RGB图像的表示方法是什么？

Question

我开始学习图像处理，但卡在这里了，请帮忙。

灰度图像由M x N矩阵表示，矩阵中每个元素的值为[0,255]，表示强度。

例如：

    row 1 : 2,120
    row 2 : 190, 40

这是一个2x2的矩阵，它是一张灰度图像。

现在我有些困惑，无法理解如何表示RGB图像，每个像素值或强度都是三个值的混合。

定义如下：

RGB图像用一个MxNx3数组表示，其中每个3向量对应于每个像素的红、绿和蓝强度。

但我无法理解上述句子的意思。请帮助我理解含义。

提前感谢您。

- Anil

---

你了解灰度图像具有MxN个像素位置，在每个位置上，存储介于黑色（暗）和白色（亮）之间的灰度强度。现在想象一下，你不是在每个位置上存储单个强度，而是存储3个强度 - 一个用于表示该位置的红色强度，一个用于绿色，另一个用于蓝色。就是这样。 - Mark Setchell

Answer 1

在灰度图像中，每个像素可以用一个数字表示，通常范围从0到255。这个值决定了像素的深浅程度（例如，0是黑色，而255是明亮的白色）。

在彩色图像中，每个像素可以由三个数字向量（每个数字范围从0到255）表示为三个主要颜色通道：红色、绿色和蓝色。这三个红、绿、蓝（RGB）值一起用于确定该像素的颜色。例如，紫色可能被表示为128,0,128（适度强烈的红色和蓝色混合，没有绿色）。

现在我将使用您的示例来让您理解给定的定义。

假设一个2乘2矩阵的彩色图像：

行1：绿色，蓝色

行2：红色，黑色

如果我用它的RGB值表示上述颜色：

行1：[0,255,0]，[0,0,255]

行2：[255,0,0]，[0,0,0]

所以，M-by-N-by 3 描述了矩阵的行数为 M，列数为 N，而 3 是表示 RGB 值的向量的大小。这里是像素网格中的 RGB 表示。

- AmeeQ

Answer 2

概念上，M×N的RGB图像是一个2D矩阵，其中每个矩阵元素是一个具有3个值的向量。

在物理内存中，有许多不同的表示方法。例如：

1. 使用MxN数组，其中每个元素都是24位整数。每个整数由红色、绿色和蓝色值（每个8位整数）组成，例如：red << 16 | green << 8 | blue（或等效地red * 256 * 256 + green * 256 + blue）。

2. 使用3个单独的MxN数组，每个颜色通道一个。

3. 使用MxNx3数组，其中第3维是“颜色维度”。您可以将其索引为img [i，j，k]，其中k为0、1或2。因此，一个像素由3个数组元素组成。

最后一种格式是问题中描述的格式。这样的3D数组通常被实现为1D数组，并将索引转换为如下形式：

```python index = i * N * 3 + j * 3 + k ```

index = i + j * M + k * N*M;

或者像这样：

index = i * N*3 + j * 3 + k;

或者按照另一种不同的顺序，都没有关系（这里我们假设索引从0开始）。因此，该数组有M*N*3个元素，其中的三个元素共同表示一个像素。

- Cris Luengo

Answer 3

(A)RGB像素通常保存为整数（32位）。因此，每个通道由8位表示（使您获得0到255之间的范围）。数字的前8位（32-24）表示Alpha通道，接下来的8位表示红色通道（24-16），再接下来的8位表示绿色通道（16-8），最后8位表示蓝色通道。因此，数组中的每个数字实际上表示相应颜色通道的透明度（Alpha）和3个强度值，因此也可以视为向量。M-by-N-by3描述了一个MxN矩阵，其中包含每个像素的向量（整数）以描述其颜色。

定义进一步给出了关于如何在三维空间中绘制/查看像素值的想法。想象一个3D图表，其中每个轴代表一个颜色通道。当您将特定颜色添加到图表中时，会得到一个向量，该向量描述了从原点起始的三维空间中颜色的位置！

- SilverMonkey