文献综述
一。引言
图像的RGB和LAB空间的快速转换方法设计,目标是实现两者的相互转化。实验现象就是将RGB空间的颜色数据转换为LAB空间的颜色数据,反之,即用不同的颜色空间的数据表示同一颜色,从而解决图像在各色空间之间的转换问题,使得图像的色彩在复制过程中失真最小。
由于RGB和LAB无法直接相互转化,因此需要借助中间色空间XYZ。其基本思路是:选择一个与设备无关的参考色空间然后对设备进行特征化,是的各个设备之间转换时有一个明确的关系可寻。尽管不可能让不同设备上的所有颜色完全相同,却能确保大多数颜色相同或相似,从而达到颜色空间的相互转换的效果,提高了转换后的图像质量。
- 颜色空间
- RGB颜色空间
颜色空间有很多种类,较为广泛应用的是RGB(红、绿、蓝)模型。RGB是面向硬件的颜色空间,大部分的显示器几乎都采用这种彩色模型。RGB对应了显示器的三个刺激值,它们组成三维坐标系统,在此系统中计算的任何颜色都落在RGB彩色立方体内。其优点在于简单,其他颜色空间也必须转化为RGB空间才能在显示器上显示。同时,RGB由于使用红、绿、蓝三原色的混合比例来定义不同的色彩,导致不同色彩难以使用准确的数值来表示以及定量分析。
在RGB系统中,由于彩色合成图像通道之间相关性较高,因此合成图像的饱和度偏低、色调变化不大,图像视觉效果较差。由于人眼只能感知颜色的亮度、色调及饱和度,不能直接感觉红、绿、蓝三色的比例,因此在RGB空间中难以控制对图像的增强处理。
- LAB颜色空间
Lab空间于1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准基础上建立的,全名为LIELab色彩空间,于1976年经修订命名为LIELab。Lab色彩空间不同于RGB色彩空间,不受设备影响,与RGB色彩空间基于不同的设备拥有不一样的显示不同,它是一种基于生理特性的颜色系统,通过数字化的方式描述人的视觉感应,适用范围广泛并常常作为一种标准化规范。
在Lab色彩空间中,一种色彩用L(亮度),a(颜色),b(颜色)三个参数描述。不同于RGB的用3种原色表示,Lab只有2种基础颜色,并且2种颜色属于混合色而不是单一原色。a取值范围为( 127~-128),表示从红色到绿色;b取值范围为( 127~-128),表示黄色到蓝色。改颜色为( 127 ~ - 128) ,表示黄色到蓝色。
在该颜色模型中,正值为暖色,负值为冷色,通过 L( 亮度) 调整色调,取值范围为( 0 ~ 100) ,表示纯黑到纯白。Lab 色彩空间与其他色彩空间相比有很多优势:色域非常宽阔,不仅包含了 RGB,CMYK 等空间的所有色域,还能表现它们不能表现的色彩,也因此更加接近人类的视觉,它的 L 分量与人类亮度感知密切匹配,因此可以使用 L分量来调整亮度对比,这种变换在其他空间中是困难或效果不是很好的,它们建模物理设备的输出,而不是人类视觉感知。
