Come distinguere quale colore è "inferiore" e/o "più alto" nello spazio colore CIE-L * a * b * per il dithering ordinato?

Question

Ho implementato diverse funzioni per convertire sRGB nello spazio colore CIE-L*a*b*.

Ora, mi piacerebbe usarlo per il dithering, ma non sono sicuro di distinguere esattamente quale colore è il colore "inferiore" e quale è il colore "più alto".

Quando si dithering in uno spazio colore unidimensionale (scala di grigi) le cose sono facili. Quando si utilizza il dithering di diffusione degli errori, calcolo il valore di scala di grigi più vicino dalla mia tavolozza e aggiungo l'errore ai pixel circostanti, a seconda del tipo di matrice di dithering che utilizzo (ad esempio Floyd-Steinberg). Poiché questo è unidimensionale, è piuttosto facile, c'è solo questo valore. Ma ora ho questo spazio tridimensionale a colori, dovrei semplicemente aggiungere l'errore a ciascuna coordinata individualmente?
(Questo è l'unico modo in cui ha senso per me, a questo punto.)

Quando dithering con una matrice ordered dither, le cose si fanno ancora più complicato. Le matrici di dither ordinate definiscono un valore di soglia. Per questo, ho bisogno di conoscere il valore di pixel "inferiore" e il valore di pixel "più alto" del mio pallet, in relazione al mio pixel corrente che sto per dithering. Ora, calcolo la distanza da entrambi i pixel, il valore di soglia della matrice di retinatura decide dopo quale valore tra quelli verso i pixel vicini, il pixel è retinato al pixel inferiore o al pixel più alto.
(L'implementazione effettiva sarebbe ovviamente più ottimale del calcolo di quella, usando una matrice scelta in modo ragionevole per i valori di colore della scala di grigi nel mio pallet.Inoltre, cose come scegliere il pallet con valori di colore uniformemente distanziati, ecc. .)
Questo è - di nuovo - abbastanza facile in uno spazio cromatico unidimensionale. ma in CIE-L * a * b *, non esiste un valore "superiore" o "inferiore" in quanto tale.

Utilizzare solo la luminanza per applicare la matrice di soglia a, sembra piuttosto scorretto, potrei avere due colori con la stessa luminanza nel mio pallet, quindi cosa?

Answer 1

Questo articolo descrive il problema molto vicino alla tua domanda, e poi procede per fornire un algoritmo per risolverlo:

http://repository.lib.polyu.edu.hk/jspui/bitstream/10397/1494/1/A%20multiscale%20color%20error_05.pdf

Speriamo che questo aiuta.

Answer 2

Quando si dithering in più di una dimensione, si desidera quantizzare i valori e diffondere l'errore in ogni dimensione in modo indipendente.

A partire da un'immagine RGB a 3 canali come esempio: separare i componenti in tre immagini in scala di grigi, retinarli in modo indipendente e quindi riunirli in un'immagine a colori. L'errore in un canale è ignorante dell'errore in altri canali ... non farti prendere dal ΔE o altro.

Lo stesso concetto si applica al dithering in CIE-Lab, anche per un dithering ordinato. Il dithering verrebbe applicato indipendentemente su ciascun canale. Non preoccuparti della distanza euclidea tra i pixel, considera solo il delta sul singolo canale.

"Superiore" e "inferiore" sono facilmente digeribili in un ambiente a dimensione singola. Anche per i singoli canali di CIElab.

È corretto che non si desideri applicare la matrice di soglia solo sul canale di luminanza!Credo che vorrai tre matrici di soglia, una per ogni canale, che sono determinate in base a come hai configurato la tua tavolozza. (queste matrici potrebbero essere uguali, forse diverse, a seconda di come si distribuiscono i valori della tavolozza sui canali)

In tre canali, è possibile visualizzare la tavolozza come un cubo (xyz). Pertanto, quando il canale di luminanza viene quantizzato su un determinato valore, ciò potrebbe determinare la coordinata X, ma si ha comunque un intero intervallo di valori nelle direzioni Y e Z. Quelle coordinate sono decise da come gli altri canali sono quantizzati. Generare la tavolozza in modo tale che i canali possano essere variati indipendentemente. Non è nemmeno necessario avere lo stesso numero di livelli di quantizzazione in ogni dimensione. È possibile scegliere di avere solo 3 possibili valori di luminanza e utilizzare il resto della palette per variare i canali A/B con maggiore precisione. (questo è il motivo per cui le tue tre matrici di soglia potrebbero essere diverse.)