Color profiler 1.02 統計的方式

Color profiler 1.02 分析一張圖片，主要呈現出該張圖的色彩資訊：對比

（Contrast）、飽和度（Saturation）、亮度（Brightness）、拮抗紅—綠值（Opponent R-G）、拮抗黃—藍值（Opponent Y-B）的值。

在以下介紹 Color profiler 1.02 如何處理轉換色彩資訊。

1.對比（Contrast）

步驟

（1） 先轉成灰階，並以某 gamma 值作轉換，並簡化為某個灰階數（預設 為 16 階）。

（2） 計算對比值。

.對比值的定義

（3） 計算對比值方式：

傳統計算對比值的方式是將一張圖中找出最亮處與最暗處，並計 算出兩者的數值，將最大值（最亮值）減去最小值（最暗值）再除以 整體的平均灰度。

在此最亮值用 Bmax 表示，最暗值用 Bmix 表示，平均灰度則是 用 Baverage 表示，成為（1）式。

average

B B contrast B^max − ^min

= （1）

在此將面積的問題考慮進去，避免一張圖中大面積的黑與小面積 的白，與平均一半面積黑與白的對比值一樣，都是相通的灰色。在此 加上了面積的權重，成為（2）式。

contrast=(Bmax−Bmin)×

[

]

在（2）式中，ABmax 和 ABmin 分別表示了最亮值和最暗值的面 積，而面積指的是佔總面積的比例，因此需小於一。當最亮與最暗兩 者面積比例相差越多時，與 1 相減後則值就會越小，乘上平均亮度後 的值也會越小，表示對比值較低；如果是最亮與最暗值面積比例越趨 相等，則對比值較高。

2.飽和度（Saturation）

本工具指的飽和度即是單一數位影像中所有內含像素（pixel）的 HSB 的 S 值（飽和度值）之平均。

3.亮度（Brightness）

本工具指的亮度即是單一數位影像中所有內含像素（pixel）的 HSB 的 B 值

（亮度值）之平均。

4.拮抗紅—綠值；拮抗黃—藍值（Opponent R-G, Y-B）

本工具基於 HSB 色彩長條圖作色彩分析。傳統的色彩長條圖是分 R、G、B 三張圖，在三槍分離的情況下，常不易看出一張影像色彩的實際分佈情形。而我 們所發展的 HSB 色彩長條圖可以克服上述缺點，主因在於 HSB 色彩空間本來就 較符合人類知覺。由 HSB 色彩長條圖，可以輕易判別原始影像的各色的使用情 形，例如紅色使用多少、藍色使用多少等等。如下圖：

圖 3-8 轉換成 HSB 色彩長條圖

將色彩數據定為拮抗紅—綠值、拮抗黃—藍值是基於 Edward Hering 所創的 色彩對比論觀念。如下圖：

圖 3-9 色彩對比

色彩對比論的色彩模型彷如一個空間座標軸，紅黃綠藍各分布在 X 軸與 Y 軸，任一軸的相對兩端點的顏色即是互補色，Z 軸是無彩色代表亮度值。因為紅—

綠、黃—藍位於同軸上，此兩組顏色彼此間有互斥拮抗的關係，也就是說，一顏 色在同軸上只有一個落點，不可能會同時偏紅又偏綠、或偏黃又偏藍。這樣對色 彩的描述符合人類直覺對顏色的認識。

整理上面所述，若要作一張影像的色彩平均，不可拿 RGB 值來平均，如此 會出現不符知覺的色彩（常常是灰灰的顏色）。而我們以 HSB 色彩長條圖為基礎 所算出來的拮抗紅—綠值和拮抗黃—藍值則繼承了 HSB 色彩長條圖的優點，可 以得到符合知覺的數值。所以當我們要計算一張數位影像中的顏色資訊時，首先 要算出影像的 HSB 色彩長條圖。如下圖：

圖 3-10 HSB 色彩長條圖

每個色彩數值即為此值在 HSB 色彩長條圖中所屬區段的總合。以拮抗 Y 值 為例：拮抗 Y 值即是在 HSB 色彩長條圖中，Y 區段值的總合。不過每個值要以 半個正弦波作加權，讓此區段中越接近 Y 值的數值有較大的貢獻，而遠離 Y 值 的貢獻度漸減。