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本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。
- 灰度值
- gray-scale value
- 黑白图像中点的颜色深度
- 医学、图像识别
- 二进制
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在计算机领域中,灰度(Gray scale)数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度,尽管理论上这个采样可以任何颜色的不同深浅,甚至可以是不同亮度上的不同颜色。灰度图像与黑白图像不同,在计算机图像领域中黑白图像只有黑白两种颜色,灰度图像在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。但是,在数字图像领域之外,“黑白图像”也表示“灰度图像”,例如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。在一些关于数字图像的文章中单色图像等同于灰度图像,在另外一些文章中又等同于黑白图像。
自然界中的大部分物体平均灰度为18%。
所谓颜色或灰度级指黑白显示器中显示像素点的亮暗差别,在彩色显示器中表现为颜色的不同,灰度级越多,图像层次越清楚逼真。灰度级取决于每个像素对应的刷新存储单元的位数和显示器本身的性能。如每个象素的颜色用16位[2]二进制数表示,我们就叫它16位图,它可以表达2的16次方即65536种颜色。如每一个象素采用24位二进制数表示,我们就叫它24位图,它可以表达2的24次方即16777216种颜色。
灰度就是没有色彩,RGB色彩分量全部相等。如果是一个二值灰度图象,它的象素值只能为0或1,我们说它的灰度级为2。用个例子来说明吧:一个256级灰度的图象,如果RGB三个量相同时,如:RGB(100,100,100)就代表灰度为100,RGB(50,50,50)代表灰度为50。
打个比方,功率为50%的灰色,人眼实际感知亮度为
所以RGB中的灰度值,为了考虑到较小的存储范围(0~255)和较平衡的亮暗部比例,所以需要进行Gamma校正,而不是直接对应功率值,因此RGB值RGB颜色值不能简单直接相加,而是必须用2.2次方换算成物理光功率后才能进行下一步计算。这一点在下面的灰度计算公式中就有所体现。
2.整数法:Gray=(R*30+G*59+B*11)/100
5.仅取绿色:Gray=G;
为什么呢?因为刚才说了,Gamma校正后的分量值不是物理上的功率,不能直接相加,因此,需要提出一种全新的,改进的算法来纠正这一问题。
6.Gamma校正算法:
注意这里的2.2次方和2.2次方根,RGB颜色值不能简单直接相加,而是必须用2.2次方换算成物理光功率。因为RGB值与功率并非简单的线性关系,而是幂函数关系,这个函数的指数称为Gamma值,一般为2.2,而这个换算过程,称为Gamma校正。