亚洲必赢手机入口[Color]彩色转灰度算法彻底学习

File:      StudyRGB2Gray.txt
Name:      彩色转灰度算法彻底学习
Author:    zyl910
Version:   V1.0
Updata:    2006-5-22

一、基础

  对于花转灰度,有一个不行红的心理学公式:
Gray = R*0.299 + G*0.587 + B*0.114

 

第二、整数算法

  而实际采用时,希望避免低速的浮点运算,所以需要整数算法。
  注意到系数都是3员精度之莫,我们可以拿它们缩放1000倍增来落实整数运算算法:
Gray = (R*299 + G*587 + B*114 + 500) / 1000

  RGB一般是8各项精度,现在缩放1000倍增,所以地方的演算是32号整型的演算。注意后面那个除法是整数除法,所以要添加500来实现四放弃五合。
  就是由于该算法需要32各运算,所以该公式的另外一个变种很流行:
Gray = (R*30 + G*59 + B*11 + 50) / 100

  但是,虽说上一个公式是32各整数运算,但是根据80×86体系的平头乘除指令的特色,是可用16号整数乘除指令来运算的。而且现在32各项早普及了(AMD64还出了),所以推举下上一个公式。

 

其三、整数移位算法

  上面的整数算法就快速了,但是发生一些按部就班制约速度,就是最后之酷除法。移位比除法快多矣,所以可以将系数缩放成
2的平头覆盖。
  习惯及采用16个精度,2之16糟糕幂是65536,所以这么测算系数:
0.299 * 65536 = 19595.264 ≈ 19595
0.587 * 65536 + (0.264) = 38469.632 + 0.264 = 38469.896 ≈ 38469
0.114 * 65536 + (0.896) =  7471.104 + 0.896 = 7472

  可能多口看见了,我所用的舍入方式不是四放弃五入。四放弃五抱会出较充分的误差,应该将先的计算结果的误差一起算上,舍入方式是错过尾法:

  写成表达式是:
Gray = (R*19595 + G*38469 + B*7472) >> 16

  2届20各类精度的系数:
Gray = (R*1 + G*2 + B*1) >> 2
Gray = (R*2 + G*5 + B*1) >> 3
Gray = (R*4 + G*10 + B*2) >> 4
Gray = (R*9 + G*19 + B*4) >> 5
Gray = (R*19 + G*37 + B*8) >> 6
Gray = (R*38 + G*75 + B*15) >> 7
Gray = (R*76 + G*150 + B*30) >> 8
Gray = (R*153 + G*300 + B*59) >> 9
Gray = (R*306 + G*601 + B*117) >> 10
Gray = (R*612 + G*1202 + B*234) >> 11
Gray = (R*1224 + G*2405 + B*467) >> 12
Gray = (R*2449 + G*4809 + B*934) >> 13
Gray = (R*4898 + G*9618 + B*1868) >> 14
Gray = (R*9797 + G*19235 + B*3736) >> 15
Gray = (R*19595 + G*38469 + B*7472) >> 16
Gray = (R*39190 + G*76939 + B*14943) >> 17
Gray = (R*78381 + G*153878 + B*29885) >> 18
Gray = (R*156762 + G*307757 + B*59769) >> 19
Gray = (R*313524 + G*615514 + B*119538) >> 20

  仔细观察地方的表格,这些精度实际上是一模一样的:3暨4、7暨8、10及11、13及14、19以及20
  所以16个运算下最为好的计算公式是利用7位精度,比原先不行系数缩放100加倍之精度高,而且速度快:
Gray = (R*38 + G*75 + B*15) >> 7

  其实最好有趣的还是可怜2位精度之,完全好移动优化:
Gray = (R + (WORD)G<<1 + B) >> 2

  由于误差很可怜,所以开图像处理绝不用该公式(最常用的凡16员精度)。但对此游戏编程,场景时转移,用户一般不容许观测到颜色之细微差别,所以最常用的凡2位精度。

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