相同的灰度都有哪些颜色？

缘由

前段时间兴致突起，看了个图像处理的教程。处理时，第一步往往转换为灰度图进行处理，转换的方法是取各通道平均值。各种算法大多建立在这个基础上的。这时，我的疑问就是，同样的灰度之间差别是怎样的？有没有一个图片，转换为灰度图以后是同一种颜色？没错，就是在故意为难图像处理者。当然，我只是想试试。

代码

需要安装PIL、numpy

代码如下

#!python
#-*- coding: utf-8 -*-

from PIL import Image
import numpy as np

def get_data(gray):
    
    def _get_data(i, j):
        k = 3 * gray - i - j
        return [i, j, k] if check(i, j, k) else [255, 255, 255]
    
    return [[_get_data(i, j) for i in range(256)] for j in range(256)]
    
def check(r, g, b):
    return all([0<=it<256 for it in [r, g, b]])
    
if __name__ == '__main__':
    for k in range(256):
        data = np.array(get_data(k), dtype='uint8') # important
        im = Image.fromarray(data)
        im.save('images_2/%d.bmp' % k)
        print 'NO.%d done..' % k

思路

0-255的灰度各一张255*255的图片，第n个（0<=n<256）图片的第(i, j)位置设置颜色为(i, j, 3*n-i-j)，当然，需要对颜色的RGB值先做检查，不合格的用白色(255, 255, 255)代替。

最后将得到的数据保存为bmp格式的图像就行了。

注意

1. 生成数据时注意格式一定要为uint8，别的格式在写入图像时可能出错。
2. 图像格式要用无损压缩格式，开始用的jpg，生成图像重新读取后和期望不符，菜鸟的悲剧。。。

生成的图像

所有图像结果保存在了http://ishare.iask.sina.com.cn/f/61153905.html

先来看几个

图1

 

图2

 

 

图3

图1是比较艳丽的，128.bmp，这个正是我最期望的结果。

图2是64.bmp，图3是192.bmp。

整体的变化趋势为由深到浅，由左上角到右下角（好废话啊这句），有效像素数量由少到多再由多到少，对称。

进一步的想法

1. 可不可以用在验证码上？灰度的问题不能解决，有些算法就弱爆了。。。
2. 一般性问题:一副图像，如何转化为最相近的同灰度图像（我不知道应该怎么叫，就叫它同灰度了）？自己想了想，没有试验，也没有好的想法。
3. 相反的方面:如何解开这个问题？先转换为灰度图再处理的所有方法都不太管用了。处理单个通道似乎也不合适，也许有其他得到灰度的方式，，，好像确实有。