图像与阴影的区别

图像和阴影是具有不同特征且由不同系统产生的独立视觉现象。图像是通过将光线引导到表面（如相机传感器或胶片）上而创建的物体或场景的描绘。阴影是当一个物体阻挡光流时产生的黑暗区域。

图像和阴影在这方面与光的存在和行为有关，但它们具有不同的特征和应用。

图像

任何事物的视觉描绘都可以称为图像。它可以是二维的、三维的，或者以其他方式向视觉系统传递信息。在信号处理的上下文中，图像是振幅分布。光学中的“图像”一词可以特指二维图像。为了成为视觉表示，图像不一定需要利用完整的视觉系统。一个常见的例子是灰度图像，它利用了视觉系统对所有波长亮度敏感的特性，而不考虑不同的颜色。事物的黑白视觉表示仍然是图像，即使它没有充分利用视觉系统的潜力。图像通常是静态的。然而，在某些情况下，它们也可以是动态的或动画的。

图像的特征

图像可以是二维的或三维的，例如照片或屏幕投影，或者是三维的，例如雕塑或全息图。它们可以由相机、镜头、镜子和显微镜等光学仪器捕获，也可以由人眼或水等自然物体和现象产生。任何二维图形，例如地图、饼图、图表、绘画或横幅，都可以称为“图像”。图像可以通过手动方式创建，例如绘画、素描或雕刻，也可以通过打印或计算机图形技术手动创建，或者通过组合方法创建。

易逝图像是一种仅在短时间内保留的图像。这可能是一面镜子的反射、相机暗箱的投影或阴极射线管上显示的场景。硬拷贝是一种固定图像，使用摄影或任何电子方法记录在纸或纺织品等物体上。

意象存在于个人的心中，是回忆或想象的事物。图像的主题不必真实，它可以是抽象的词语，如图形、函数或虚构的物体。许多精神分析和社会科学专家，包括斯拉沃热·齐泽克（Slavoj Žižek）和扬·伯杰（Jan Berger），都曾指出意象能够为意识形态目标服务。

二维 (2D)

二维（2D）图像在视觉上表示只有两个空间维度的东西。大多数二维图形是矩形的。栅格化是过去用于描述显示二维图像的广泛方法。截至 2021 年，二维图像是最常见的图像类型。在图像处理中，图像函数是一种数学表示，将二维图像显示为两个空间变量的函数。

三维 (3D)

三维（3D）图像比二维图像少见。为了有效地呈现视觉信息，三维图像融入了光学系统的深度感知。全息图是 3D 表示的一种常见物理形式。人眼可以看到 3D 空间，这通常被称为深度感知。深度感知使人们能够看到周围世界的所有三个空间维度。空间的三维首先通过人眼在视觉大脑中感知为二维图像。另一方面，人类具有立体视觉，这意味着两只眼睛看到的图像略有不同。每只眼睛接收略有不同的图像，这使得大脑能够分析视觉信息的差异，探索图像的深度，并同时记录所有三个维度。3D 图像是由计算机视觉生成的，它模拟了真实物体在现实世界中的深度感知。这种技术广泛应用于电影、视频游戏、图形和虚拟现实（VR）项目，如元宇宙。

图像类型

图像的种类繁多，其中一些如下：

• 照片

使用光和彩色相机拍摄的数字或物理图像。照片可以是黑白的，也可以是彩色的，并且可以使用软件进行修改以更改亮度、对比度和其他参数。

• 绘画

绘画是用铅笔、钢笔或其他绘画工具绘制的手绘图像。

• 油画

用油漆在画布或其他材料上绘制的图像。

• 插图

插图是为配合文本或其他媒体而生成的图像，常用于书籍、期刊或网站。插图有助于传达复杂的想法、生成品牌材料或为文本增加视觉吸引力。

• 信息图

信息图是显示图表、图形和示意图等信息的图像。

• Logo 和品牌图像

这些是用于象征企业、产品或服务的图像。Logo 通常由符号、文本或两者的组合组成，用于在各种地方识别品牌，包括产品、网站和营销材料。一个好的 Logo 应该简单、独特且易于识别，并代表品牌的核心。

• 图库图片

图库图片是获得商业或编辑使用许可的图片，通常由 Shutterstock 或 Getty Images 等机构提供。

阴影

阴影是由不透明物体产生的黑暗区域，该物体阻止光线到达光源。它占据了物体前方有光照的物体后面的整个三维空间。阴影的横截面是一个二维的剪影，是阻挡光线的物体的反转投影。

点光源和非点光源

由点光源产生的简单阴影称为“本影”。非点光源或“扩展”光源的阴影分为三个部分。它们是本影、半影和副本影。阴影越模糊，光源就越大。当两个半影重叠时，阴影似乎会吸引并连接在一起。这被称为阴影起泡效应。通过追踪扩展光源最外围区域发出的光线来生成阴影区域的轮廓。由于它不接收来自光源任何地方的直接光，因此本影区域最暗。处于本影区域的观察者无法直接看到光源的任何部分。另一方面，半影被光源的某些区域照亮，从而产生中间水平的光强度。

对于观察者来说，在半影区域可以看到光源，但它被产生阴影的物体部分遮挡。如果存在多个光源，将会有多个阴影，重叠区域更暗，亮度甚至颜色会发生变化。随着光线变得更加弥散，阴影形状变得更柔和、更模糊，直至消失。阴天天空的亮度几乎不会产生明显的阴影。在太空中，阴影是锐利的，具有清晰的明暗边界，因为没有缓解的大气效应。阴影在接触点处汇聚，即个体或物体接触投射阴影表面的点。除了失真，从太阳的一侧看，阴影表现出与剪影相同的图像，从而从另一侧产生剪影的镜像。

天文学

本影、半影和副本影这些术语常用于描述天体产生的阴影。但它们也可以用来表示黑暗的程度，就像在太阳黑子中一样。当一个天体的视星等等于或小于 -4 时，它会产生人眼可见的阴影。太阳、月球，在某些条件下，金星或木星是唯一能够投射可见阴影到地球上的天体。黑暗是由行星的半球遮挡其绕行恒星的阳光产生的。当地球离开月球上的阴影时，称为月食。另一方面，日食是从月球投射到地球上的阴影。

维度

阴影有三个维度。然而，除非它投射到反射表面上，否则这通常不明显。光影中的体积图案可以通过光雾、薄雾或尘埃云以 3D 形式显示。不习惯观察三维阴影的观众可能会觉得雾影很奇怪。

一层薄雾足够深，以至于通过建筑物缝隙或树木的光线会照亮它。因此，阴影穿过雾的通道被看作是一个黑暗的体积。在某些方面，这些阴影通道与丁达尔效应（crepuscular rays）以及它们投射在固体物体上的阴影相反。灯光设计师和视觉艺术家想要强调其作品的三维特性的，可以使用戏剧性烟雾和强光束。

阴影类型

阴影分为多种类型，如下所示：

• 投射阴影

投射阴影是由阻挡光源的物体投射的。投射阴影出现在物体后面的表面上。投射阴影具有精确的边缘，并在物体与表面相交处形成。投射阴影的形状由物体的形状、光源的角度以及物体与阴影投射到的表面之间的距离决定。投射阴影的强度和大小也受光源的强度和大小的影响。

• 附着阴影

附着阴影是附着在物体上的阴影，因为物体的表面发生了弯曲或曲化。附着阴影的边缘比投射阴影更柔和。附着阴影的影响不如投射阴影，因为它们更弥散且不那么清晰。附着阴影的形状由物体的形状和光源的角度决定。

• 自阴影

物体在其表面投射的阴影，通常在视频游戏的三维计算机图形中观察到。自阴影通常比投射阴影更柔和，可以为物体提供深度和维度。自阴影可用于为图像添加深度和维度。根据阴影的强度和方向，它们可以传达一种情绪或氛围。此外，由于它们是大多数光照条件下的自然和典型元素，因此自阴影可用于增强图像的真实感。

• 形影

这种阴影由物体的形状和曲线产生，并出现在物体本身上。在物体远离光源的区域，形影通常更暗。

• 投影阴影

这种阴影是一种视觉效果，常用于在图形或文本中创建深度和与背景分离的错觉。投影阴影投射到背景上，通常柔和且模糊。

• 剪影

剪影是一种实心的、黑暗的形状，当物体被逆光照射时，它会以黑色轮廓出现在较亮的背景上。

• 透明阴影

透明阴影是在玻璃或水中看到的半透明或透明阴影。透明阴影的透明度程度取决于多种因素，包括物体的厚度、光源的角度以及用于制造物体的物质的浓度。透明阴影可用于为图像添加深度和维度，以及为投射阴影的物体添加纹理和复杂性。

图像与阴影的相似之处

图像和阴影在多个方面是相关的概念：

• 两者都由光产生

图像是在光线被表面或传感器捕捉时产生的，而阴影是在物体阻挡光线时产生的。

• 两者都可以传输视觉信息

图像可以传达场景或物体的信息，而阴影可以传达物体形状、大小和位置的信息。

• 两者都可以用于艺术创作

艺术和摄影可以创造性地使用图像和阴影来唤起情感、讲述故事和传达思想。

• 两者都可能受环境影响。

环境会影响图像或阴影的外观。环境中的光照、颜色和纹理会改变图像或阴影的外观。

• 两者都可以被操纵。

图像和阴影可以通过数字或传统方法进行编辑或增强，例如编辑软件、滤镜或物理对象。

图像与阴影的区别

图像是通过将光线投射到表面（如相机传感器或胶片）上而创建的物体或场景。相比之下，阴影是物体阻挡光流时产生的黑暗区域。下表总结了图像和阴影之间的一些基本区别：

结论

总之，图像是通过将光线投射到表面（如相机设备或胶片）上而创建的物体或场景的描绘。它具有独特的品质和属性，可用于摄影、艺术、科学和技术等各种应用。阴影是物体阻挡光流时产生的黑暗区域。它仅具有投射阴影的物体的基本形状和轮廓，除非为了艺术或戏剧效果，否则通常不用于传达信息或含义。虽然图像和阴影同样重要的视觉现象，但它们的品质和属性将它们区分开来。