Comment comparer deux couleurs pour leur similarité/différence

Question

Je veux concevoir un programme qui peut m'aider à évaluer entre 5 couleurs prédéfinies laquelle est la plus similaire à une couleur variable, et avec quel pourcentage. Le problème est que je ne sais pas comment faire cela manuellement étape par étape. Donc c'est encore plus difficile de penser à un programme.

Plus de détails : Les couleurs proviennent de photographies de tubes avec du gel de différentes couleurs. J'ai 5 tubes avec des couleurs différentes, chacun représentant l'un des 5 niveaux. Je veux prendre des photos d'autres échantillons et sur l'ordinateur évaluer à quel niveau cet échantillon appartient en comparant les couleurs, et je veux aussi le savoir avec un pourcentage d'approximation. J'aimerais un programme qui fait quelque chose comme ceci : http://www.colortools.net/color_matcher.html

Si vous pouvez me dire quelles étapes suivre, même si ce sont des choses que je dois réfléchir et faire manuellement. Cela serait très utile.

Answer 1

Consultez l'article de Wikipedia sur Différence de couleur pour les bons conseils. Fondamentalement, vous voulez calculer une métrique de distance dans un espace couleur multidimensionnel.

Mais le RVB n'est pas "perceptuellement uniforme", donc votre métrique de distance RVB euclidienne suggérée par Vadim ne correspondra pas à la distance perçue par l'homme entre les couleurs. Pour commencer, L*a*b* est censé être un espace couleur perceptuellement uniforme, et la métrique deltaE est couramment utilisée. Mais il existe des espaces de couleurs plus affinés et des formules deltaE plus affinées qui se rapprochent davantage de la perception humaine.

Vous devrez en apprendre davantage sur les espaces colorimétriques et les illuminants pour effectuer les conversions. Mais pour une formule rapide qui est meilleure que la métrique de distance euclidienne RVB, faites simplement ceci:

• Supposez que vos valeurs RVB sont dans l'espace couleur sRVB
• Trouvez les formules de conversion de sRVB à L*a*b*
• Convertissez vos couleurs sRVB en L*a*b*
• Calculez la deltaE entre vos deux valeurs L*a*b*

Ce n'est pas coûteux en termes de calcul, ce sont juste quelques formules non linéaires et quelques multiplications et additions.

Answer 2

Juste une idée qui m'est venue à l'esprit (désolé si c'est stupide). Trois composants de couleurs peuvent être considérés comme des coordonnées 3D de points et ensuite vous pourriez calculer la distance entre les points.

Par exemple.

Le Point1 a les valeurs R1 G1 B1
Le Point2 a les valeurs R2 G2 B2

La distance entre les couleurs est

d=sqrt((r2-r1)^2+(g2-g1)^2+(b2-b1)^2)

Le pourcentage est

p=d/sqrt((255)^2+(255)^2+(255)^2)

Answer 3

Une valeur de couleur a plus d'une dimension, il n'existe donc pas de moyen intrinsèque de comparer deux couleurs. Vous devez déterminer pour votre cas d'utilisation la signification des couleurs et ainsi la meilleure façon de les comparer.

Vous voudrez probablement comparer les propriétés de teinte, de saturation et/ou de luminosité des couleurs plutôt que les composantes rouge/vert/bleu. Si vous avez du mal à déterminer comment vous voulez les comparer, prenez quelques paires de couleurs d'échantillon et comparez-les mentalement, puis essayez de justifier/exppliquer pourquoi elles sont similaires/différentes.

Une fois que vous savez quelles propriétés/composantes des couleurs vous voulez comparer, vous devez alors déterminer comment extraire ces informations d'une couleur.

Vous devrez probablement convertir la couleur de la représentation RedGreenBlue commune en TeinteSaturationLuminosité, puis calculer quelque chose comme

avghue = (color1.hue + color2.hue)/2
distance = abs(color1.hue-avghue)

Cet exemple vous donnerait une valeur scalaire simple indiquant à quelle distance la couleur de gradient/teinte est des unes des autres.

Voir TSL et TSV sur Wikipedia.

Answer 4

Si vous avez deux objets Color c1 et c2, vous pouvez simplement comparer chaque valeur RGB de c1 avec celle de c2.

int diffRed   = Math.abs(c1.getRed()   - c2.getRed());
int diffGreen = Math.abs(c1.getGreen() - c2.getGreen());
int diffBlue  = Math.abs(c1.getBlue()  - c2.getBlue());

Ces valeurs peuvent simplement être divisées par la quantité de saturations de différence (255), et vous obtiendrez la différence entre les deux.

float pctDiffRed   = (float)diffRed   / 255;
float pctDiffGreen = (float)diffGreen / 255;
float pctDiffBlue   = (float)diffBlue  / 255;

Ensuite, vous pouvez simplement trouver la moyenne de la différence de couleur en pourcentage.

(pctDiffRed + pctDiffGreen + pctDiffBlue) / 3 * 100

Cela vous donnerait une différence en pourcentage entre c1 et c2.

Answer 5

Juste une autre réponse, bien que similaire à celle de Supr - juste un espace colorimétrique différent.

Le problème est le suivant : les humains perçoivent la différence de couleur de manière non uniforme et l'espace colorimétrique RGB ignore cela. En conséquence, si vous utilisez l'espace colorimétrique RGB et que vous calculez simplement la distance euclidienne entre 2 couleurs, vous pouvez obtenir une différence qui est mathématiquement tout à fait correcte, mais qui ne correspondrait pas à ce que les humains vous diraient.

Cela peut ne pas être un problème - la différence n'est pas si grande je pense, mais si vous voulez résoudre cela "mieux", vous devriez convertir vos couleurs RGB dans un espace colorimétrique qui a été spécifiquement conçu pour éviter le problème ci-dessus. Il en existe plusieurs, des améliorations par rapport aux modèles antérieurs (puisque cela est basé sur la perception humaine, nous devons mesurer les valeurs "correctes" en fonction des données expérimentales). Il y a l'espace colorimétrique Lab qui, je pense, serait le meilleur bien que cela soit un peu compliqué à convertir. Plus simple serait le CIE XYZ.

Voici un site qui répertorie les formules pour convertir entre différents espaces colorimétriques pour que vous puissiez expérimenter un peu.