浅谈数字正射影像在Photoshop中的色彩处理

　　摘要：在正射影像生产中,影像中一些易出现的色彩和变形问题在所用的GIS软件中无法或很难进行解决,这使我们有必要在图像软件中进行处理,Photoshop就是最通用最可靠和实用的影像处理工具之一.

　　关键词：正射影像，Photoshop

　　Abstract: in the production of projective is like, there is some images of color and deformation problems in the use of the GIS software can not or is difficult to solve, this makes it necessary in image processing software, Photoshop is the most common is the most reliable and practical image processing one of the tools.

　　Keywords: are projective like, Photoshop

　　中图分类号： P283.49 文献标识码：A 文章编号：

　　数字正射影像图(DOM)是利用数字高程模型对数字影像经数学微分纠正、数字镶嵌,再根据图幅范围裁切生成的影像数据集,是我国基础地理信息数字产品的重要组成部分之一。由于正射影像图较常规线划图有着内容丰富、真实直观等显著优点,越来越成为煤矿、规划和土地详查等部门急需的重要产品。数字正射影像图的好坏不仅取决于它的数学精度,还取决于它的色彩。对有些部门如规划部门而言,他们更注重影像地图色彩的好坏,一幅色彩饱满、层次分明、反差适中的影像地图往往更容易打动客户的心,得到客户的认可。然而,由于航空摄影受气候条件、地形起伏、航摄比例尺、摄影技术等各种因素的影响,导致航摄得到的原始影像往往比较昏暗,色彩未进行任何拉伸,需要进行各种图像处理,以达到客户满意的影像效果。Photoshop作为一种国际上通用的图像处理工具，价格便宜，操作简便，图像处理工具比较齐全，工作效率和处理效果都不错，因此慢慢被遥感技术人员所推崇，在图像数据输入输出、色彩调整、遥感影像纠正融合、镶嵌和裁切、滤波和数字分析等方面使用广泛。几年来，我们利用Photoshop在遥感图像处理方面做了一些尝试，并取得了一定的经验，这里主要就影像的色彩处理方面作简单的介绍。

　　1、色阶调整

　　为了使影像清晰，明暗度、对比度适中，色彩及色调均匀，影像无模糊、错位、扭曲、拉花等明显变形现象，保证影像数据的连续、无缝和视觉一致性，还需要应用图像处理软件PhotoShop对成图进行处理，以达到数字正射影像的生产要求。调色方法如下：(1)色阶处理。色阶是表示图像亮度强弱的指数标准，也就是我们说的色彩指数。图像的色彩丰满度和精细度是由色阶决定的。色阶指亮度，和颜色无关，色阶可以对影像的暗部和亮部分别或整体操作，可以通过调整色阶改变影像的反差效果。在进行局部影像色彩调整时候，当图像偏暗或偏亮的时候，可使用色阶命令对其进行调整。

　　我们使用的绝大部分彩色遥感影像是RGB模式和多通道的模式，每个通道对应了遥感数据的每一个光谱。对影像各光谱的色阶分别调整，可以达到改变颜色的目的，比如：调整红波段可以使图像上增加红色或者增加青色。通过色阶调整可以将有些反差太小、比较沉闷的影像调到比较逼真、比较生动、反差较大的效果。

　　如果有些图像质量太差，或者数据大于8位灰阶，可以先进行自动色阶处理，软件根据影像的直方图，将图像自动调整到较好的状态。比如IKONOS数据是11位灰阶，打开时候呈现黑色，主要是Photoshop只显示256色的直方图，而IKONOS图像主要信息集中在11位的低阶部分，因此在显示器上很难看清，通过自动色阶的处理才能看清影像具体内容。

　　2、色彩平衡

　　色彩平衡是图像处理软件最简单常用的色彩调整方法，但是一般只用来改变图像的色度，即图像的颜色改变，对于亮度、反差、饱和度的调整是有限的。色彩平衡的方法比较简单，可以调整影像暗调、中间调和高光的各种颜色。所以只想调整图像色彩，而对于明暗度等其他要素不加改变的遥感影像可以使用这种方法，例如河流在有些遥感影像中，合成后的彩色遥感图像城区和水系颜色偏色太大，城区显示为红色，而水面通常显示成品红色，在Photoshop中选取这些地物，使用“色彩平衡”进行调整减少城区的红色，将水面调整为天蓝色，更加接近于真实情况。

　　3、可选颜色

　　在Photoshop“中可选颜色”也是一种调整图像色彩的有效方法。可选颜色是高档扫描仪和分色程序使用的一项技术，它在图像中的每个加色和减色的原色图素中增加和减少颜色的量。即使“可选颜色”使用 CMYK 颜色校正图像，也可以将其用于校正 RGB 图像以及将要打印的图像。使用这种方法可以在不影响其他原色的情况下修改图像中某种原色中印刷色的数量。

　　调整的时候首先选择需要调整的颜色，然后改变所选颜色的成分，从而实现颜色的调整，调整时候有两个概念：Relative (相对)和Absolute(绝对)。选择Relativec选项时，Photoshtop按照总量的百分比更改现有的青色、洋红、黄色和黑色量。例如，图像中现有50%的青色，如果你增加了30%，那么相对于原有的50%来说，实际增加了15%。选择Absolute选项时，Photoshop会按绝对值调整颜色。例如，图像中现有50%的青色，如果你从增加了30%，那么增加后图像中就会有80%的青色。

　　在遥感影像的处理中使用这种方法通常来调整影像的绿色植被和城区偏色现象。例如通过TM或者SPOT合成的彩色图像，城区通常显示紫色，用“可选颜色”方法选取洋红，并较少数值，还可以影像情况加减黄色、青色或黑色，使得他更接近于真实的效果。还有一些影像上植被颜色不鲜艳，颜色偏红偏蓝，也可以使用“可选颜色”方法选取绿色同时减少洋红、增加黄色，使得影像的绿色植被更加鲜明、真实。

　　与“色彩平衡”相比，“可选颜色”有很多优势，使用前者改变了图像整体色彩，而后者只改变了一种颜色。所以使用“色彩平衡”有时需要精确选取需调整的区域慢慢进行处理，还经常出现处理过的色彩调整缝隙，后用后者一般不用人工选取调整区域，也不会出现色彩缝隙现象，效率要高得多。但是后者的不足是对于遥感影像的有些色彩调整效果不好，很难达到你所想要的颜色。

　　4、颜色替换

　　替换颜色是色彩调整的有效方法，效率也很高。它使用了HIS(色度—饱和度—亮度)的概念，来处理RGB等其他模式的图像。

　　在HIS概念中，亮度I表示颜色的整体强度，而不管它的颜色是什么。一般用R、G、B三个灰度的平均数值来表示颜色的亮度值，因此通过平均RGB分量将彩色图像转化为灰度图像，其实就是得到了影像的亮度分量。色度H由角度表示，它反映了该彩色最接近于什么样的光谱波长，即彩虹中的哪种颜色，一般情况下，0°的彩色为红色，120°的为绿色，240°的为蓝色。色相从0°变到240°覆盖了所有可见光谱的颜色。在240°到300°之间是人眼可见的非光谱色(紫色)。饱和度S就是表示颜色的纯度，有时称为彩度。饱和度表示色相中灰色分量所占的比例，它使用从 0%(灰色)至 100%(完全饱和)的百分比来度量。

　　在Photoshop中运用“替换颜色”工具，首先用吸管吸取你所需要的调整的颜色，并给于一定的容差，系统会根据图像的直方图计算需要调整的区域，并显示给用户，然后可以分别调整图像的色度、饱和度和亮度了，也可以直接编辑结果图像的色彩来替换。

　　“替换颜色”工具优势很多，它也是调整图像的某一种具体的颜色，对图像的整体色调没有太大影响，克服了“可选颜色”对有些色彩处理效果不好的弊病，也克服了“色彩平衡”工具在区域选取方面需要较大的工作量的缺点，不会产生色彩缝隙现象，因此适合于各种各样的彩色遥感图像。

　　5、颜色匹配

　　在进行一个较大的彩色DOM制作项目中，很多人经常为影像颜色难处理而苦恼，往往将每景图像处理好了，但是图像之间的色彩和色调没有统一，导致影像镶嵌时色彩接缝明显。Photoshop CS则提供了“颜色匹配”，可以较好的解决这个问题。通过他，会将一个图像(源图像)的颜色与另一个图像(目标图像)相匹配。还可以通过更改亮度和色彩范围以及中和色痕来调整图像中的颜色，“匹配颜色”命令仅适用于 RGB 模式。

　　首先需要定义一个标准模版，即将你认为调整的效果比较好，测区影像应该达到的颜色和色调效果定义到一个后缀为STA的文件中，该文件记录了源图像的统计数据信息，然后在目标图像中载入这些信息，目标图像将运用这些统计信息自动调整影像的直方图，使得目标图像具有与源影像相似的统计信息，即表现为相似的色彩和色调效果。

　　在Photoshop中，可以自定义需要匹配的区域。因为源图像的统计信息要尽量反映测区的最常见的色彩和色调，避开一些大面积的特殊地物，比如：水面、云雾、甚至森林、城市等，目标图像也应尽量避开这些地物。当然我们还定义一个匹配数据库，建立水面、森林、城镇、农田匹配数据文件，然后相应的运用这些匹配数据，使得测区所有影像的处理更加完美。

　　结束语

　　Photoshop是一种开放性的功能强大软件，要达到一个目的都可以通过多种工具组合完成方法也不是唯一的，当然影像色彩处理工作是一个十分复杂，又没有统一的量化指标进行衡量其过程和结果，只有通过人们在大量的具体工作中实践和总结。Photoshop是图像处理软件的排头兵，提供的色彩调整的工具远远要比上述列出的多，但是我们在从事遥感图像色彩处理的工作中，觉得所阐述的这些工具可以有效地完成对于遥感影像的色彩调整工作，是常用的方法。

　　参考文献：

　　(1) 杨凯，卢健等，遥感图像处理原理和方法，测绘出版社，1988

　　(2) GB/7930-87.1:500,1:1000,1:2000地形图航空摄影测量内业规范

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅谈数字正射影像在Photoshop中的色彩处理

文章地址： http://www.qikanvip.com/jisuanjiyingyong/4669.html