亮度和对比度

亮度

亮度是一个相对术语。它取决于您的视觉感知。由于亮度是一个相对术语,因此亮度可以定义为光源相对于我们要比较的光源输出的能量量。在某些情况下,我们可以很容易地说图像很亮,而在某些情况下,它不容易被察觉。

例如

只需看一下这两幅图像,比较一下哪一张更亮。

bright1

我们可以很容易地看到,与左侧图像相比,右侧图像更亮。

但是,如果右侧图像比第一幅图像更暗,那么我们可以说左侧图像比左侧图像更亮。

如何使图像更亮。

只需对图像矩阵进行简单的加法或减法,就可以简单地增加或减少亮度。

考虑这张 5 行 5 列的黑色图像

黑色图像

因为我们已经知道,每个图像背后都有一个包含像素值的矩阵。该图像矩阵如下所示。

0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0

由于整个矩阵都用零填充,因此图像非常暗。

现在我们将它与另一张相同的黑色图像进行比较,看看这幅图像是否变得更亮。

image

不过,两幅图像看起来是一样的。为了使第二个图像更亮,我们只需将值 1 添加到表示它的矩阵中的每个元素上即可。

我们要做的是,我们将简单地将值 1 添加到图像 1 的每个矩阵值上。添加图像 1 后,图像 1 会像这样。

黑色图像

现在我们再次将其与图像 2 进行比较,看看有什么不同。

黑色图像

我们看到,我们仍然无法分辨哪个图像更亮,因为两个图像看起来一样。

现在我们要做的是,我们将图像 1 的每个矩阵值添加 50,看看图像变成了什么样子。

输出如下所示。

bright image

现在我们再次将其与图像 2 进行比较。

bright image

现在您可以看到图像 1 比图像 2 稍微亮一些。我们继续,将另一个 45 值添加到图像 1 的矩阵中,这次我们再次比较两个图像。

bright image

现在当您比较它时,您可以看到这个图像 1 明显比图像 2 更亮。

甚至比旧的图像 1 更亮。此时,image1 的矩阵在每个索引处包含 100,因为首先添加 5,然后添加 50,然后添加 45。因此 5 + 50 + 45 = 100。

对比度

对比度可以简单地解释为图像中最大和最小像素强度之间的差异。

例如。

考虑亮度中的最终 image1。

bright image

此图像的矩阵为:

100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100
100 100 100 100 100

此矩阵中的最大值是 100。

此矩阵中的最小值是 100。

对比度 = 最大像素强度(减去)最小像素强度

= 100(减去)100

= 0

0 表示此图像的对比度为 0。