对ps的曲线的认识

文章探讨了如何通过取色器理解曲线在图像处理中的作用,特别是RGB通道和HSI模型的变化。作者揭示了RGB通道操作的优先级和补色原理,并指出PS蒙版的局限性。文章还涉及饱和度计算的不合理性和映射函数的非线性特性。

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首先利用取色器看看新建文档的填充颜色是什么。

为了了解曲线的图形是横坐标和纵坐标代表什么,我把曲线从y=x,变成了y=1-x。

这里的通道是RGB,观察颜色的数值变化,发现,正好是原来颜色的补色。即是1-R, 1-G, 1-B。

所以这里的横坐标轴是原图像的各个分量的灰度级,RGB意思是对每个分量都是这样计算。可以明白这个坐标系是图像像素的变换函数。

如果只是对红色通道如此改变,发现只是计算R通道的数值。

现在有个问题就是,如果同时对RGB通道改变,也对R通道改变,那么取值如何计算呢?为了简单起见,我两个坐标系的曲线都取水平线。

结果发现对RGB通道的操作比对R通道的操作的优先级低,首先是对R通道的操作,最后是RGB通道操作。

也就是说是在R的操作结果的基础上再次操作一遍。我同时对一幅图片取反就发现了。

这个曲线有个强大的作用,就是可以补色,如果利用ps的调整图层里面的蒙版,那么就可以选取把图像中的暗处专门调亮。

但是ps的蒙版只是在图像的空间区域进行操作,如何像素区域内进行操作呢?现在还做不到。

额外分析hsi模型曲线图(由于ps曲线中只有RGB模型,所以这不是ps软件的功能,但是很可能别的软件有这个功能。)

上图中,原图和RGB补图。但是为什么HSI模型的补图也是如此呢?首先补图的计算是根据色相环的,而色相环不是基于哪个色彩模型建立的,而是色度图。而色度图是视觉和物理光学的产物,跟色彩模型无关,所以任何图像的补色在任意色彩模型中都是这样的显示结果。

现在看看到HSI模型该如何计算的问题。为什么曲线是那样画呢?如上图右上部分。

用RGB转HSI公式计算

首先看到H的值,假设为B小于等于G, arccos(-x),再具体分析是三角函数的内容我不做了,麻烦我也有更直观的方法,首先补色就是色调旋转180度。所以原来是0-180度,现在是180-360,原来是180-360,现在是0-180度,和上图对应上了。

接着看S的值,会发现饱和度的值利用公式计算有问题,不会不变。先不管这个,先看明度I,明度取反了,那就是新的I=1-原来的I,这也是和原来的对应上了。

现在回过头来看饱和度S,会感觉这个饱和度的公式不大合理,因为不符合直角坐标系转换为圆柱坐标的内容,实际上到强度轴的距离为饱和度的话,这里的补色确实是不变的,但是这个计算公式没有做到利用强度轴的概念,是为什么呢?冈萨雷斯的书中明明提到了这种数学概念,但是转化的公式没做到,可惜了。

实际上饱和度应该为:(1,1,1)*(x,y,z)/根号(3(xx+yy+zz)),再根据R的距离归一化为

(x+y+z)/根号(xx+yy+zz)。这应该是最符合数学的坐标变换的饱和度公式了,可惜不是。这个问题不管了,影响不大,因为无论如何都是连续变化的,只要连续,很多性质都能很好的保持。

所以,图上的饱和度保持很奇怪,不符合公式,保持了饱和度,那么两个补色图不是一样的了。

书上是这样说的:

我不知道他这样说的理由。作者只想要一个近似的结果,而不是一个补色。

这个曲线很难用的地方是图形法指定映射函数,选定控制点之后,得不到线性插值,线条是光滑的,看起来是三次样条插值,很奇怪。

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