5.5 Conversion en Niveaux de Gris

Des discussions précédentes, il résulte clairement que chaque image de couleur possède une composante de Niveaux de Gris qui peut être extraite à partir des composantes de Teinte et de Saturation. Il y a réellement trois fonctions différentes dans le GIMP pour convertir une image en Niveaux de Gris. Ce sont la fonction Niveaux de Gris, la fonction Désaturer, et la composante de valeur de l'option de HSV de la fonction Décomposer. Pour illustrer ces fonctions, chacune est appliquée à l'image de couleur représentée sur la Figure 5.10(a).

  

Figure 5.10: Les trois méthodes pour convertir en Niveaux de Gris

Pour commencer, le choix le plus évident pour convertir une image de couleur en Niveaux de Gris consiste à employer la fonction Niveaux de Gris  que l'on trouve dans le menu d'Image:Image/Mode. Cette fonction transforme une image de couleur 24-bit, sur trois-canaux, en une image de 8 bits et à canal unique de Niveaux de Gris en formant une somme pondérée des composantes de rouge, vert, et bleu. La formule utilisée dans le GIMP est Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B; ce résultat est connu comme luminance (voyez [4] or [5]). Les pondérations employées pour calculer la luminance sont liés aux phosphores du moniteur. L'explication pour ces pondérations est due au fait qui pour des quantités égales de couleur l'oeil est le plus sensible au vert, puis au rouge, et puis au bleu. Ceci signifie que pour des quantités égales de lumière verte et bleue, le vert, néanmoins, semblera beaucoup plus lumineux. Ainsi, l'image obtenue résultant de la moyenne normale des trois composantes de la couleur d'une image produit un éclat/brightness de Niveaux de Gris qui n'est pas perceptuellement équivalent à l'éclat de l'image initiale de couleur. Cependant, la somme pondérée que définit Y, y parvient .

Le résultat de la conversion de l'image de couleur de la Figure 5.10(a) en utilisant la fonction Niveaux de Gris est montré sur la Figure 5.10(b). Quand vous le comparez aux deux autres images en Niveaux de Gris, la fonction Niveaux de Gris semble la plus représentative de l'éclat de l'image de couleur.

De la discussion précédente, le déplacement de la saturation d'une image devrait produit également un Niveaux de Gris. Un moyen de désaturer une image consiste à remplacer la valeur de RVB pour chaque Pixel par celle du point le plus proche sur l'axe neutre. Ce point sur l'axe neutre est illustré sur la Figure 5.6. Dans le GIMP, la fonction Désaturer , que l'on trouve dans le menu d'Image:Image/Couleurs, fait quelque chose dans ce genre. En fait, elle utilise une approximation de cette idée; elle choisit le point sur l'axe neutre déterminé par le calcul de $L=\{\max(R, G, B) +\min(R, G, B)\} / 2$, qui correspond à la définition de la légèreté/lightness. Après application de la fonction Désaturer, l'image demeure dans l'espace de RVB et continue à avoir trois canaux de couleur, mais maintenant les canaux ont des valeurs identiques, c'est pourquoi l'image apparaît comme en Niveaux de Gris.

Le résultat de l'application de Désaturer à l'image de couleur sur la Figure 5.10(a) est montré sur la Figure 5.10(c). Des trois méthodes pour convertir une image en Niveaux de Gris, celle-ci produit la conversion la plus plate (c'est-à-dire, avec le moindre contraste) et la plus foncée.

En conclusion, il est possible d'obtenir une conversion légèrement différente en Niveaux de Gris en utilisant l'option HSV de la fonction Décomposer   Ceci décompose l'image initiale en trois nouvelles images, chaque image de 8 bits de Niveaux de Gris représentant les composantes de la Teinte, Saturation, et Valeur de l'image. La composante de valeur est une conversion en Niveaux de Gris qui est basée sur un déplacement vers l'axe neutre en choisissant la composante du maximum RVB. Ainsi, $V=\max(R,G,B)$.

La Figure 5.10(d) montre la composante de valeur de la décomposition HSV pour la Figure 5.10(a). Ce Niveaux de Gris est clairement le plus lumineux des trois, ce qui se comprend parce que la valeur est définie comme maximum des composantes de R, G/V, et B (voir la Figure 5.6).

Ainsi, quelle Conversion en Niveaux de Gris est la meilleure? Je suis tenté de dire que la fonction Niveaux de Gris est le meilleur moyen parce qu'il produit le résultat dont l'éclat est le plus perceptuellement semblable à l'éclat de l'image initiale de couleur. Cependant, la réponse doit dépendre de ce que vous voulez faire avec l'image. En outre, les deux autres méthodes pour convertir en Niveaux de Gris sont utiles, et, en particulier, la composante de valeur de la fonction de la fonction Décomposer HSV est utilisée pour beaucoup d'opérations dans le GIMP (pour des exemples, voir les Sections 6.2.6 et 6.4.4).

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