问答文章1 问答文章501 问答文章1001 问答文章1501 问答文章2001 问答文章2501 问答文章3001 问答文章3501 问答文章4001 问答文章4501 问答文章5001 问答文章5501 问答文章6001 问答文章6501 问答文章7001 问答文章7501 问答文章8001 问答文章8501 问答文章9001 问答文章9501

rgb1_to_gray和rgb3_to_gray算子一样吗?

发布网友 发布时间:2022-04-22 10:04

我来回答

1个回答

热心网友 时间:2023-09-28 18:58

在前面,我们只介绍了三种图像的类型,分别位二值图像、灰度图像以及RGB图像。但我们现在常用的图像肯定是RGB图像,不过它只是色彩空间的一种类型,在实际的图像中,还有许多其他的色彩空间,对于会PS的读者来说肯定不会陌生。

比如GRAY色彩空间(灰度图像),XYZ色彩空间,YCrCb色彩空间,HSV色彩空间,HLS色彩空间,CIELab色彩空间,CIELuv色彩空间,Bayer色彩空间等。

每个图像都有其擅长处理的内容,因此我们要掌握这些色彩空间图像的转换,以便后续更方便的处理图像的问题。

GRAY就是我们前面介绍的灰度图像,通常指8位灰度图像,其具有256个灰度级,像素值范围位[0,255]。

RGB转换位GRAY的数学公式如下:

Gray=0.229R+0.587G+0.114*B

而图像有GRAY色彩空间转换为RGB色彩空间时,最终所有通道的值都是相同的,其处理方式如下:

R=Gray

G=Gray

B=Gray

XYZ色彩空间是由CIE(International Commission on Illumination)定义的,是一种更便于计算的色彩空间,它不像RGB转换位GRAY,只能单向转换,XYZ色彩空间与RGB转换不会丢失任何值。

将RGB色彩空间转换为XYZ色彩空间,其转换公式为:

将XYZ色彩空间转换为RGB色彩空间,其转换公式为:

人眼视觉系统对颜色的敏感度要低于对亮度的敏感度。在传统的RGB色彩空间内,RGB三原色具有相同的重要性,但是忽略了亮度的信息。所以,才有了YCrCb色彩空间。

在YCrCb色彩空间中,Y代表光源的亮度,色度信息保存在Cr和Cb中,其中,Cr表示红色分量信息,Cb表示蓝色分量信息。

亮度给出了颜色亮或暗的程度信息,该信息可以通过照明中强度成分的加权和来计算。在RGB光源中,绿色分量的影响最大,蓝色分量的影响最小。

从RGB色彩空间转换YCrCb色彩空间的数学公式如下:

Y=0.229R+0.587G+0.114*B

Cr=(R-Y)*0.713+delta

Cb=(B-Y)*0.564+delta

其中delta的值为:

从YCrCb色彩空间转RGB数学公式如下:

R=Y+1.403*(Cr-delta)

G=Y-0.714(Cr-delta)-0.344(Cb-delta)

B=Y+1.773*(Cb-delta)

RGB是从硬件的角度提出的颜色模型,在与人眼匹配的过程中可能存在一定的差异。而HSV色彩空间是一种面向视觉感知的颜色模型。HSV色彩空间是从心理学和视觉的角度出发,指出人眼色彩知觉主要包含3个要素:色调,饱和度,亮度。

说到这里,相信用过PS的都应该清楚HSV到底能干什么了吧?不过,我们还是介绍一些这3个要素,毕竟本篇博文就是专门将色彩空间理论知识的,不能有空缺。

色调(H):指光的颜色,色调与混合光谱中的主要光波长相关,例如“赤橙黄绿青蓝紫”分别表示不同的色调。如果从波长的角度考虑,不同的波长的光表现为不同的颜色,实际上它们体现的是色调的差异。

饱和度(S):指色彩的深浅层度,相对于纯净度,或一种颜色混合白光的数量。纯谱色是全饱和的,像深红色(红加白)和淡紫色(紫加白)这样的彩色是欠饱和的,饱和度与所加白光的数量成反比。

亮度(V):反映的是人眼感受到的光的明暗程度,该指标与物体的反射度有关。对于色彩来讲,如果在其中掺入的白色越多,则其亮度越高;如果在其掺入的黑色越多,则亮度越低。

在具体的实现上,我们将物理空间的颜色分布在圆周上,不同的角度代表不同的颜色。因此,通过调整色调值,我们就能选取不同的颜色,色调的取值范围为[0,360]。色调取值不同,颜色也不同,具体如下表所示:

饱和度的值为[0,1],饱和度的值为0时,只有灰度,饱和度越大,颜色值越丰富。至于亮度,其取值范围也是[0,1]。

例如,博主现在取色调=0,饱和度=1,亮度=1,就可以提取色彩深红色。

介绍完理论知识,HSV与上面的色彩空间一样,也需要与RGB进行转换,不过,我们这里转换之前,需要先将RGB色彩空间的值转换到[0,1]之间,然后在进行处理。具体处理如下:

V=max(R,G,B) 亮度

这里,H的计算结果可能小于0,如果出现这种情况,则需要对H进一步的处理计算。如下所示:

上述公式计算的结果肯定与前面说的色调,亮度,饱和度的范围一致。至于HSV转RGB,感兴趣的可以参考开发文档。

HLS与HSV色彩空间类似,都具有3要素。只是HLS色彩空间就L与V不同,其中HLS色彩空间的L(光亮度/明度)替换了亮度。

那么什么是光亮度/明度呢?

其实,光亮度/明度是用来控制色彩的明暗变换,它的取值范围同样也是[0,1]。我们在程序中,可以通过光亮度/明度的大小来衡量有多少光线从物体表面反射出来。光亮度/明度对于眼睛感知颜色很重要,因为当一个具有色彩的物体处于光线太强或者太暗的地方时,眼睛是无法准确获取物体颜色的。

说实话,编辑公式有点费劲,感兴趣的自己查询开发文档,后续在python中开发,我们都是使用cv2.cvtColor()进行转换的。使用起来,你只需要了解其到底做什么的,并不需要知道其内部如何实现,但内部实现,就是上面的这些数学公式。

CIELab*色彩空间是均匀色彩空间模型,它是面向视觉感知的颜色模型。从视觉感知均匀的角度来讲,人所感知到的两种颜色的区别程度,应该与这两种颜色在色彩空间中的距离成正比。在某个色彩空间中如果人所观察的两种颜色的区别程度,与这两种颜色在该色彩空间中对应的点之间的欧式距离成正比,则称该色彩空间为均匀色彩空间。

CIELab色彩空间中的L分量用于表示像素的亮度,取值范围为[0,100],表示从纯黑到纯白;a分量表示从红色到绿色的范围,取值范围为[-127,127];b*分量表示从*到蓝色的范围,取值范围为[-127.127]。

由于CIELab是在CIE的XYZ色彩空间上发展起来的,所以转换的时候,需要先将RGB转换为XYZ色彩空间,然后在转换为CIELab。具体的数学公式感兴趣的查询开发文档。

CIELuv色彩空间同CIELab色彩空间一样,是均匀的颜色模型。CIELuv*色彩空间与设备无关,适用于显示器显示和根据加色原理进行组合的场合,该模型中比较强调对红色的表示,即对红色的变化比较敏感,但对蓝色的变化不太敏感。

同样的,CIELuv色彩空间也需要先将RGB转换为XYZ色彩空间,然后在转换为CIELuv,具体公式感兴趣的可以查询开发文档。

Bayer色彩空间被广泛的应用在CCD和CMOS相机中。

色彩空间的理论知识,到这里基本就讲解完成了,感兴趣的可以自己扩展最后几个数学公式。

声明声明:本网页内容为用户发布,旨在传播知识,不代表本网认同其观点,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:11247931@qq.com
太和县环球嘉年华港口有限公司怎么样? 为什么抵触相亲? 鸡蛋怎么做好吃家常做法大全 为何抵触相亲 为什么很多人都抵触相亲? 鸡蛋怎么做才营养好吃呢? 怎么可以搞到110电话打过去给别人 植发后能保持多久?有人知道吗? 银联储蓄卡包括什么 怎么让电脑图标变小如何将电脑桌面上软件变小 rgb全为1是什么颜色 支付宝我的快递显示不全 支付宝我的家能看到快递吗 支付宝我的快递不显示ems的 支付宝里的寄件在哪里看? 404 Not Found 用支付宝在菜鸟驿站寄快递找不到快递单号怎么办? 为什么在支付宝里的找的到裹裹寄件点在淘宝退货信息那里找不到那个点呢?我想自行到最近的服务点寄出 五年级作文给父母的一封信 450子左右 支付宝我家快递找不到了 小学生五年级给父母的一封感恩信250字 换了手机找不到支付宝上的我的快递了 作文:给父母的一封信(200-300字) 支付宝下单寄快递怎么找不到记录 写给父母的感谢信(五年级小学生写的) 写给爸爸妈妈一封信五年级400字左右 我想改名可是不知道改什么名字好? 会计上为什么要区分资本化和费用化? 政府会计资产与企业会计资产的区别与联系 会计学中资产,负债,所有者权益的区分问题 电脑开关机时投影仪显示系统操作界面,进入系统后却显示“RGB端子没有检测到输入信号” rgb第一颗灯一直亮绿色 主板jrgb1是什么接口 酷冷至尊烈焰*为什么停产了 亮银色的Rgb值是多少 淘宝做标题怎么选用蓝海词做关键词 初次聊天对方说你好怎么回复 淘宝蓝海词是什么,怎么找? 如何把RGB颜色对应成一个数值 蓝海词是什么意思呢 RGB颜色模式 淘宝标题缺少蓝海词 类似那种樱花粉的RGB值是多少? 404 Not Found 绿色的rgb 和白色rgb值是什么? 效率有点低 RGB颜色模式是一种()告诉我选什么 天猫和淘宝有什么区别? rgb颜色模式怎么设置 什么是蓝海词呢?