第四章 Photoshop中对比度变换算法分析.pdf

Photoshop中对比度变换算法分析 0044) 重庆大学软件学院(40 桑 军 0044) 重庆大学计算机学院(40 李宗志 朱晓红 摘要：采用试验设计方法，研究了Photoshop中对比度变换算法的实现，并对算法进行了分析。 关键词：对比度变换 试验设计方法Photoshop图像处理软件 线性系统，且采用试验设计方法可真实地实现。 Pholoshop是Adobe公司开发的图形图像软件，自 推出以来已在编辑和创建各种不同的图像领域得到广泛 3 Photoshop对比度变换算法分析 应用。 使用的原始灰度图像如图 采用Photoshop进行图像编辑的使用者目的是得到1所示，按以下步骤进行实验。 满意的图像视觉效果，因此只需要知道算法的处理结果， (1)利用Photoshop的直方 而小需要知道算法的具体实现。而图像处理算法的研究者 图(Histogram)功能得如图2所 既需要知道算法的处理结果，也需要知道算法的具体实现。 示结果。 但是，Photoshop并没有公布其图像处理算法的实现细(21利用Photoshop的亮度／ 节，这给算法研究者开发具有相同功能的算法带来r困 对比度功能，增加罔像对比度 难。本文将采用试验设计方法，分析Photo 10％后的直方图如图3所示。 shop中图像处 图1 原始灰度图像 理算法的实现技术，以亮度／对比度(Brightness／Contrast)命 令为例具体研究rPhotoshop所实现的对比度变换算法。 1 Photoshop的图像对比度 图像对比度是指图像中最暗凋和最亮调之间差异的 范围。对比度高使图像看上去像影印件，很少或几乎没有 灰度层次；对比度低使图像看上去平滑而暗淡。实际应用 中歧选择合适的对比度。Photoshop中可利用Levels、 Curves或B“小fne8s／contrast命令实现对比度变换。其 中前二者需要调整多个参数，而Brightness／contrast命 令则仅需通过改变1个值就nr达到对比度变换的目的。 2试验设计方法 自1920年以来，试验没计方法学是如何正确地安排 }茎|2直方图 试验和分析试验数据的一门科学。发展至今，已成功地应 (3)比较图2和图3，可见图像对比度变换前后，图像 用于诸如工业质量控制之类的许多实际应用中。近年来， 的灰度均值没变(分别为121．34和12136，小数点后的 在信号和图像处理领域，试验设计方法学也得到越来越 微小变化是由离散化而引起的)；但图像直方图以其灰度 多的应用。如Sadjadi将其用于系统性能的评估，将所研 均值为中心，向0和255这2个灰度端点值变化．从灰度 究的系统看作一个黑箱，在一定的系统模型下，通过巧妙 884～20 标准差的变化(1 91)也可得出此结论，于是可以 地设计系统的各种输入激励，以获得相应的系统输出，从 猜测对比度变换算法形式为： }f|i得到关于系统响应的解析模型。在系统非常复杂(如非 。kr+，，扛)i≥…“ (1) 线性系统)的情况下，如此得到的系统模型可能仅与真实 【i√j【c)imeon 的系统具有响应上的近似性，而并非真正的系统模型。本