图片处理--灰度

图片处理–灰度

含义

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。

灰度使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色，不同的饱和度的黑色来显示图像。 每个灰度对象都具有从 0%（白色）到100%（黑色）的亮度值。 使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以灰度显示。

使用灰度还可将彩色图稿转换为高质量黑白图稿。 在这种情况下，Adobe Illustrator 放弃原始图稿中的所有颜色信息；转换对象的灰色级别（阴影）表示原始对象的亮度。

将灰度对象转换为 RGB 时，每个对象的颜色值代表对象之前的灰度值。 也可以将灰度对象转换为 CMYK 对象。

自然界中的大部分物体平均灰度为18%。

在物体的边缘呈现灰度的不连续性，图像分割就是基于这个原理。

表示方法

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位二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达 216$2^{16}$ 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 224$2^{24}$ 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。

彩色图象的灰度其实在转化为黑白图像后的像素值（是一种广义的提法），转化的方法看应用的领域而定，一般按加权的方法转换。R， G，B 的比一般为3：6：1。

转换方法

任何颜色都由红、绿、蓝三基色组成，假如原来某点的颜色为RGB(R，G，B)，那么，我们可以通过下面几种方法，将其转换为灰度：

• 浮点算法：

Gray=R⋅0.3+G⋅0.59+B⋅0.11$$Gray=R\cdot 0.3+G\cdot 0.59+B\cdot 0.11$$

• 整数方法：

Gray=(R⋅30+G⋅59+B⋅11)100$$Gray=\frac{(R\cdot 30+G\cdot 59+B\cdot 11)}{100}$$

• 移位方法：

Gray=(R⋅77+G⋅151+B⋅28)≫8$$Gray=(R\cdot 77+G\cdot 151+B\cdot 28)\gg 8$$

• 平均值法：

Gray=R+G+B3$$Gray=\frac{R+G+B}{3}$$

• 仅取绿色：

Gray=G$$Gray=G$$