Ik ben bekend met additieve (RGB), aftrekkende (CMYK) en HSV-achtige kleurruimten, maar een artikel Ik “probeer momenteel de werking van YCbCr kleurruimte voor beeldsegmentatie / objectdefinitie te begrijpen.
Ik heb het grootste deel van mijn ochtend gezocht naar iets dat de YCbCr op een natuurlijke manier zou verklaren, maar ik snap het gewoon niet. Ik kreeg een aardige, intuïtieve uitleg van het algemene idee achter deze kleurruimte hier , en uitleg over hoe het wordt gebruikt voor beeldcodering / compressie van deze guys (allemaal op photo.SE).
De formules voor het berekenen van YCbCr vanuit RGB zijn gemakkelijk toegankelijk op wikipedia .
Ik heb de motivatie voor deze weergave, ik heb dat Y-component de belangrijkste (voor het menselijk oog ) grijsschaalinformatie over de afbeelding.
Ik heb dat Cb en Cr informatie bevatten over de kleuren , en dat ze (vanwege (on) gevoeligheid van het menselijk oog) worden gecomprimeerd zonder een zichtbaar kwaliteitsverlies. Maar wat vertegenwoordigt elk van de chrominantiecomponenten eigenlijk?
Zoals de auteurs van het artikel vermelden: ” chrominantie-informatie is van het grootste belang bij de definitie van objecten “in hun benadering, en ik kan niet volledig begrijpen wat ik” lees met mijn huidige “Y is intensiteit, Cb en Cr dragen op de een of andere manier kleurinformatie over” niveau van begrip YCbCr.
Ik “zoek naar een antwoord in de trant van” Cb is …, terwijl Cr is … “of” als je je voorstelt door / met XY te kijken, kijk je eigenlijk naar de Cb-component … ” , of een andere manier die me zou helpen de informatie te begrijpen die door elk van de componenten afzonderlijk wordt gedragen, niet alleen dat ze samen kleurinformatie bevatten.
BEWERKEN
Laat me voorbeelden geven van intuïtieve uitleg voor andere kleurruimten van het type dat ik zoek:
RGB : als een gekleurde flitser licht op een zwarte muur: Als je met een blauwe zaklamp schijnt, zie je een blauwe reflectie. Als u een rode zaklamp toevoegt, wordt een magenta reflectie weergegeven, wat een combinatie is van blauw en rood.
CMYK : zoals bij het mengen van aquarellen, voeg je “toe aan de kleuren die het oppervlak weerkaatst” (dwz trekt de kleur af van de achtergrond), dus als je een gele met een cyaan mengt, zal deze groen reflecteren en krijg je een groene kleur.
HSV : kleine kinderen voelen zich aangetrokken tot sterk verzadigde objecten, niet helder (waarde ). De Hue-component is wat “de kleur geeft”, terwijl lage verzadiging betekent dat de kleur “verdund” wordt door wit. Verandering in waarde maakt het geheel lichter of donkerder.
Met deze definities heb ik “een intuïtief gevoel kunnen krijgen over wat een kleurweergave in elke kleurruimte betekent, zonder grafieken voor elk van hen te onthouden .
Answer
YUV (of YCbCr) is als HSV, maar in verschillende coördinaten. (Het verschil tussen YUV en YCbCr is marginaal – meestal gerelateerd aan exacte formules).
De $ V $ component is hetzelfde. $ (S, H) $ kan worden gezien als poolcoördinaten, en $ (U, V) $ als cartesiaans. $ H $ is de hoek en $ S $ is de straal. Een ruwe conversie zou zijn:
$ U = S \ cdot \ cos (H) $
$ V = S \ cdot \ sin ( H) $
Je kunt deze link bekijken voor meer informatie rmatie.
Nog iets dat je aan je intuïtielijst kunt toevoegen:
Verzadiging is hoe puur de kleur is vanuit spectraal oogpunt . Een laser heeft bijvoorbeeld een erg smal spectrum, wat een hoge verzadiging impliceert.
Opmerkingen
- kun je de uitleg toevoegen van het verschil tussen YUV en YCbCr, voor de volledigheid?
- @Andrey Rubshtein, Is het omgekeerde waar als een laser een hoge verzadiging heeft? Met andere woorden, als ik RGB meet en converteer naar HSV, betekent een hoge verzadiging dan dat het afkomstig moet zijn van een coherente laserbron? Dank je.
- @Frank, niet per se een laser. Maar het ‘ is moeilijk om een verzadigde kleur met een breed spectrum te hebben, want hoe breder het is, hoe moeilijker het is om een hoge respons te hebben in slechts één component.
- @Andrey Rubshtein, bedankt voor je antwoord. De mks-eenheden van Saturation Intensity zijn energie per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid.De mks-eenheden van verzadigings-energiefluentie zijn energie per oppervlakte-eenheid.waar laserpulsen in vaste toestand lang zijn, 10 tot 50 ns (nanoseconden). Betekent een hoge verzadiging met een zeer smal spectrum dat het afkomstig moet zijn van een coherente laserbron?
- @Andrey Rubshein. Je hebt helemaal gelijk. Ik heb net ontdekt dat leds licht uitstralen dat vrijwel monochroom is, net als lagedruknatriumlampen. Zijn er onderscheidende kenmerken van coherente laserpointers die men zou kunnen gebruiken om laserpointerbundels te onderscheiden van het totale beeld dat door een cockpitvenster van een Boeing 737 wordt waargenomen?
Antwoord
Ik weet niet zeker wat u bedoelt met “werkelijk” representeren, aangezien noch RGB noch YUV de fotonfrequentie of de typische staaf / kegelreacties van menselijke ogen vertegenwoordigen. Maar je kunt zien hoe ze er voor jou uitzien door enkele YCrCb-kleurvlakken te synthetiseren, zoals (1,1,0), (1, -1,0), (1,0,1), (1,0, – 1), enz.
Hier “een Wikipedia-pagina die een diagram bevat:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:YCbCr-CbCr_Scaled_Y50.png
TOEGEVOEGD: RGB en dergelijke waren bijna ontworpen (of geëvolueerd) om te passen bij een mogelijk menselijk intuïtief begrip van perceptie (en kleurnamen blijken cultureel geleerd te zijn). YUV is het tegenovergestelde, zo ontworpen dat ruis in het UV-gebied (toegevoegd aan een lawaaierige NTSC-subband) moeilijk te zien is en dus moeilijker te beschrijven is. YCrCb is een variatie op dezelfde kleurafbeelding. Zoek dus niet naar een bestaande “intuïtief” inzicht, dat misschien niet bestaat. Misschien maak je je eigen door de grafiek te leren en een aantal gloednieuwe neurale verbindingen te bouwen die momenteel misschien niet in je hersenen bestaan (of iets dergelijks).
Opmerkingen
- Ik heb voorbeelden toegevoegd voor andere kleurruimten van het type dat ik zou willen hebben voor YCbCr. Ik hoop dat dit het type uitleg dat ik ‘ m zoek, duidelijker maakt.
Antwoord
Als je HSV / HSB begrijpt, zou het niet moeilijk moeten zijn om YCbCr te begrijpen. Het B-kanaal in HSB komt overeen met de chroma (chroma = saturation http://vident.com/products/shade-management/color-theory/understanding-color-overview/hue-value-and-chroma/ ). Je zou een rgb-afbeelding kunnen nemen en deze naar grijstinten kunnen converteren of je zou elk kanaal van de RGB naar grijstinten kunnen converteren en ze samenvoegen tot één kanaal. Laten we ter vereenvoudiging een pixel hebben met 100% rood, 100% groen en 70% blauw. U berekent gemiddelde … (100 + 100 + 70) / 3 en u krijgt een waarde van 90%, wat 90% van de helderheid betekent . Dus in grijstinten is het een zeer lichtgrijze kleur. Als we nu de originele kleuren willen uitdrukken naar het grijswaardenkanaal, hebben we 3 formules nodig voor elke kleur (rood, groen, blauw). Je zou het verschil in waarde R versus grijstinten, G versus grijstinten en B versus grijstinten. Hiervoor zijn 4 kanalen nodig (RGB + chroma). Maar we kunnen hetzelfde doen met 3 kanalen. We kunnen een kleine correctie uitvoeren op het groene kanaal. Laten we het verschil met het groene kanaal berekenen. Oorspronkelijk groen is 100%, nieuwe waarde van groen omgezet in grijs is 90%. Het verschil is -10%. Dus laten we de R- en B-kanalen van deze pixel met dit verschil veranderen. We hebben zojuist gammacorrectie uitgevoerd of alle kanalen. Groene kanaalwaarden zullen hetzelfde zijn als voor afbeeldingen in grijstinten. We rekenen dus niet meer met groen kanaal. Groen is gecodeerd “in het Y … chromakanaal. De rest van de kleuren (R, B) wordt ook aangepast. R` = 90% van origineel of 100% van Y omdat R en B gelijk zijn in dit voorbeeld. De B-verbinding heeft verschil + 20% ten opzichte van origineel, maar nadat het werd gewijzigd met gammacorrectie, heeft het verschil + 30% ten opzichte van Y. Om het nog eenvoudiger te maken, is het een soort formule waarbij je alle drie de verbindingen moet optellen. De verschillen die je krijgt voor rood en blauw zijn Cb en Cr. De tekens zeggen alleen dat je het blauwe kanaal hebt vergeleken met chromakanaal en het rode kanaal met het chromma-kanaal. Vandaar Cb en Cr.