄下來，其索引對應到系統的顏色表 (color map or color lookup table) 或是這顏色表隨著檔案記錄在裡面。

　

3. 色彩使用之注意事項:

　
1. 在人機互動的環境下，色彩濫用將降低機器之效益及使用者注意力。根據實驗，不當的使用色彩將使其工作效率降為單色環境之 1/3。
2. 色彩之使用應以保守為原則。
3. 色彩之使用應就應用之領域及實際測試之結果作適當的選擇。
4. 保守設計原則: 先設計黑白或具灰階的環境再考慮色彩。如此可避免色盲或色弱者不易操作，且系統可適用於單色環境。
5. 對色調之選擇:可就 H.S.V. 系統中同一平面 (brightness) 為主。色調之選擇根據 perceptual distance 而非R. G. B.之距離。調色盤之設計根據 H.S.V. 循序漸進。
6. 補充說明
　
4. 影像的壓縮格式(Compression)：
　
目前常見的影像壓縮檔案有：

JPEG：通常使用分散式餘弦轉換 (discrete cosine transform)，用 JPEG 壓縮可以控制壓縮率和影像的品質。通常使用 JPEG 的壓縮比為5：1而且不容易發覺影像的失真。

GIF： 使用 LZW 編碼的方式來壓縮影像而且 GIF 為不失真 (lossless) 的檔案壓縮貯存格式。

此外常見的還有 BMP、TIFF 等等的影像格式檔，其檔案之間的轉換可以透過多媒體套裝軟體做轉換 （如︰PhotoShop、 Media Studio等等）。

　
2. 影像處理 (Image Processing)

　

1. 影像編輯 (Image Editing)：影像的編輯通常包括選取點 (Select pixel) 或選取多個點 (Select group) 接著可對所選取的點做顏色的改變、剪貼、或調整邊界等等編輯處理。詳細之編輯功能請參看影像編輯軟體如photoshop等。
2. 影像合成 (Image Composition)：影像合成是用兩張以上的影像透過影像編輯來產生一個新的影像。

　

現在我們用 Adobe 公司出的 photoshop 編輯軟體操作為例︰

範例一︰

Step 1.選擇File > Open開啟原始檔影像。

Step 2. 到工具列選取選取工具(Select tool)　，在影像圖片中圈選出想要貼圖的部份，接著至選單Edit下剪下(Cut)或是複製(Copy)你想貼圖的影像。

　
Step 3.在影像選取你想貼入的區域 　



　　 原始檔　　　　　　　　　 目的檔
　

Step 4.到選單Edit > Paste Into, 則會出現選擇原始檔的圖片出現在選擇目的檔中。

在顯示層(layer)的面板上會出現新的一層，你可以選擇各層來做搬移的動作。
　

Step 5.到工具列選取搬移，在目的檔拉拖圖片到你想要的位置。

　
Step 6.編輯遮罩決定要顯露多少的原始檔︰首先至層面板，選取Layer 2的遮罩：

用滑鼠左鍵點選”Layer 2中的黑框”此框為Layer 2的遮罩。
　 　

到工具列選取畫筆工具，調整顏色面板上的灰度



要露出目的圖片的部份塗黑色，露出原始圖片的部份塗白色，露出部份原始圖片的部份塗灰色。

【遮罩的圖例】



上圖中”Layer 2右邊黑框”表示這一層的遮罩，其產生的影像效果如下圖：



另一遮罩效果圖例︰

右邊為遮罩左邊為產稱出來的影像效果︰


　


　


　

Step 7: 如果你對影像的結果感到滿意的話，到選單Layer > Merge Visible把所做的處理給存起來。
　

Step 8: 到選單File > Save a Copy將影像存起來。



　

3. 濾鏡 (Filtering)：對像素透過方程式的計算獲得新的顏色，通常透過此方程式可以得到影像中特別的資訊，例如︰影像的邊界、消除影像的雜訊等等。此外也可以透過方程式的轉換使影像變模糊或清晰。