Conosco gli spazi dei colori additivi (RGB), sottrattivi (CMYK) e simili a HSV, ma un articolo Attualmente sto cercando di capire che opera su YCbCr spazio colore per la segmentazione di immagini / definizione di oggetti.
Ho passato la maggior parte della mia mattinata a cercare qualcosa che spiegasse YCbCr in modo naturale, ma non lo capisco. Ho avuto una spiegazione simpatica e intuitiva dell idea generale alla base di questo spazio colore qui e spiegazione di come viene “utilizzato per la codifica / compressione delle immagini da questi ragazzi (tutto su photo.SE).
Le formule per il calcolo di YCbCr da RGB sono facilmente accessibili su wikipedia .
Ho avuto la motivazione per questa rappresentazione, ho capito che il componente Y contiene il più importante (per locchio umano ) informazioni in scala di grigi sullimmagine.
Ho capito che Cb e Cr contengono informazioni sui colori e che (a causa della (in) sensibilità dellocchio umano) possono essere compresso senza una visibile perdita di qualità. Ma, cosa rappresenta effettivamente ciascuna delle componenti di crominanza?
Poiché gli autori dellarticolo lo menzionano ” le informazioni sulla crominanza sono fondamentali nella definizione degli oggetti “nel loro approccio, e non riesco a capire appieno ciò che sto leggendo con il mio attuale” Y è intensità, Cb e Cr portano in qualche modo informazioni sul colore “livello di comprensione YCbCr.
Sto cercando una risposta del tipo “Cb è …, mentre Cr è …” o “se immagini di guardare attraverso / con XY,” stai effettivamente guardando il componente Cb … ” , o in qualche altro modo che mi aiuterebbe a capire le informazioni trasportate da ciascuno dei componenti separatamente, non solo che, insieme, trasportano informazioni sul colore.
EDIT
Consentitemi di fornire esempi di spiegazioni intuitive per altri spazi colore del tipo che sto cercando:
RGB : come la luce di un flash colorato luce su un muro nero: se brilli con una torcia blu, vedi un riflesso blu. Se aggiungi una torcia rossa, mostrerà un riflesso magenta, che è un misto di blu e rosso.
CMYK : Come mescolare gli acquerelli, “aggiungi ai colori che la superficie riflette”, (cioè sottrae il colore dallo sfondo) quindi se mescoli uno giallo con uno ciano, se rifletterà il verde e quindi otterrai un colore verde.
HSV : i bambini piccoli sono attratti da oggetti altamente saturi, non luminosi (valore ). La componente Hue è ciò che “dà il colore”, mentre una saturazione bassa significa che il colore è “diluito” dal bianco. Il cambiamento di valore rende il tutto più luminoso o più scuro.
Con queste definizioni, sono stato in grado di avere una sensazione intuitiva su cosa significhi una rappresentazione del colore in ogni spazio colore, senza memorizzare grafici per ciascuno di essi .
Risposta
YUV (o YCbCr) è come HSV, ma in coordinate differenti (la differenza tra YUV e YCbCr è marginale – per lo più correlato a formule esatte).
Il componente $ V $ è lo stesso. $ (S, H) $ può essere pensato come coordinate polari e $ (U, V) $ come cartesiano. $ H $ è langolo e $ S $ è il raggio. Una conversione approssimativa sarebbe:
$ U = S \ cdot \ cos (H) $
$ V = S \ cdot \ sin ( H) $
Puoi vedere questo link per maggiori informazioni rmation.
Unaltra cosa da aggiungere alla tua lista di intuizioni:
La saturazione è quanto è puro il colore dal punto di vista spettrale . Ad esempio, un laser ha uno spettro molto ristretto, che implica unelevata saturazione.
Commenti
- puoi aggiungere la spiegazione della differenza tra YUV e YCbCr, per completezza?
- @Andrey Rubshtein, Se un laser ha unelevata saturazione, è vero il contrario? In altre parole, se misuro RGB e converto in HSV, unelevata saturazione implica che deve provenire da una sorgente laser coerente? Grazie.
- @Frank, non necessariamente un laser. Ma ‘ è difficile avere un colore saturo con uno spettro ampio, poiché più è ampio, più è difficile avere una risposta alta in un solo componente.
- @Andrey Rubshtein, grazie per la tua risposta. Le unità mks di Saturation Intensity sono lenergia per unità di tempo per unità di area. . Le unità mks della fluenza dellenergia di saturazione sono lenergia per unità di area.dove gli impulsi laser a stato solido sono lunghi, da 10 a 50 ns (nanosecondi). Unelevata saturazione con uno spettro molto ristretto implica che deve provenire da una sorgente laser coerente?
- @Andrey Rubshein. Hai completamente ragione … Ho appena scoperto che i LED emettono una luce che è praticamente monocromatica, così come le luci al sodio a bassa pressione. Esistono caratteristiche distintive dei puntatori laser coerenti che si potrebbero usare per distinguere i raggi del puntatore laser dallimmagine complessiva osservata attraverso la finestra della cabina di pilotaggio di una compagnia aerea Boeing 737?
Risposta
Non sono sicuro di cosa intendi per “effettivamente” rappresentare, poiché né RGB né YUV rappresentano né la frequenza dei fotoni né le tipiche risposte bastoncello / cono degli occhi umani. Ma puoi vedere come ti sembrano sintetizzando alcune patch di colore YCrCb, come (1,1,0), (1, -1,0), (1,0,1), (1,0, – 1), ecc.
Qui “una pagina di Wikipedia che include un grafico:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:YCbCr-CbCr_Scaled_Y50.png
AGGIUNTO: RGB e simili sono stati quasi progettati (o evoluti) per corrispondere a una possibile comprensione umana intuitiva della percezione (e i nomi dei colori risultano essere appresi culturalmente). YUV è lopposto, progettato in modo tale che il rumore nellarea UV (aggiunto a una sottobanda NTSC rumorosa) sarebbe difficile da vedere e quindi più difficile da descrivere. YCrCb è una variazione della stessa mappatura dei colori. Quindi non cercare una esistente intuizione “intuitiva”, che potrebbe non esistere. Forse creane uno tuo “imparando” il grafico e costruendo alcune nuove connessioni neurali che potrebbero non esistere attualmente nel tuo cervello (o qualcosa del genere).
Commenti
- Ho aggiunto esempi per altri spazi colore del tipo che vorrei ottenere per YCbCr. Spero che questo renda più chiaro il tipo di spiegazione che ‘ sto cercando.
Risposta
Quando capisci HSV / HSB, non dovrebbe essere difficile capire YCbCr. Il canale B in HSB corrisponde al chroma (chroma = saturation http://vident.com/products/shade-management/color-theory/understanding-color-overview/hue-value-and-chroma/ ). Puoi prendere unimmagine rgb e convertirla in scala di grigi oppure puoi convertire ogni canale dellRGB in scala di grigi e unirli in un canale. Per semplificare, impostiamo pixel con 100% rosso, 100% verde e 70% blu. Calcolerai la media … (100 + 100 + 70) / 3 e otterrai il valore 90%, che significa 90% di luminosità . Quindi in scala di grigi è un colore grigio molto chiaro. Ora, se volessimo esprimere i colori originali verso il canale della scala di grigi avremmo bisogno di 3 formule per ogni colore (rosso, verde, blu). Calcoleresti la differenza di valore R vs scala di grigi, G vs scala di grigi e B vs scala di grigi. Ciò richiederebbe 4 canali (RGB + crominanza). Ma possiamo fare lo stesso con 3 canali. Possiamo fare una piccola correzione al canale verde. Calcoliamo la differenza con il canale verde. Il verde originale è 100%, il nuovo valore di verde convertito in grigio è 90%. La differenza è del -10%. Quindi cambiamo i canali R e B di questo pixel in base a questa differenza. Abbiamo appena eseguito la correzione gamma o tutti i canali. I valori del canale verde saranno gli stessi dellimmagine in scala di grigi. Quindi non calcoliamo più con il canale verde. Il verde è codificato “nel canale di crominanza Y …. Anche il resto dei colori (R, B) viene regolato. R` = 90% delloriginale o 100% di Y perché R e B sono uguali in questo esempio. Il composto B ha differenza + 20% rispetto alloriginale, ma dopo che è stato modificato con la correzione gamma ha una differenza + 30% verso Y. Per semplificarlo ancora di più, è come una formula in cui è necessario aggiungere tutti e tre i composti. Le differenze che si ottengono per il rosso e il blu sono Cb e Cr. I personaggi dicono semplicemente che hai confrontato il canale blu con il canale chroma e il canale rosso con il canale Chromma. Quindi Cb e Cr.