直方图：RGB 到亮度

Question

在我正在实现的直方图显示中，我成功地显示了RGB直方图。与 Photoshop 相比，似乎很正确！

（以下所有截图均来自同一张图片）

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现在，对于亮度直方图，我使用了以下公式：

Y = 0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B

（如此处所讨论）

但是，我的似乎与 Photoshop 的 亮度直方图（也来自其他应用程序）不同：

事实上，我的亮度直方图（根据上面的公式计算），似乎等于Photoshop的RGB直方图：

问题

从 RGB 值实现正确的亮度直方图的正确公式是什么？

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附注：我尝试过以下公式，但它们似乎并没有让我接近 Photoshop 的实际亮度直方图：

Y = 0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
Y = 0.33 R + 0.5 G + 0.16 B
Y = 0.375 R + 0.5 G + 0.125 B

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（请注意：我确实理解，由于色彩空间差异、不同应用程序使用的实际公式等，直方图在不同应用程序之间往往略有不同。我使用 Photoshop 作为常见示例。我也确实与其他图像编辑软件，差异看起来都是一样的。）

Answer 1

简短回答

在应用系数之前，您必须对 sRGB 值进行线性化。

更长的答案

1. 适当的术语是亮度。光度是随时间变化的光，在天文学中用于表示星光强度。

2. sRGB，以及大多数用于存储或传输颜色数据的 RGB 颜色空间都使用用伽玛或传输曲线（又名“TRC 或色调响应曲线”）编码的值。

   • 因此，sRGB 值与显示器的实际光输出之间不存在 1:1 线性关系。

3. 另一方面，亮度是光强度的线性值。虽然亮度根据人类对不同波长的敏感度具有光谱权重，但亮度与人类对明度/暗度的感知无关，并且人类明度感知相对于物理光强度是非线性的。

   • 此处的含义是，为了使用于计算线性亮度的色度系数按预期工作，非线性 sRGB 值必须首先进行线性化。

4. 使用 gamma / TRC 的原因在 Poynton 博士的“Gamma FAQ”中有很好的描述。