图像与视频处理笔记

图像（image）

I = f(x,y,z,λ ,t)
λ 是波长，也就是表示颜色信息，t是时间信息，有t代表是活动图像

图像分类

亮度：二值图像（指纹，二维码等），灰度图像
色调：灰度图像，彩色图像
内容变化性质：静态和活动（有无t）
维数：二维和三维（有无z）

光

彩色三要素（HSL）（重点）

亮度（Intensity）

照射光越强，物体反射性越好，物体越明亮

色调（Hue）

色调由波长决定
色相环

饱和度（Saturation）

指颜色的深浅，饱和度越高越深。
掺入白光饱和度降低
饱和度最高的光称为纯色光或饱和色，人眼只能分辨二十个等级的饱和度。
谱色光就是纯色光

色调和饱和度合称为色度

三基色原理（RGB）

通过三种基色按不同比例进行组合，来仿照自然界中绝大多数的颜色

相加混色

计算机中，RGB最大值都是255，即以8bit标色一个基色

相减混色：

一般在彩色印刷彩色胶片等情况里使用，以青，品红，黄作为基色

混色方法

时间混色法（交替显示），空间混色法（三个光照到同一单元上），生理混色法（两个眼睛同时看不同颜色，就会混色）

RGB

优缺点
1.选择RGB颜色空间简化了系统的架构与设计；
2. 由于RGB颜色空间使用了多年，采用RGB颜色空间设计的系统可以利用大量已有的软件模块；
3.处理现实世界图像时，生成任何一种颜色RGB三个分量都需要占用相同带宽，使得每个颜色分量的帧缓冲需要同样的像素深度和显示分辨率，不是很有效；
4.为了修改给定像素的亮度或颜色值，必须同时从帧缓冲中读出颜色的三个分量，重新计算颜色和亮度，执行修改计算新的RGB值写回帧缓冲，不是很有效，若能直接以亮度和颜色格式存储图像会更有效。

CMY/CMYK

使用相减混色的原理

YUV

Y亮度，U蓝的色差（B-Y），V红色的色差（R-Y）
1.亮度与颜色信息进行分离，解决了黑白和彩色电视兼容的问题
2.人眼对彩色信息的敏感度低于亮度信息的敏感度，用较窄的频宽传送U，V信号，用较宽的带宽传送Y信号，优化彩色电视信号的传输
3.大面积着色原理：用Y传送细节，用UV进行大面积着色。

YIQ颜色空间：是由YUV推导得，IQ是UV逆时针旋转33°获得，因为人类对蓝紫色不敏感，对红黄颜色敏感，I为最敏感，Q为最不敏感

HSV

色调，饱和度，亮度
色调：角度度量，红色为0°，绿色12°，蓝色为240°

人眼的视觉特性

锥状细胞：昼视，对亮度，颜色都敏感
杆状细胞：夜视，对亮度敏感，对颜色不敏感，只能感知大体图像

光谱光视效率

波长不同感觉的颜色和亮度都不同
人眼对不同波长的敏感程度不同，对黄绿光有最大的光谱光视效能。