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圖像處理中亮度值和灰度值有區別嗎?還是同壹個意思,不同的名字?

圖像的亮度值和灰度值之間存在差異。不同的是,圖像的亮度是指畫面的亮度,單位是坎德拉每平方米(cd/m2)或尼特。灰度是指白色和黑色的對數關系分為幾級,範圍壹般是從0到255,白色是255,黑色是0。

擴展數據:

灰度和亮度之間的關系:

轉換公式:

壹.基金會

顏色轉灰色有壹個著名的心理學公式:

灰色= R * 0.299+G * 0.587+B * 0.114

二、整數算法

在實際應用中,我們要避免低速浮點運算,所以需要整數算法。

註意,系數都是3位精度,我們可以將它們縮放1000倍來實現整數運算:

灰色=(R * 299+G * 587+B * 114+500)/1000

RGB壹般是8位精度,現在是1000倍縮放,所以上面的運算是32位整數運算。註意後面的除法是整數除法,需要加500才能實現四舍五入。

正是因為這個算法需要32位運算,所以這個公式的另壹個變種非常流行:

灰色=(R * 30+G * 59+B * 11+50)/100

但是,雖然前面的公式是32位整數運算,但是根據80x86系統整數乘除指令的特點,可以用16位整數乘除指令進行運算。

第三,整數移位算法

上面的整數算法很快,但是有壹點還是制約了速度,那就是最後的除法。移位比除法快得多,所以可以將系數縮放到2的整數次冪。

傳統上采用16位的精度,2的16次方為65536,因此系數計算如下:

0.299*65536=19595.264≈19595

0.587*65536+(0.264)=38469.632+0.264=38469.896≈38469

0.114*65536+(0.896)=7471.104+0.896=7472

四舍五入會有很大誤差,之前計算結果的誤差要壹起算。圓整方法是切尾法:

書面表達是:

gray =(R * 19595+G * 38469+B * 7472)>& gt16

2-20位精度的系數:

Gray=(R*1+G*2+B*1)>& gt2

Gray=(R*2+G*5+B*1)>& gt三

Gray=(R*4+G*10+B*2)>& gt四

Gray=(R*9+G*19+B*4)>& gt五

Gray=(R*19+G*37+B*8)>& gt六

Gray=(R*38+G*75+B*15)>& gt七

Gray=(R*76+G*150+B*30)>& gt八

Gray=(R*153+G*300+B*59)>& gt九

gray =(R * 306+G * 601+B * 117)>& gt10

gray =(R * 612+G * 1202+B * 234)>& gt11

gray =(R * 1224+G * 2405+B * 467)>& gt12

Gray=(R*2449+G*4809+B*934)>& gt13

gray =(R * 4898+G * 9618+B * 1868)>& gt14

gray =(R * 9797+G * 19235+B * 3736)>& gt15

gray =(R * 19595+G * 38469+B * 7472)>& gt16

gray =(R * 39190+G * 76939+B * 14943)>& gt17

gray =(R * 78381+G * 153878+B * 29885)>& gt18

gray =(R * 156762+G * 307757+B * 59769)>& gt19

gray =(R * 313524+G * 615514+B * 119538)>& gt20

觀察上面的公式,這些精度其實是壹樣的:3和4,7和8,10和11,13和14,19和20,所以16位運算的最佳計算公式是用7位精度。

Gray=(R*38+G*75+B*15)>& gt七

事實上,最有趣的是2位精度,它可以完全轉換和優化:

gray =(R+(WORD)G & lt;& lt1+B)>& gt2

由於誤差較大,在圖像處理中從不使用該公式(最常用的是16位精度)。但是對於遊戲編程來說,

場景經常變化,用戶壹般不可能觀察到顏色的細微差別,所以最常用的是2位精度。

參考資料:

百度百科-灰度值

百度百科-圖像亮度