2.3.2 图像的质量

图像的质量是一个相当主观的问题，质量的好坏很难有一个统一的评价标准，它不仅与图像质量本身的特性有关，还与观察者的个人鉴赏能力和特定应用的需求有关。总的来说，影响图像质量的主要因素是图像的空间分辨率和幅度分辨率，下面就空间分辨率和幅度分辨率的变化对图像质量的影响加以讨论。

1．空间分辨率变化、幅度分辨率不变

空间分辨率变化、幅度分辨率不变时图像质量的变化如图2-14所示。图2-14（a）为一张256×256分辨率，256级灰度的图像，图2-14（b）～图2-14（d）分辨率依次减半，但灰度级保持不变。

由图2-14可知，分辨率的变化导致某些图像过小，图像之间的尺寸不一致，图像之间的差别很难被看出。为了比较图像之间的差别，首先对图像的尺寸进行归一化处理，方法是分别对每一张图像进行复制行和复制列的操作，这样可以得到大小相同的图像，如图2-15所示。

由图2-15可知，空间分辨率减小、幅度分辨率不变时，图像质量由精细变得粗糙，图2-15（d）中的景物已几乎不能分辨。因此，图像空间分辨率的变化对图像质量有较大影响。

2．空间分辨率不变、幅度分辨率变化

空间分辨率不变、幅度分辨率变化时图像质量的变化如图2-16所示。图2-16（a）为一张256×256，256级灰度的图像，图2-16（b）～图2-16（d）分辨率保持不变，但灰度级依次减少。

由图2-16可知，空间分辨率不变、幅度分辨率减小时，图像质量由精细变得粗糙。图2-16（c）中只有4种不同的灰度，图2-16（d）中仅有2种不同的灰度，且景物已几乎不能分辨。因此，图像幅度分辨率的变化对图像质量有较大影响。

3．空间分辨率、幅度分辨率同时变化

空间分辨率变化、同时幅度分辨率变化时图像质量的变化如图2-17所示。图2-17（a）为一张256×256，256级灰度的图像，图2-17（b）～图2-17（d）分辨率依次减半，同时灰度级依次减少。

由图2-17可知，空间分辨率减小、同时幅度分辨率减小时，图像质量由精细变得粗糙，且变化的速度加快。图2-17（c）中的景物就已经不能分辨，图2-17（d）中的景物更是没有意义。

综上所述，图像的空间分辨率和幅度分辨率是影响图像质量的主要因素，空间分辨率的减小或幅度分辨率的减小都会导致图像质量的退化。空间分辨率和幅度分辨率之间联系的经验结论包括：

（1）图像质量一般随空间分辨率和幅度分辨率的增加而增加；在极少数情况下，对于固定的空间分辨率，减小幅度分辨率能改变质量；通常的情况是，减小幅度分辨率可增加图像的反差。

（2）对具有大量细节的图像通常只需要很少的灰度级数就可较好地表示。

（3）幅度分辨率相同的一系列图像主观看起来可以有较大的差异。