彩色图像与灰度图像融合(二):YCbCr、Lab颜色空间比较

一、YCbCr

YCbCr 是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU - R BT1601 建议的一部分, 其实是YUV经过缩放和偏移的翻版。其中Y与YUV 中的Y含义一致, Cb , Cr 同样都指色彩, 只是在表示方法上不同而已。
在YUV 家族中, YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成员, 其应用领域很广泛,JPEG、MPEG均采用此格式。一般人们所讲的YUV大多是指YCbCr。
Y=0.299R+0.587G+0.114B
Cb=0.564(B-Y)
Cr=0.713(R-Y)

二、Lab

Lab颜色空间是由CIE(国际照明委员会)制定的一种色彩模式。自然界中任何一点色都可以在Lab空间中表达出来,它的色彩空间比RGB空间还要大。另外,这种模式是以数字化方式来描述人的视觉感应,与设备无关,所以它弥补了RGB和 CMYK模式必须依赖于设备色彩特性的不足。由于Lab的色彩空间要比RGB模式和CMYK模式的色彩空间大。这就意味着RGB以及CMYK所能描述的色彩信息在Lab空间中都能得以影射。
Lab空间取坐标Lab,其中L亮度;a的正数代表红色,负端代表绿色;b的正数代表黄色, 负端代表兰色(a,b)有:
L=116f(y)-16
a=500[f(x/0.982)-f(y)]
b=200[f(y)-f(z/1.183 )]

其中: f(x)=7.787x+0.138, x<0.008856; f(x)=(x)1/3,x>0.008856。

三、结果对比

在两种颜色空间对亮度通道进行替换,结果如下:

彩色图像与灰度图像融合(二):YCbCr、Lab颜色空间比较

其中,左边是YCbCr空间的亮度通道替换,右边是Lab空间的亮度通道替换。