灰度到RGB转换

我们已经在图像类型的教程中定义了RGB颜色模型和灰度格式。现在我们将把彩色图像转换为灰度图像。有两种转换方法，各有优缺点。方法如下：

• 平均法
• 加权法或亮度法

平均法

平均法是最简单的方法。你只需要取三种颜色的平均值。因为它是RGB图像，所以这意味着你需要将r、g和b相加，然后除以3，就可以得到你想要的灰度图像。

它是这样做的：

灰度 = (R + G + B) / 3

例如

如果你有一个像上面显示的彩色图像，并且你想使用平均法将其转换为灰度图像，则会出现以下结果。

解释

有一点需要确保，原图发生了变化。这意味着我们的平均法有效。但结果并不理想。我们想把图像转换成灰度，但这却变成了一个相当黑的图像。

问题

这个问题出现的原因是，我们取了三种颜色的平均值。由于三种不同的颜色具有三种不同的波长，并且对图像的形成有其自身的贡献，因此我们必须根据它们的贡献来取平均值，而不是使用平均法平均地进行。现在我们正在做的是：

红色33%，绿色33%，蓝色33%

我们取每种颜色的33%，这意味着每个部分对图像的贡献相同。但实际上并非如此。亮度法给出了这个问题的解决方案。

加权法或亮度法

你已经看到了平均法中出现的问题。加权法解决了这个问题。由于红色在三种颜色中波长最长，绿色不仅波长比红色短，而且绿色更有利于眼睛舒适。

这意味着我们必须减少红色的贡献，增加绿色的贡献，并将蓝色的贡献放在两者之间。

因此，形成的新公式是

新的灰度图像 = ((0.3 * R) + (0.59 * G) + (0.11 * B))。

根据这个公式，红色贡献了30%，绿色贡献了59%（三种颜色中最大），蓝色贡献了11%。

将此公式应用于图像，我们得到：

原图

灰度图像

解释

如你所见，图像现在已使用加权法正确转换为灰度。与平均法的结果相比，这张图像更亮。