Mappatura dei colori: Esplorare la percezione visiva e l'analisi nella visione artificiale

Di Fouad Sabry

Che cos'è la mappatura dei colori

Questa funzione è nota come trasferimento del colore dell'immagine ed è responsabile della mappatura (trasformazione) dei colori di un'immagine (l'origine) su colori di un'altra immagine (il target). È possibile fare riferimento a una mappatura dei colori come all'algoritmo che produce la funzione di mappatura o al metodo che altera i colori dell'immagine. Il processo di modifica di un'immagine viene spesso definito trasferimento del colore o, quando sono coinvolte foto in scala di grigi, funzione di trasferimento della luminosità (BTF). Inoltre, può anche essere definita calibrazione della fotocamera fotometrica o calibrazione della fotocamera radiometrica.

Come trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide su i seguenti argomenti:

Capitolo 1: Trasferimento del colore dell'immagine

Capitolo 2: Correzione gamma

Capitolo 3: Gestione del colore

Capitolo 4 : Istogramma del colore

Capitolo 5: Shader

Capitolo 6: Mappatura dei toni

Capitolo 7: Istogramma dell'immagine

Capitolo 8: Calibrazione del colore

Capitolo 9: Quantizzazione del colore

Capitolo 10: Rettifica dell'immagine

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sulla mappatura dei colori.

(III) Esempi reali dell'utilizzo della mappatura dei colori in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati , hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di mappatura dei colori.

 

 

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 30 apr 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Trasferimento del colore dell'immagine

I colori di un'immagine (la sorgente) vengono trasferiti ai colori di un'altra immagine (la destinazione). Il processo di generazione di una funzione di mappatura, o di trasformazione dei colori di un'immagine, viene talvolta definito mappatura dei colori. Il trasferimento del colore, o funzione di trasferimento della luminosità (BTF) per le foto in scala di grigi, è un nome per il processo di alterazione dell'immagine; Altri nomi includono calibrazione fotometrica della fotocamera e calibrazione radiometrica della fotocamera.

Il termine trasferimento del colore dell'immagine è piuttosto fuorviante perché gli algoritmi più popolari non trasferiscono solo il colore ma anche l'ombreggiatura. (In effetti, a parte una piccola area arancione all'interno dell'immagine che è stata modificata in giallo, il campione fornito in questa pagina trasferisce in gran parte l'ombreggiatura.)

Gli algoritmi per il trasferimento dei colori tra le foto possono basarsi su una corrispondenza di pixel predeterminata o sulle statistiche dei colori presenti in entrambe le immagini. In terzo luogo, i metodi assistiti dall'utente sono identificati da Faridul e altri in una revisione completa.

La corrispondenza dell'istogramma è un metodo che utilizza le caratteristiche statistiche delle immagini.

Questo è un algoritmo di cambiamento di colore della vecchia scuola, tuttavia, a volte ha lo sfortunato effetto collaterale di essere eccessivamente accurato, quindi replica l'immagine di destinazione fino ai suoi minimi dettagli di colore, invece dei tratti di colore generici, causando aberrazioni cromatiche.

Le tecniche statistiche sviluppate di recente affrontano questo problema.

Una di queste tecniche potrebbe essere quella che normalizza ciascuno dei canali dell'immagine di input in modo che la sua media e la deviazione standard siano identiche a quelle dei canali di input corrispondenti nell'immagine di riferimento.

Questo processo di regolazione viene in genere eseguito negli spazi colore Lαβ o Lab.

Viene fornita una panoramica delle tecniche di conversione del colore.

Vengono inoltre discussi i metodi di deep learning, come il trasferimento in stile neurale, per il trasferimento dei colori nei video.

Esistono due applicazioni principali per l'elaborazione del trasferimento del colore: (1) la modifica dei colori di due immagini in modo che siano percettivamente compatibili con la vista e (2) la calibrazione dei colori di due fotocamere per un'ulteriore elaborazione utilizzando due o più immagini campione.

Nelle applicazioni di visione artificiale, la calibrazione del colore è una fase cruciale nella pipeline di pre-elaborazione. La calibrazione del colore è richiesta da molti programmi poiché elaborano molte foto contemporaneamente. La differenziazione delle immagini, la registrazione, il riconoscimento degli oggetti, il tracciamento multi-camera, la co-segmentazione e la ricostruzione stereo sono tutti esempi di tali applicazioni.

È stato proposto che il trasferimento del colore dell'immagine possa essere utilizzato in altri contesti.

Questi includono la cooptazione di tavolozze di colori da fonti riconosciute come dipinti famosi e l'uso come ulteriore alternativa ai metodi di modifica del colore che si trovano comunemente nelle applicazioni commerciali di elaborazione delle immagini come posterise, solarise e gradient.

Per esaminare queste opzioni, è a tua disposizione uno strumento web.

Mentre questo articolo segue la terminologia utilizzata nella ricerca fondamentale da Reinhard et al., gli autori sostengono che è più intuitivo pensare a un'immagine sorgente come a dirigere i suoi colori verso un'immagine target. La funzione Corrispondenza colore di Photoshop di Adobe fa riferimento all'immagine di riferimento del colore come origine. Alcuni programmi difettosi sono diventati diffusi dopo essere stati distribuiti a causa di un fraintendimento di questo linguaggio. L'uso di terminologia come immagine di input o immagine di base e immagine sorgente del colore o immagine della tavolozza dei colori può aiutare a chiarire le cose in futuro.

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Correzione gamma

La gamma, o correzione gamma, è un processo non lineare utilizzato nei sistemi video e di immagini fisse per codificare e decodificare i valori di luminanza o tristimolo. Nella sua forma più semplice, la correzione gamma è definita dall'espressione della legge di potenza:

{\displaystyle V_{\text{out}}=AV_{\text{in}}^{\gamma },}

dove il valore reale di ingresso non negativo V_{{\text{in}}} viene elevato alla potenza \gamma e moltiplicato per la costante A per ottenere il valore di uscita V_{{\text{out}}} .

Per il valore più frequente di A = 1,, Tipicamente, i valori di ingresso e uscita sono compresi nell'intervallo 0-1.

Un valore gamma \gamma <1 è talvolta chiamato gamma di codifica, L'uso di questa non linearità della legge di potenza di compressione nella codifica è nota come compressione gamma; al contrario, un valore gamma \gamma >1 è chiamato gamma di decodifica, Inoltre, l'uso dell'espansione della legge di potenza non lineare è noto come espansione gamma.

Sfruttando il modo non lineare in cui gli esseri umani percepiscono la luce e il colore, la codifica gamma delle immagini viene utilizzata per ottimizzare il consumo di bit durante la codifica di un'immagine o la larghezza di banda utilizzata per trasmettere un'immagine. Questo è il motivo per cui ci vuole molta energia creativa per decidere come mostrare al meglio l'immagine originale nella sua versione ridotta. La correzione gamma, spesso nota come selezione del contrasto, è uno strumento nella cassetta degli attrezzi del fotografo per mettere a punto il prodotto finale.

I sensori elettronici sono utilizzati nelle fotocamere digitali per registrare la luce e in genere rispondono in modo lineare. Le trasformazioni dello spazio colore e le trasformazioni di rendering verranno eseguite nel processo di trasformazione dei dati grezzi lineari in dati RGB standard (ad esempio, per la memorizzazione in formato immagine JPEG). In particolare, le intensità dei colori primari in una riproduzione fotografica sono codificate in modo non lineare (attraverso la compressione gamma) in quasi tutti gli spazi colore RGB standard e nei formati di file. Inoltre, esiste una non linearità di riproduzione tonale tra la riproduzione pianificata e le intensità della scena misurate.

La teoria gamma può essere utilizzata per analizzare qualsiasi tipo di connessione non lineare.

Per la relazione potenza-legge {\displaystyle V_{\text{out}}=V_{\text{in}}^{\gamma }} , Su una scala logaritmica, la curva appare come