Перетворення RGB в масштаб сірого / інтенсивності

При перетворенні від RGB в масштаб сірого кольору говорять, що для каналів R, G і B слід застосовувати певні ваги. Ці ваги: ​​0,2989, 0,5870, 0,1140.

Кажуть, що причиною цього є різне сприйняття / чутливість людини до цих трьох кольорів. Іноді також говорять, що це значення, використовувані для обчислення сигналу NTSC.

Однак я не знайшов хорошого посилання на це в Інтернеті. Яке джерело цих значень?

Дивіться також ці попередні питання: тут і тут .

Конкретні цифри у запитанні є від CCIR 601 (див. Посилання Вікіпедія нижче).

Якщо ви конвертуєте RGB -> відтінки сірого з дещо різними числами / різними методами, ви не побачите великої різниці на звичайному екрані комп'ютера при нормальних умовах освітлення - спробуйте.

Ось ще кілька посилань на колір взагалі:

Вікіпедія Лума

Видатний веб-сайт Брюса Ліндблома

Глава 4 про Колір у книзі Коліна Уаре, "Візуалізація інформації", isbn 1-55860-819-2; ця довга посилання на Ware у books.google.com може працювати, а може не працювати

cambridgeincolor : відмінні, добре написані "підручники щодо придбання, інтерпретації та обробки цифрових фотографій з використанням візуально орієнтованого підходу, який наголошує на концепції над процедурою"

Якщо ви натрапите на RGB "лінійний" проти "нелінійний", ось частина старої нотатки про це. Повторіть, на практиці ви не побачите великої різниці.

RGB -> ^ гамма -> Y -> L *

У кольорознавстві загальні значення RGB, як у html rgb (10%, 20%, 30%), називаються "нелінійними" або виправленими гаммою . "Лінійні" значення визначаються як

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

де гама становить 2,2 для багатьох ПК. Звичайні RGB іноді записуються як R 'G' B '(R' = Rlin ^ (1 / гамма)) (пуристи клацання язиком), але тут я кину '.

Яскравість на дисплеї CRT пропорційна RGBlin = RGB ^ гамма, тому 50% сірого на CRT є досить темним: .5 ^ 2.2 = 22% максимальної яскравості. (РК-дисплеї складніші; крім того, деякі відеокарти компенсують гаму.)

Щоб отримати міру легкості, викликаної L*RGB, спочатку розділіть RGB на 255 і обчисліть

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

Це Yв кольоровому просторі XYZ; це міра кольорової "яскравості". (Справжні формули - це не зовсім x ^ гама, але близькі; дотримуйтесь х ^ гами для першого проходу.)

Нарешті,

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

"... прагне до сприйняття однаковості [і] тісно відповідає людському сприйняттю легкості." - Колірний простір лабораторії Вікіпедії

Я виявив, що ця публікація посилається на відповідь на попереднє подібне питання. Це дуже корисно:

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

Він показує "тонни" різних методів для створення зображень у градаціях сірого з різними результатами!

Ось якийсь код у c для перетворення rgb у відтінки сірого. Реальна зважування, що використовується для перетворення rgb в відтінки сірого - 0,3R + 0,6G + 0,11B. ці ваги не є абсолютно критичними, тому ви можете грати з ними. Я зробив їх 0,25R + 0,5G + 0,25B. Це створює трохи темніше зображення.

ПРИМІТКА: Наступний код передбачає формат пікселів 32-бітного xRGB

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
        }

Ось документ про те, як отримані ці числа (або подібні):

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

Перегляньте поширені питання про кольори, щоб отримати інформацію про це. Ці значення походять від стандартизації значень RGB, які ми використовуємо на своїх дисплеях. Насправді, відповідно до кольорових запитань щодо кольорів, використовувані значення застаріли, оскільки це значення, використовувані для оригінального стандарту NTSC, а не сучасні монітори.

Яке джерело цих значень?

"Джерелом" розміщених коефіцієнтів є специфікації NTSC, які можна побачити в Rec601 та " Характеристики телебачення" .

"Кінцевим джерелом" є експерименти CIE в межах 1931 р. Щодо сприйняття кольором людини. Спектральна реакція зору людини неоднакова. Експерименти призвели до зважування значень тристимулів на основі сприйняття. Наші конуси L, M і S ¹ чутливі до довжин світлових хвиль, які ми ідентифікуємо як "Червоний", "Зелений" і "Синій" (відповідно), звідки походять основні кольори тристимулу. ²

Лінійні ³ спектральні зважування для sRGB (та Rec709):

R _lin * 0,2126 + G _lin * 0,7152 + B _lin * 0,0722 = Y

Вони характерні для просторів кольорів sRGB та Rec709, які призначені для представлення моніторів комп'ютерів (sRGB) або моніторів HDTV (Rec709), і детально описані в документах МСЕ для Rec709, а також BT.2380-2 (10/2018)

ФОТОНТУТИ (1) Шишки - це клітини, що виявляють колір сітківки ока.
(2) Однак вибрані довжини хвилі тристимулу НЕ знаходяться на "піку" кожного типу конуса - замість цього значення тристимулів вибираються такими, що вони стимулюють певний тип конуса значно більше, ніж інший, тобто поділ стимулу.
(3) Перед застосуванням коефіцієнтів вам потрібно лінеаризувати значення sRGB. Я обговорюю це в іншій відповіді тут.

Ці значення різняться від людини до людини, особливо для людей, що мають кольорові сліпи.

чи все це дійсно необхідно, людське сприйняття та ЕЛТ проти РК буде різнитися, але інтенсивність RGB ні, чому б L = (R + G + B)/3і ні, і встановити новий RGB на L, L, L?