RGB'yi gri tonlamaya / yoğunluğa dönüştürme

RGB'den gri tonlamaya dönüştürürken, R, G ve B kanallarına belirli ağırlıkların uygulanması gerektiği söylenir. Bu ağırlıklar: 0.2989, 0.5870, 0.1140.

Bunun nedeninin bu üç renge karşı farklı insan algısı / duyarlılığı olduğu söyleniyor. Bazen bunların NTSC sinyalini hesaplamak için kullanılan değerler olduğu da söylenir.

Ancak, bunun için web'de iyi bir referans bulamadım. Bu değerlerin kaynağı nedir?

Ayrıca şu önceki sorulara da bakın: burada ve burada .

Sorudaki belirli numaralar CCIR 601'den alınmıştır (aşağıdaki Wikipedia bağlantısına bakın).

RGB -> gri tonlamayı biraz farklı sayılarla / farklı yöntemlerle dönüştürürseniz, normal aydınlatma koşullarında normal bir bilgisayar ekranında pek bir fark görmezsiniz - deneyin.

İşte genel olarak renkle ilgili birkaç bağlantı daha:

Wikipedia Luma

Bruce Lindbloom'un olağanüstü web sitesi

Colin Ware'in "Bilgi Görselleştirme" adlı kitabında Renk üzerine bölüm 4, isbn 1-55860-819-2; books.google.com’daki bu uzun Ware bağlantısı çalışabilir veya çalışmayabilir

cambridgeincolor : mükemmel, iyi yazılmış "prosedüre göre kavramı vurgulayan görsel odaklı bir yaklaşım kullanarak dijital fotoğrafların nasıl elde edileceğine, yorumlanacağına ve işleneceğine dair eğitimler"

"Doğrusal" ve "doğrusal olmayan" RGB ile karşılaşırsanız, işte bu konuda kendime eski bir notun parçası. Tekrar ediyorum, pratikte pek bir fark görmeyeceksiniz.

RGB -> ^ gama -> Y -> L *

Renk biliminde, html rgb'de olduğu gibi (% 10,% 20,% 30) yaygın RGB değerleri "doğrusal olmayan" veya Gama düzeltmeli olarak adlandırılır . "Doğrusal" değerler şu şekilde tanımlanır:

Rlin = R^gamma,  Glin = G^gamma,  Blin = B^gamma

birçok PC için gama 2,2'dir. Normal RGB bazen R 'G' B '(R' = Rlin ^ (1 / gamma)) (sadık dil tıklama) olarak yazılır, ancak burada '.

Bir CRT ekrandaki parlaklık, RGBlin = RGB ^ gama ile orantılıdır, bu nedenle bir CRT'deki% 50 gri oldukça karanlıktır: .5 ^ 2.2 = maksimum parlaklığın% 22'si. (LCD ekranlar daha karmaşıktır; ayrıca bazı grafik kartları gama dengesini sağlar.)

L*RGB'den çağrılan açıklığın ölçüsünü elde etmek için önce RGB'yi 255'e bölün ve hesaplayın

Y = .2126 * R^gamma + .7152 * G^gamma + .0722 * B^gamma

Bu YXYZ renk uzayındadır; renk "parlaklığının" bir ölçüsüdür. (Gerçek formüller tam olarak x ^ gama değildir, ancak birbirine yakındır; ilk geçiş için x ^ gama ile bağlı kalın.)

En sonunda,

L* = 116 * Y ^ 1/3 - 16

"... algısal tekdüzelik arzusu [ve] insanın hafiflik algısıyla yakından eşleşir." - Wikipedia Lab renk alanı

Bu yayına, daha önceki benzer bir soruya verilen yanıtta atıfta bulunulduğunu buldum. Çok faydalıdır:

http://cadik.posvete.cz/color_to_gray_evaluation/

Farklı sonuçlara sahip gri tonlamalı görüntüler oluşturmak için 'tonlarca' farklı yöntem gösterir!

Rgb'yi gri tonlamaya dönüştürmek için c'de bazı kodlar var. RGB'den gri tonlamaya dönüştürme için kullanılan gerçek ağırlık, 0.3R + 0.6G + 0.11B'dir. Bu ağırlıklar, onlarla oynayabilmeniz için kesinlikle kritik değildir. Onları 0.25R + 0.5G + 0.25B yaptım. Biraz daha koyu bir görüntü oluşturur.

NOT: Aşağıdaki kod, xRGB 32bit piksel biçimini varsayar

unsigned int *pntrBWImage=(unsigned int*)..data pointer..;  //assumes 4*width*height bytes with 32 bits i.e. 4 bytes per pixel
unsigned int fourBytes;
        unsigned char r,g,b;
        for (int index=0;index<width*height;index++)
        {
            fourBytes=pntrBWImage[index];//caches 4 bytes at a time
            r=(fourBytes>>16);
            g=(fourBytes>>8);
            b=fourBytes;

            I_Out[index] = (r >>2)+ (g>>1) + (b>>2); //This runs in 0.00065s on my pc and produces slightly darker results
            //I_Out[index]=((unsigned int)(r+g+b))/3;     //This runs in 0.0011s on my pc and produces a pure average
        }

İşte bu sayıların (veya benzerlerinin) nasıl türetildiğine dair bir makale:

https://web.archive.org/web/20160303201512/http://www.cis.rit.edu/mcsl/research/broadbent/CIE1931_RGB.pdf

Bununla ilgili bilgi için Renk SSS bölümüne bakın. Bu değerler, ekranlarımızda kullandığımız RGB değerlerinin standardizasyonundan gelir. Aslında, Color FAQ'ye göre, kullandığınız değerler modern monitörler değil orijinal NTSC standardı için kullanılan değerler oldukları için güncelliğini yitirmiş durumda.

Bu değerlerin kaynağı nedir?

Gönderilen katsayıların "kaynağı", Rec601 ve Televizyonun Özellikleri'nde görülebilen NTSC spesifikasyonlarıdır .

"Nihai kaynak", insan renk algısı üzerine 1931 dolaylarında CIE deneyleridir. İnsan görüşünün spektral tepkisi tek tip değildir. Deneyler, algıya dayalı olarak tristimulus değerlerinin ağırlıklandırılmasına yol açtı. L, M ve S konilerimiz ( ¹ ), tristimulus ana renklerinin türetildiği "Kırmızı", "Yeşil" ve "Mavi" (sırasıyla) olarak tanımladığımız ışık dalga boylarına duyarlıdır. ²

SRGB (ve Rec709) için doğrusal ışık ³ spektral ağırlıkları şunlardır:

R _lin * 0.2126 + G _lin * 0.7152 + B _lin * 0.0722 = Y

Bunlar, bilgisayar monitörlerini (sRGB) veya HDTV monitörlerini (Rec709) temsil etmesi amaçlanan sRGB ve Rec709 renk uzaylarına özgüdür ve Rec709 ve ayrıca BT.2380-2 (10/2018) için ITU belgelerinde ayrıntılı olarak verilmiştir.

DİPNOTLAR (1) Koniler, gözün retinasının renk tespit hücreleridir.
(2) Bununla birlikte, seçilen tristimulus dalga boyları, her bir koni tipinin "zirvesinde" DEĞİLDİR - bunun yerine, tristimulus değerleri, belirli bir koni tipi üzerinde önemli ölçüde diğerinden daha fazla uyaracak şekilde seçilir, yani uyaranın ayrılması.
(3) Katsayıları uygulamadan önce sRGB değerlerinizi doğrusallaştırmanız gerekir. Bunu burada başka bir cevapta tartışıyorum .

Bu değerler, özellikle renk körü kişiler için kişiden kişiye değişir.

tüm bunlar gerçekten gerekli mi, insan algısı ve CRT ile LCD arasında değişiklik olacak, ancak RGB yoğunluğu değişmiyor, Neden L = (R + G + B)/3yeni RGB'yi L, L, L'ye ayarlamıyor?