灰度與亮度是同概念嗎,灰度與亮度是同一個概念嗎

時間 2021-09-07 16:12:25

1樓:東東的小店

灰度與亮度不是同一個概念。灰度是使用黑色調錶示物體,即用黑色為基準色,不同的飽和度的黑色來顯示影象。灰度色即是指純白、純黑以及兩者中的一系列從黑到白的過渡色,從 0%(白色)到100%(黑色)的飽和度值。

而對於亮度,從廣義上講,亮度是指發光體(光強與人眼所「見到」的光源面積之比,定義為該光源單位的亮度,即單位投影面積上的發光強度。亮度的單位是坎德拉/平方米(cd/m2)亮度是人對光的強度的感受,它是一個主觀的量,影象亮度即是指畫面的明亮程度。

但是對於灰度影象,影象亮度則跟灰度值有關,灰度的黑白就如同亮度的明暗,灰度值越高則影象越亮,在「色相無關性」方面兩者也是一致的,因此灰度也常被用來表示亮度。

2樓:

亮度和灰度的區別和轉化

亮度:按維基百科裡的解釋,亮度是人對光的強度的感受。它是一個主觀的量。(相應客觀的量是"光強").

畫素亮度和灰度不是等同的概念,但灰度的黑白就如同亮度的明暗,在「色相無關性」方面兩者也是一致的,因此灰度也常被用來表示亮度。

彩色圖本身亮度與色相沒有關係,正如紅與綠你不能認為哪個更亮,但你可把彩色圖轉換為灰度圖來比較。

轉換公式:

一、基礎

對於彩色轉灰度,有一個很著名的心理學公式:

gray = r*0.299 + g*0.587 + b*0.114

關於公式的**實現,可以參考benben的《如何將真彩色圖轉換為各種灰度圖》.

二、整數演算法

而實際應用時,希望避免低速的浮點運算,所以需要整數演算法。

注意到係數都是3位精度的沒有,我們可以將它們縮放1000倍來實現整數運算演算法:

gray = (r*299 + g*587 + b*114 + 500) / 1000

rgb一般是8位精度,現在縮放1000倍,所以上面的運算是32位整型的運算。注意後面那個

除法是整數除法,所以需要加上500來實現四捨五入。

就是由於該演算法需要32位運算,所以該公式的另一個變種很流行:

gray = (r*30 + g*59 + b*11 + 50) / 100

但是,雖說上一個公式是32位整數運算,但是根據80x86體系的整數乘除指令的特點,是

可以用16位整數乘除指令來運算的。而且現在32位早普及了(amd64都出來了),所以推薦使

用上一個公式。

三、整數移位演算法

上面的整數演算法已經很快了,但是有一點仍制約速度,就是最後的那個除法。移位比除法

快多了,所以可以將係數縮放成 2的整數冪。

習慣上使用16位精度,2的16次冪是65536,所以這樣計算係數:

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

可能很多人看見了,我所使用的舍入方式不是四捨五入。四捨五入會有較大的誤差,應該

將以前的計算結果的誤差一起計算進去,舍入方式是去尾法:

寫成表示式是:

gray = (r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16

2至20位精度的係數:

gray = (r*1 + g*2 + b*1) >> 2

gray = (r*2 + g*5 + b*1) >> 3

gray = (r*4 + g*10 + b*2) >> 4

gray = (r*9 + g*19 + b*4) >> 5

gray = (r*19 + g*37 + b*8) >> 6

gray = (r*38 + g*75 + b*15) >> 7

gray = (r*76 + g*150 + b*30) >> 8

gray = (r*153 + g*300 + b*59) >> 9

gray = (r*306 + g*601 + b*117) >> 10

gray = (r*612 + g*1202 + b*234) >> 11

gray = (r*1224 + g*2405 + b*467) >> 12

gray = (r*2449 + g*4809 + b*934) >> 13

gray = (r*4898 + g*9618 + b*1868) >> 14

gray = (r*9797 + g*19235 + b*3736) >> 15

gray = (r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16

gray = (r*39190 + g*76939 + b*14943) >> 17

gray = (r*78381 + g*153878 + b*29885) >> 18

gray = (r*156762 + g*307757 + b*59769) >> 19

gray = (r*313524 + g*615514 + b*119538) >> 20

仔細觀察上面的**,這些精度實際上是一樣的:3與4、7與8、10與11、13與14、19與20

所以16位運算下最好的計算公式是使用7位精度,比先前那個係數縮放100倍的精度高,而

且速度快:

gray = (r*38 + g*75 + b*15) >> 7

其實最有意思的還是那個2位精度的,完全可以移位優化:

gray = (r + (word)g<<1 + b) >> 2

由於誤差很大,所以做影象處理絕不用該公式(最常用的是16位精度)。但對於遊戲程式設計

,場景經常變化,使用者一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。

不知道matlab中是如何實現的.

opengl是不存在直接get亮度的函式的.

3樓:匿名使用者

不是一個概念,分別是:

灰度灰度使用黑色調錶示物體。 每個灰度物件都具有從 0%(白色)到 100%(黑色)的亮度值。

亮度亮度是指畫面的明亮程度,單位是堪德拉每平米(cd/m2)或稱nits,也就是每平方公尺分之燭光。

4樓:建沛杉

灰度就是亮度,純黑,亮度等於0,純白,亮度最大

灰度本質就是亮度,灰度分得越細,螢幕就能顯示越多的不同色彩,255x255x255種不同的色值。

所以一塊屏的好壞完全取決於它能把亮度分得多細

影象處理中,影象的亮度值和灰度值有什麼區別嗎?還是一個意思,不同的叫法呢?

5樓:

影象的亮度值和灰度值是有區別的,區別為:圖象亮度是指畫面的明亮程度,單位是堪德拉每平米(cd/m2)或稱nits。灰度是指把白色與黑色之間按對數關係分成若干級,其範圍一般從0到255,白色為255,黑色為0。

擴充套件資料:

灰度與亮度的關係:

轉換公式:

一、基礎

對於彩色轉灰度,有一個很著名的心理學公式:

gray=r*0.299+g*0.587+b*0.114

二、整數演算法

而實際應用時,希望避免低速的浮點運算,所以需要整數演算法。

注意到係數都是3位精度的沒有,我們可以將它們縮放1000倍來實現整數運算演算法:

gray=(r*299+g*587+b*114+500)/1000

rgb一般是8位精度,現在縮放1000倍,所以上面的運算是32位整型的運算。注意後面那個除法是整數除法,所以需要加上500來實現四捨五入。

就是由於該演算法需要32位運算,所以該公式的另一個變種很流行:

gray=(r*30+g*59+b*11+50)/100

但是,雖說上一個公式是32位整數運算,但是根據80x86體系的整數乘除指令的特點,是可以用16位整數乘除指令來運算的。

三、整數移位演算法

上面的整數演算法已經很快了,但是有一點仍制約速度,就是最後的那個除法。移位比除法快多了,所以可以將係數縮放成2的整數冪。

習慣上使用16位精度,2的16次冪是65536,所以這樣計算係數:

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

四捨五入會有較大的誤差,應該將以前的計算結果的誤差一起計算進去,舍入方式是去尾法:

寫成表示式是:

gray = (r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16

2至20位精度的係數:

gray = (r*1 + g*2 + b*1) >> 2

gray = (r*2 + g*5 + b*1) >> 3

gray = (r*4 + g*10 + b*2) >> 4

gray = (r*9 + g*19 + b*4) >> 5

gray = (r*19 + g*37 + b*8) >> 6

gray = (r*38 + g*75 + b*15) >> 7

gray = (r*76 + g*150 + b*30) >> 8

gray = (r*153 + g*300 + b*59) >> 9

gray = (r*306 + g*601 + b*117) >> 10

gray = (r*612 + g*1202 + b*234) >> 11

gray = (r*1224 + g*2405 + b*467) >> 12

gray = (r*2449 + g*4809 + b*934) >> 13

gray = (r*4898 + g*9618 + b*1868) >> 14

gray = (r*9797 + g*19235 + b*3736) >> 15

gray = (r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16

gray = (r*39190 + g*76939 + b*14943) >> 17

gray = (r*78381 + g*153878 + b*29885) >> 18

gray = (r*156762 + g*307757 + b*59769) >> 19

gray = (r*313524 + g*615514 + b*119538) >> 20

觀察上面的式子,這些精度實際上是一樣的:3與4、7與8、10與11、13與14、19與20,所以16位運算下最好的計算公式是使用7位精度,比先前那個係數縮放100倍的精度高,而且速度快:

gray = (r*38 + g*75 + b*15) >> 7

其實最有意思的還是那個2位精度的,完全可以移位優化:

gray = (r + (word)g<<1 + b) >> 2

由於誤差很大,所以做影象處理絕不用該公式(最常用的是16位精度)。但對於遊戲程式設計

,場景經常變化,使用者一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。

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