• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.灰度图定义
  • 4.Gamma校正
  • 5.计算方法
  • 6.彩色图像
  • 7.制作方法
  • 8.参考资料

灰度图

灰度图,Gray Scale Image 或是Grey Scale Image,又称灰阶图。把白色与黑色之间按对数关系分为若干等级,称为灰度。灰度分为256阶。

用灰度表示的图像称作灰度图。除了常见的卫星图像、航空照片外,许多地球物理观测数据也以灰度表示。

基本信息

  • 中文名

    灰度图

  • 释义

    用灰度表示的图像

  • 别名

    灰阶图

  • 英译

    Gray Scale ImageGrey Scale Image

  • 常见示例

    卫星图像航空照片

  • 灰度分阶

    256阶

灰度图定义

灰度图
灰度图
灰度图
灰度图

除了常见的卫星图像、航空照片外,许多地球物理观测数据也以灰度表示。以位场图像为例,把位场表示为灰度图,需要将位场观测值灰度量化,即将场的变化范围转换成256阶的灰度范围。由于位场的动态变化范围非常大,磁场可达数万个纳特,重力场也可能在数百个重力单位内变化,所以在显示为图像前通常需要对位场观测值进行拉伸或压缩。

什么叫灰度图?任何颜色都有红、绿、蓝三原色组成,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:

Gamma校正

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。

为什么显示器要Gamma校正呢?因为人眼对亮度的感知和物理功率不成正比,而是幂函数的关系,这个函数的指数通常为2.2,称为Gamma值。

打个比方,功率为50%的灰色,人眼实际感知亮度为

而人眼认为的50%中灰色,实际功率为

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。

计算方法

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:

1.浮点法:Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11

2.整数法:Gray=(R*30+G*59+B*11)/100

3.移位法:Gray =(R*77+G*151+B*28)>>8;

4.平均值法:Gray=(R+G+B)/3;