¿Cuáles son los usos específicos de las diferentes formas de convertir a blanco y negro?

Este tutorial explica seis formas de convertir una imagen a monocromo:

1. La operación de conversión de escala de grises "estándar".
2. La operación de desaturar.
3. Descomponiéndose a RGB y usando cualquiera de los canales.
4. Descomponiéndose a HSV y utilizando el canal Value (V).
5. Descomponiéndose a LAB y usando el canal Lightness (L).
6. Usando el filtro Mezclador de canales.

¿Las técnicas difieren solo en la cantidad de control que cada una proporciona sobre la conversión, o producen resultados significativamente diferentes?

¿Existe una situación específica cuando se prefiere uno sobre otro, o es una cuestión de preferencia personal?

En teoría, la forma correcta de convertir una imagen en color a blanco y negro debería ser usar el canal de luminancia . La luminancia es una medida de cuán sensibles son nuestros ojos a un color en particular, por lo tanto, cuán "brillantes" lo vemos. Por desgracia, Gimp ofrece muchas formas de convertir a B / N, pero no la adecuada. :-(

Aquí hay una imagen de prueba que utilicé para comparar los diferentes métodos. Puedes descargarlo y verlo por ti mismo:

El triángulo de la izquierda es una sección a través del cubo de color en el plano que contiene los primarios R, G y B. Hice la sección en un espacio lineal -RGB, luego la codifiqué con gamma en sRGB . El triángulo de la derecha es la representación en blanco y negro "adecuada" de la anterior, es decir, la luminancia codificada con rayos gamma. Al convertir esta imagen a B / N, hago las siguientes observaciones:

• El verde es un color más claro que el azul, sin embargo, muchos métodos de conversión no lo reconocen y muestran todas las primarias con la misma claridad.
• desaturar / ligereza tiene este problema (mismo peso para todos los primarios) y además produce algunas líneas artificiales en el triángulo
• desaturar / promedio también pesa por igual todas las primarias pero da una imagen más suave; solo tiende a hacer que los colores saturados sean más oscuros que los menos saturados
• la desaturada / luminosidad se acerca bastante, pero los azules y rojos saturados se vuelven demasiado oscuros; técnicamente este es el canal luma , es decir, lo "correcto", excepto por olvidar la decodificación / codificación gamma
• convertir a escala de grises es lo mismo que desaturar / luminosidad
• mantener un solo canal R, G o B se ve realmente extraño si tiene colores saturados
• El canal V de HSV representa todos los primarios como blancos, lo cual es muy poco natural
• el canal L de LAB es horrible, ya que no conserva los grises (se vuelven demasiado claros)
• el canal Y de ITU R709 es la misma luma que desaturada / luminosidad
• el canal Y de ITU R470 también es una especie de luma, pero utiliza pesos para R, G y B que difieren de los pesos sRGB; De hecho, creo que es la representación más natural.

Bien, ahora esta es la teoría sobre cómo obtener el renderizado más "natural". En la práctica, es posible que desee utilizar cualquier representación que sirva mejor a la imagen en cuestión. Por ejemplo, puede sobrepeso los rojos en el mezclador de canales para iluminar y suavizar los tonos de piel, o para aumentar el contraste entre el cielo azul y las nubes blancas. Mis conclusiones personales son:

• Si la imagen no tiene colores muy saturados, cualquier método debe proporcionar una representación razonable, salvo L de LAB; Entonces no me importaría demasiado y usaría cualquiera de ellos, probablemente convertiría a escala de grises o desaturar / luminosidad (que son lo mismo)
• Si hay colores saturados y quiero el renderizado más natural, elegiría el canal Y de ITU R470
• Si quiero más control, usaría el mezclador de canales, comenzaría aproximadamente (1/3 R, 1/2 G, 1/6 B), luego sintonizaría al gusto
• En cualquier caso, editaría la imagen con la herramienta de curvas justo después de la conversión, solo para obtener un contraste y brillo agradables.

¿Las técnicas difieren solo en la cantidad de control que proporciona sobre la conversión, o dan como resultado resultados diferentes?

Hay una muestra de imagen convertida para cada una de las técnicas, para la misma imagen original. Es fácil ver que los resultados son realmente diferentes, por lo que no es solo la cantidad de control.

Específicamente, por ejemplo, la descomposición RGB vs descomposición HSV: en el primero, el BW es el valor de color del canal específico. En este último, es el valor V (valor o brillo) del píxel. El valor V es una función de los componentes R, G y B, por lo que es obvio que habrá una diferencia.

¿Las técnicas difieren solo en la cantidad de control que proporciona sobre la conversión, o dan como resultado resultados diferentes?

Funcionan de manera muy diferente, conservando diferentes partes de la información de color original presente en la imagen. Por lo general, dan resultados diferentes, pero elegir uno sobre otro depende completamente del fotógrafo, dependiendo de la naturaleza de la imagen original y sus intenciones.

Uno no es mejor que otro, pero 1 y 2 generalmente dan resultados "beige".

Recientemente he estado experimentando con algunos filtros de color en mi DSLR. El conjunto consta de rojo, naranja, amarillo y verde. Normalmente grabo archivos en bruto y uso el módulo mezclador de canales de darktable con un preajuste, luego me meto con los controles deslizantes para obtener el equilibrio de tonos que quiero al procesar para monocromo. El problema es que, especialmente con el filtro rojo, el mezclador de canales hizo un verdadero desastre de datos, perdiendo muchos detalles o introduciendo artefactos dependiendo de lo que intenté.
Así que suba el control deslizante de saturación humilde y muy ridículo en el módulo de contraste / brillo / saturación. Establezca el control deslizante en 0, luego use curvas de tono para ajustar los tonos global o localmente con selecciones. Los resultados fueron mucho mejores que con el mezclador de canales.