什么是直方图?（4）

　什么是直方图?（4）

高速缓存级别(Cache level)

为什么要用缓存(Cache)？

我们在处理一些超大的图片时，会因为像素数量过多而导致每一步操作都很慢，为了提高图片的显示与刷新速度，Photoshop利用图片的缩小版本来进行计算并显示。

当你载入一幅图片时，Photoshop会自动生成许多这幅图片的缩小版本放在临时文件中，这些缩小图就是高速缓存，其中有缩小到50%的、25%的、12.5%的等等。当你把视图缩小时，比如缩小到25%，Photoshop就利用25%那张缓存小图的计算结果来更新视图。

缓存小图的不同缩小比例代表不同的缓存级别。缓存级别1为100%的原图，级别2为50%的小图，级别3为25%的小图，以此类推。

若要设定缓存级别，可以选择菜单编辑>预置>内存与图像高速缓存(Edit > Preferences > Memory and image cache)。Photoshop CS2的缓存级别默认值为6，适用于处理高质量的数码相机照片。

[注] Photoshop CS2之前的版本有一个“使用直方图高速缓存”(Use Cache for histogram)的选项，可以提高直方图的绘制速度，但会降低精确度。建议不要勾选此项，否则当你缩小视图时，Photoshop就会使用相应的缓存小图来生成直方图。

缓存级别的算法

取上一级的四个相邻像素的平均值来获得一个像素，像素数是它上一级的1/4。

例如有张图片的大小是8*8，缓存级别2的大小为4*4，级别3为2*2，级别4为1*1。

下图是一张2*2像素的棋盘格图片，缓存级别2的灰度值取原图的平均值(0+255+255+0)/4=500/4=128。

直方图面板中的缓存级别

当图片较大时，为了提高直方图的刷新速度，Photoshop会自动选择适当的缓存级别来生成直方图。

现在来研究一下直方图面板中的缓存级别。新建一个2*2像素的图片，画成棋盘格图案，然后执行编辑>定义图案。

新建一个1000*1000像素的图片，灰度模式。

使用编辑>填充命令和前面定义的图案来填充这张图片。

这时看一下直方图面板，会发现右上角多了一个警告图标。这是缓存级别2的图片。通过直方图我们可以看出缓存级别2是张纯灰色的图片，灰度值128，像素数量250000，正好是原图的1/4。

单击那个警告图标，现在已经更新为原图的直方图。像素数量为1000*1000=1000000，有0和255两种灰度，平均值为255/2=127.50。这些都是原图的正确数据，正是我们所期望的。

对于一般的图像，为了提高速度而使用缓存生成直方图基本上是可行的，但要注意原图相邻像素的亮度变化越大，缓存小图造成的误差就越大。