sRGB转CIEXYZ再丢弃亮度的结果应该能转换回sRGB吗？

Question

我正在为我的小马探测器编写去除阴影的功能。在将PNG图像从sRGB转换为CIE XYZ后，根据说明我会移除亮度（如下所示）：

当我尝试将图像转换回sRGB以进行显示时，我得到的RGB值超出了sRGB色域范围（我获得的值大于255）。这是正常的吗，还是我应该继续寻找错误？注意：不经修改的转换到XYZ再转回来不会产生任何故障。

说明（左上方：原始, 左下方：红色和蓝色色调的字节值环绕）：

为了完整起见：右上方：颜色比率，右下方：转换为HSV并均衡值。

- Ansis Māliņš

Answer 1

最终转换不会消除亮度，它会创建两个新值 x、y，共同定义色度，而 Y 包含亮度。这是您的 说明链接 中的关键段落（就在您链接的公式之前）：

CIE XYZ 色彩空间是有意设计的，使得 Y 参数是颜色的亮度或明度的度量。然后通过两个派生参数 x 和 y 指定颜色的色度，它们是三个三刺激值 X、Y 和 Z 的函数中的两个归一化值：

这意味着，如果您有一个单色表面的图像，但表面的一部分处于阴影中，则在 xyY 空间中，无论像素是否处于阴影中，表面上所有像素的 x 和 y 值应该相同（或非常相似）。

从最终转换中得到的xyz值不能直接翻译回RGB，如同它们是XYZ值一样（请注意大写）。因此，回答你的实际问题：如果你正在使用xyz值，就好像它们是XYZ值一样，那么你的代码中没有错误。使用你连接的公式将其转换为RGB是行不通的。

现在，如果你想要真正地从整个图像中移除阴影，你需要：

• 将RGB值缩放为浮点值，并处于[0-1]范围内，通过将每个值除以255（假设24位RGB）。转换为浮点数可以极大地提高精度！
• 将图像转换为xyY
• 将所有的Y值替换为一个值，比如0.5，但要进行实验。
• 反向转换，从xyY到XYZ：

• 然后转换为RGB：

• 然后将RGB值重新缩放到[0..255]区间。

这应该会给你一个非常无聊但没有阴影的原始图像版本。当然，如果你的目标是检测单色区域，你也可以在xyY图像的xy值上执行此操作，并在原始图像上使用你在那里检测到的区域。

- jilles de wit

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我实现了你的建议，但是在xyY->XYZ步骤中，对于所有Y值似乎都无法通过断言（X，Y，Z∈[0;1]）。 - Ansis Māliņš

RGB -> XYZ 步骤后的所有 XYZ 值是否都 ∈ [0; 1]？ - jilles de wit

如果在RGB->XYZ步骤之后仅将所有Y值均等化，跳过XYX->xyY->XYZ步骤并直接转换回RGB，会发生什么？ - jilles de wit