常见图像格式整理

目录

Raw格式：

RGB格式：

YUV格式：

HSV颜色空间：

Raw格式：

       光线透过镜头、滤光器折射传入sensor上，由光信号转为电信号，电信号再通过A/D转换器转为数字信号。采用sensor上的颜色滤光阵列，获取的每一个像素只有RGB的某一个分量，如下图所示：

       其中raw格式又分为GBRG、GRBG、BGGR、RGGB格式等，由于人眼对绿色更加敏感，所以绿色分量占比更大，G分量占比为1/2，B和R分量占比1/4，拜耳域的raw格式就是最初的格式。

        Raw格式转RGB格式：在经过一系列的处理后，需要转变为RGB格式，需要获取当前像素点的其他分量，这里用到的就是插值处理操作。其中最常见的就是最邻近插值算法，这是最简单的一种插值方法，不需要计算，在待求象素的四邻象素中，将距离待求象素最近邻的像素灰度赋给待求象素。设为待求象素坐标(x+u,y+v) ，则待求象素灰度的值 f(x+u,y+v) ，选取距离插入的像素点（x+u, y+v)最近的一个像素点，用它的像素点的灰度值代替插入的像素点。

       特点：最近邻插值法虽然计算量较小，但可能会造成插值生成的图像灰度上的不连续，在灰度变化的地方可能出现明显的锯齿状。

RGB格式：

RGB格式是raw经过插值操作获取像素点的其他分量后的格式，每一个像素点包含了RGB三个分量。

RGB565 每个像素用16位表示，RGB分量分别使用5位、6位、5位

RGB555 每个像素用16位表示，RGB分量分别使用5位、5位、5位(剩下一位不用)

RGB24 每个像素用24位表示，RGB分量各使用8位

RGB32 每个像素用32位表示，RGB分量各使用8位（剩下8位不用）

RGB与YUV格式转换：

这里的格式转换，我感觉和CC有点类似，就是乘以一个3X3的系数矩阵,如下：

Y=0.2990R+0.5870G+0.1140B
U=−0.1684R−0.3316G+0.5B+128
V = 0.5R - 0.4187G - 0.0813B+128

YUV格式：

       YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，其中Y表示明亮度，也就是灰度值；而U和V表示的则是色度，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。只有Y就是黑白图像，再加上UV就是彩色图像了。YUV的一个好处就是让彩色系统和传统黑白系统很好的兼容，同时利用了人类视觉系统对亮度的敏感度比对色度高。一般地，YUV也常常叫做YCbCr， YCbCr中的Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。

YUV采样：   

1.YUV 444 采样

      全采样，对每个像素点的的YUV分量都进行采样，这样的三个分量信息量完整。

2. YUV 422 采样

        部分采样，可节省1/3存储空间和1/3的数据传输量。UV分量是Y分量采样的一半，Y分量和UV 分量按照2 : 1的比例采样。如果水平方向有10个像素点，那么采样了10个Y分量，而只采样了5个UV分量。其中，每采样过一个像素点，都会采样其Y分量，而U、V分量就会间隔一个采集一个。

 3.YUV 420 采样

      部分采样，可节省1/2存储空间和1/2的数据传输量。YUV 420采样，并不是指只采样U分量而不采样V分量。而是指，在每一行扫描时，只扫描一种色度分量（U或者V），和Y分量按照2 : 1的方式采样。比如，第一行扫描时，YU 按照 2 : 1的方式采样，那么第二行扫描时，YV分量按照 2:1的方式采样。对于每个色度分量来说，它的水平方向和竖直方向的采样和Y分量相比都是2:1。

HSV颜色空间：

        HSV是一种将RGB色彩空间中的点在倒圆锥体中的表示方法。HSV即色相(Hue)、饱和度(Saturation)、亮度(Value)。

色调（H）：用角度表示，取值为0-360。其中0度表示红色，120表示绿色，240表示蓝色。

饱和度（Saturation）：  表示色彩的深浅，当饱和度为0时，图像将变为灰度图像。

亮度（Value）: 颜色明亮的程度，通常取值范围为0%（黑）到100%（白）。

参考链接：

Raw格式图像原理简述 - 知乎

HSV颜色空间_惜缘865的博客-CSDN博客_hsv颜色空间

raw/rgb/yuv/nv21图像格式总结_zzsyxl的博客-CSDN博客_raw10格式