第六章彩色图像处理

文章目录

6.2 彩色模型
- 6.2.1 RGB模型
- 6.2.2 CMY模型
- 6.2.3 HSI彩色模型
- - 从RGB到HSI的彩色转换
6.3 伪彩色模型
- 6.3.1 灰度分层
- 6.3.2 灰度到彩色的变换
6.4 全彩色图像处理基础

6.2 彩色模型

彩色模型(也称彩色空间或者彩色系统)的用途是在某些标准下用通常可接受的方式简化彩色规范。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的规范。位于系统中的每种颜色都由单个点来表示。

6.2.1 RGB模型

RGB颜色模型是一种相加混色模型，常用于彩色监视器和彩色摄像机。
在RGB颜色模型中，每种颜色出现在红、绿、蓝的颜色光谱分量中。

在RGB空间，用以表示每一像素的比特数叫作像素深度。如果RGB图像中的每一个像素分量(红、绿、蓝)都是一幅8比特的，在这种条件下，每一个RGB彩色像素[(R,G,B)值3个一组]称为有24比特深度。

6.2.2 CMY模型

CMY模型是一种相减混色模型，常用于打印机。
青、品红和黄色是光的二次色，它们是颜料的原色。例如，当青色颜料涂覆的表面用白光照射时，从该表面反射的不是红光，而是从反射的白光中减去红色，白光本身是等量的红、绿、蓝光的组合。
大多数在纸上沉积彩色颜料的设备，如彩色打印机和复印机，要求输入CMY数据或者在内部做RGB到CMY的转换。

CMYK指CMY彩色模型的三种原色加上黑色。

6.2.3 HSI彩色模型

HSI模型是用色调(Hue)、色饱和度(Saturation)和亮度描述颜色。
色调是描述纯色的属性(纯黄色、橘黄、红色),反过来，饱和度给出一种纯色被白光稀释的程度的度量。亮度是一个主观的描述子，它体现了无色的强度概念，并且是描述彩色感觉的关键参数。

图中的黑点是一个任意彩色点。与红轴的夹角给出色调，向量的长度是饱和度，在该平面中，所有彩色的强度由垂直强度轴上的平面的位置给出。

沿着红色那条半径往外延伸，可以看出红色越来越有一种被冲淡的感觉，即在纯色中，白光的稀释程度越来越大。

从RGB到HSI的彩色转换

6.3 伪彩色模型

伪彩色图像处理(也称为假彩色)是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。伪彩色(假彩色)一词用于区分全(真)彩色图像处理。
伪彩色的主要应用是为了人眼观察和解释一幅图像或序列图像中的灰度目标。利用彩色的主要动力之一是人类可以辨别几千种色调和强度，而相比之下只能辨别20多种灰度。

6.3.1 灰度分层

6.3.2 灰度到彩色的变换

对任何输入像素的灰度级执行3个独立的变换。然后，将3个变换结果分别送入彩色电视监视器的红、绿、蓝通道。这种方法产生一幅合成图像，该合成图像的彩色内容由变换函数的特性调制。注意，这些方法是对一幅图像的灰度值进行变换，而不是位置函数。

一点补充：真彩色图像与伪彩色图像

真彩色是描述组成一幅彩色图像的每个像素时直接使用RGB三个基色分量，这样的彩色图像称为真彩色图像。如果用RGB 8:8:8方式表示一幅彩色图像，就是R、G、B都用8位来表示，每个基色分量占一个字节，共3个字节，每个像素的颜色就是由这3个字节中的数值直接决定，可生成的颜色数就是 2 2 4 = 16777216 2^24 = 16 777 216 224=16777216。

伪彩色图像的含义是，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作彩色查找表的表项入口地址(实际上就是一个索引值)，去查找一个显示图像时使用的R、G、B值，用查找出的R、G、B值产生的彩色。

6.4 全彩色图像处理基础

全彩色图像处理研究分为两类：

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