Яркость пикселя

@body90 · Регистрация: 26.05.2009

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте! Есть объект типа Color. Как определить яркость цвета?

@kolorotur · 24.09.2011, 16:04

C#
1
2
Color c = new Color();
Console.WriteLine(c.GetBrightness());

@body90 · 24.09.2011, 16:33 **[ТС]**

А как именно из R, G, B составляющих получить яркость?

@kolorotur · 24.09.2011, 17:03

Ну это смотря какая яркость интересует (Brightness, Perceived Brightness, Luminance).
Можно расчитать по среднему арифметическому: (R + G + B)/3
В более серьезных местах (телевещание, например), расчитывается так: R * Rw + G * Gw + B * Bw, где Rw, Gw и Bw - коэффициент для каждого цвета от 0 до 1, который может меняться в зависимости от сферы применения.
Есть еще формула с расчетом корня.

@body90 · 24.09.2011, 17:12 **[ТС]**

У меня есть предмет "Распознавание изображений" и мне нужно сделать гистограмму яркостей. Гистограмму не проблема сделать, но преподаватель попросил высчитывать яркости именно из RGB-составляющих. И я вот думаю как.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от kolorotur

Можно расчитать по среднему арифметическому: (R + G + B)/3

Это же получится в промежутке [0; 255], а GetBrightness() возвращает в промежутке [0; 1]. Как правильнее?

@tasty_sock · 24.09.2011, 18:04

Подели результат на 255 и получишь в промежутке от 0 до 1.

@Corshun · 25.09.2011, 10:03

Для определения яркости пикселя можно воспользовать формулой Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B, правда это больше для изображений в оттенках серого.

@nio · 26.09.2011, 07:45

Сообщение от Corshun

можно воспользовать формулой Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B, правда это больше для изображений в оттенках серого

Все правильно, для построения гистограммы используется именно это формула (по крайней мере нам так препод по ЦОС говорил)

@SatanaXIII · 19.02.2021, 11:20

Заинтересовала меня эта формула, почему именно такие коэффициенты, решил копнуть чуть глубже (пара ссылок: 1, 2).

Если в трех словах, то сама формула это перевод RGB пикселя в оттенки серого, а коэффициенты формулы это показатель той или иной системы представления/кодирования цвета (изначально PAL/SECAM и все вот это вот). В разных системах цвет, закодированный одним и тем же значением, будет выглядеть по разному. И наоборот - выглядящий одинаково в разных системах цвет, будет по разному кодироваться. В общем виде: [R±dr, G±dg, B±db], где dr, dg, db - некоторое отклонение свойственное той или иной системе.
Как происходит запись цвета в какой-то конкретной системе: берется двухмерное математически составленное бесконечно точное представление цвета (палитра на плоскости) и выбирается на ней точка, чьи координаты и будут означать запись цвета. Выбираются три основных (связанных с данной технологией производства) цвета, например, красный, зеленый и синий, и сопоставляются с цветовой палитрой. Таким образом получается, что какой-нибудь зеленый цвет располагается по таким-то координатам, а смежный цвет, находящийся в бесконечно близком приближении к нему уже не зеленый. Почему выбираются те или иные координаты? А вот не почему, на глаз. Ну по крайней мере раньше так было при аналоговом вещании.
Возвращаясь же к самой формуле, то высчитанное по ней значение является некой яркостью пикселя. Некой - потому что понятий яркостей существует несколько. И хрен его знает что мы получили за число, но оно точно как-то характеризует исследуемый пиксель.
Резюмируя можно сказать, что в прикладных целях совершенно наплевать как рассчитывать яркость пикселя, хоть просто брать среднее арифметическое по RGB, потому что неизвестно с помощью какого оборудования получены данные пиксели, какие там были кодеки, какой они стандарт поддерживали, будут ли они куда-то выводиться вообще потом и через сколько десятков лет какие изменения в этой всей сфере произойдут.

@Storm23 · 19.02.2021, 12:05

Сообщение от SatanaXIII

Резюмируя можно сказать, что в прикладных целях совершенно наплевать как рассчитывать яркость пикселя, хоть просто брать среднее арифметическое по RGB, потому что неизвестно с помощью какого оборудования получены данные пиксели

Нет.
Яркость пикселя рассчитывается исходя из чувствительности глаза к разным длинам волн.
Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B
Глаз лучше всего распознает зеленый цвет, поэтому коэффициент при G - самый большой. Красный цвет глаз видит хуже, и синий - еще хуже. Поэтому синий цвет мало влияет на субъективное восприятие яркости, и его коэффициент самый маленький.

@SatanaXIII · 19.02.2021, 14:35

Сообщение от Storm23

Глаз лучше всего распознает зеленый цвет

Вот об этом я и говорю - распознает зеленый цвет с какого устройства? Есть, например, жидкокристаллический монитор и второй с лучевой трубкой - на котором из них зеленый более зеленый? А потом придумают через десять лет технологию, в которой лучшей единицей для вывода одного пикселя изображения будет бычий глаз, там тоже будет тот самый зеленый?

Ну а если чуть более серьезно, то в представленной вами формуле коэффициенты рассчитываются исходя из технологий семидесятых годов, тех технологий, которые сейчас уже не используются (можно почитать по приведенным мной ссылкам в предыдущем сообщении). С девяносто шестого года стал рулить стандарт sRGB, коэффициенты которого 0.212, 0.715 и 0.072 соответственно.

@Элд Хасп · 19.02.2021, 17:49

SatanaXIII, Storm23, если брать вопрос топика: Есть объект типа Color. Как определить яркость цвета?
То яркость определятся как одна 512 от суммы самого тусклого и самого яркого цвета.

Формула Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B имеет отношение только к физическому устройству имеющему абсолютно одинаковую чувствительность ко всем цветам.
Так светочувствительные ячейки обычно изготавливаются на одной пластине и одного размера, то нелинейность определяется в основном светофильтрами.
То к физическим величинам это формула может применяться.
Но в форматах хранения по любому будет производиться какая-то оптимизация, так как выделять одинаковое количество бит под хранение величин разных диапазонов не эффективно.
Поэтому для хранимых форматов изображений я не думаю, что эта формула применима.

@Storm23 · 19.02.2021, 18:03

Сообщение от Элд Хасп

Поэтому для хранимых форматов изображений я не думаю, что эта формула применима

Снова нет.
RGB - не имеет отношения к типу устройства. Это абсолютный стандарт представления цвета. Например #FF0000 - это вполне конретный цвет (красный). И это значение не зависит от того, как было получено изображение и как оно будет отображаться. Поэтому именно к RGB и должна применяться эта формула.

Сообщение от Элд Хасп

Но в форматах хранения по любому будет производиться какая-то оптимизация, так как выделять одинаковое количество бит под хранение величин разных диапазонов не эффективно.

Формат хранения не имеет отношения к RGB. Камера не передает значения в RGB, она передает пикселы в RAW формате. И там действительно под зеленый цвет выделяется больше бит, чем под синий. Да и зеленых субпикселов в камере тоже в два раза больше чем красных и синих (см Фильтр Байера).
НО когда RAW от камеры получен, сырые пикселы по спец формулам преобразуется в RGB. И этот RGB уже является девайсо-независимым.

@Элд Хасп · 19.02.2021, 18:27

Сообщение от Storm23

Например #FF0000 - это вполне конретный цвет (красный). И это значение не зависит от того, как было получено изображение и как оно будет отображаться. Поэтому именно к RGB и должна применяться эта формула.

Из исходников:

C#
1620
1621
1622
1623
1624
1625
1626
1627
1628
1629
1630
1631
1632
1633
1634
1635
1636
        public float GetBrightness() {
            float r = (float)R / 255.0f;
            float g = (float)G / 255.0f;
            float b = (float)B / 255.0f;
 
            float max, min;
 
            max = r; min = r;
 
            if (g > max) max = g;
            if (b > max) max = b;
 
            if (g < min) min = g;
            if (b < min) min = b;
 
            return(max + min) / 2;
        }

Добавлено через 6 минут
Исходя из этого яркости монохромных цветов принимаются равными.
Без всяких коэффициентов.

@Storm23 · 19.02.2021, 18:39

Сообщение от Элд Хасп

Исходя из этого яркости монохромных цветов принимаются равными.
Без всяких коэффициентов.

Нет.

Сообщение от Элд Хасп

GetBrightness

Метод GetBrightness это НЕ яркость пиксела. Это компонент L из HSL формата:
Gets the hue-saturation-lightness (HSL) lightness value

@SatanaXIII · 20.02.2021, 10:46

Storm23, Элд Хасп, спасибо за интересную беседу.

Storm23, последний вопрос:
Почему
Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B
а не
Y=0.212*R+0.715*G+0.072*B
?

@Storm23 · 20.02.2021, 13:02

Сообщение от SatanaXIII

Почему
Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B
а не
Y=0.212*R+0.715*G+0.072*B
?

Разница между этими формулами невелика. Можно использовать и ту и ту. Первая формула исторически была найдена первой. Вторая формула содержит скорректированные коэффициенты для пространства sRGB. В этой формуле темные цвета будут давать меньшую яркость.
Зачем нужен sRGB? Дело в том, что разные мониторы имеют разные характеристики матрицы экрана. И для каждого монитора есть разные формулы перевода RGB в яркость субпикселей (т.н. гамма коррекция). Но если использовать стандартный RGB то цвета на разных мониторах будут выглядеть немного по-разному.
Для того, что бы этого избежать, вместо RGB стали использовать sRGB, который уже содержит гамма коррекцию. Это позволяет разным мониторам отображать цвета почти одинаково.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Символьное дифференцирование igorrr37 13.02.2026 / * Логарифм записывается как: (x-2)log(x^2+2) - означает логарифм (x^2+2) по основанию (x-2). Унарный минус обозначается как ! */ #include <iostream> #include <stack> #include <cctype>. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .	И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»
SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL3_image 8Observer8 10.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3_image содержит инструменты для расширенной работы с изображениями. Пошагово создадим проект для загрузки изображения формата PNG с альфа-каналом (с прозрачным. . .	Установка Qt-версии Lazarus IDE в Debian Trixie Xfce volvo 10.02.2026 В общем, достали меня глюки IDE Лазаруса, собранной с использованием набора виджетов Gtk2 (конкретно: если набирать текст в редакторе и вызвать подсказку через Ctrl+Space, то после закрытия окошка. . .

@body90 467 / 344 / 19 Регистрация: 26.05.2009 Сообщений: 2,696

	Яркость пикселя 24.09.2011, 15:58. Показов 33467. Ответов 16 Метки нет (Все метки) Здравствуйте! Есть объект типа Color. Как определить яркость цвета? 0

@body90 467 / 344 / 19 Регистрация: 26.05.2009 Сообщений: 2,696
	24.09.2011, 16:33 [ТС]
	А как именно из R, G, B составляющих получить яркость? 0

@kolorotur 17823 / 12973 / 3382 Регистрация: 17.09.2011 Сообщений: 21,261
	24.09.2011, 17:03
	Ну это смотря какая яркость интересует (Brightness, Perceived Brightness, Luminance). Можно расчитать по среднему арифметическому: (R + G + B)/3 В более серьезных местах (телевещание, например), расчитывается так: R * Rw + G * Gw + B * Bw, где Rw, Gw и Bw - коэффициент для каждого цвета от 0 до 1, который может меняться в зависимости от сферы применения. Есть еще формула с расчетом корня. 1

@tasty_sock 139 / 137 / 21 Регистрация: 26.01.2010 Сообщений: 350
	24.09.2011, 18:04
	Подели результат на 255 и получишь в промежутке от 0 до 1. 1

@Corshun 9 / 9 / 4 Регистрация: 25.09.2011 Сообщений: 23
	25.09.2011, 10:03
	Для определения яркости пикселя можно воспользовать формулой Y=0.3R+0.59G+0.11*B, правда это больше для изображений в оттенках серого. 0

@SatanaXIII Почетный модератор 5851 / 2862 / 392 Регистрация: 01.11.2011 Сообщений: 6,906
	19.02.2021, 11:20
	Заинтересовала меня эта формула, почему именно такие коэффициенты, решил копнуть чуть глубже (пара ссылок: 1, 2). Если в трех словах, то сама формула это перевод RGB пикселя в оттенки серого, а коэффициенты формулы это показатель той или иной системы представления/кодирования цвета (изначально PAL/SECAM и все вот это вот). В разных системах цвет, закодированный одним и тем же значением, будет выглядеть по разному. И наоборот - выглядящий одинаково в разных системах цвет, будет по разному кодироваться. В общем виде: [R±dr, G±dg, B±db], где dr, dg, db - некоторое отклонение свойственное той или иной системе. Как происходит запись цвета в какой-то конкретной системе: берется двухмерное математически составленное бесконечно точное представление цвета (палитра на плоскости) и выбирается на ней точка, чьи координаты и будут означать запись цвета. Выбираются три основных (связанных с данной технологией производства) цвета, например, красный, зеленый и синий, и сопоставляются с цветовой палитрой. Таким образом получается, что какой-нибудь зеленый цвет располагается по таким-то координатам, а смежный цвет, находящийся в бесконечно близком приближении к нему уже не зеленый. Почему выбираются те или иные координаты? А вот не почему, на глаз. Ну по крайней мере раньше так было при аналоговом вещании. Возвращаясь же к самой формуле, то высчитанное по ней значение является некой яркостью пикселя. Некой - потому что понятий яркостей существует несколько. И хрен его знает что мы получили за число, но оно точно как-то характеризует исследуемый пиксель. Резюмируя можно сказать, что в прикладных целях совершенно наплевать как рассчитывать яркость пикселя, хоть просто брать среднее арифметическое по RGB, потому что неизвестно с помощью какого оборудования получены данные пиксели, какие там были кодеки, какой они стандарт поддерживали, будут ли они куда-то выводиться вообще потом и через сколько десятков лет какие изменения в этой всей сфере произойдут. 0

@Элд Хасп Модератор 16125 / 11249 / 2888 Регистрация: 21.04.2018 Сообщений: 33,082 Записей в блоге: 2
	19.02.2021, 17:49
	SatanaXIII, Storm23, если брать вопрос топика: `Есть объект типа Color. Как определить яркость цвета?` То яркость определятся как одна 512 от суммы самого тусклого и самого яркого цвета. Формула `Y=0.3R+0.59G+0.11*B` имеет отношение только к физическому устройству имеющему абсолютно одинаковую чувствительность ко всем цветам. Так светочувствительные ячейки обычно изготавливаются на одной пластине и одного размера, то нелинейность определяется в основном светофильтрами. То к физическим величинам это формула может применяться. Но в форматах хранения по любому будет производиться какая-то оптимизация, так как выделять одинаковое количество бит под хранение величин разных диапазонов не эффективно. Поэтому для хранимых форматов изображений я не думаю, что эта формула применима. 0

@SatanaXIII Почетный модератор 5851 / 2862 / 392 Регистрация: 01.11.2011 Сообщений: 6,906
	20.02.2021, 10:46
	Storm23, Элд Хасп, спасибо за интересную беседу. Storm23, последний вопрос: Почему `Y=0.3R+0.59G+0.11B` а не `Y=0.212R+0.715G+0.072B` ? 0

Яркость пикселя

Решение