Qual é o algoritmo por trás da camada de ajuste "preto e branco" do Photoshop?

Alguém pode explicar o algoritmo por trás da camada de ajuste "Preto e branco" no photoshop?

Eu tenho que reproduzi-lo usando C ++ para um aplicativo que enfatiza pixels não vermelhos / magenta (ish) de uma imagem (com uma tolerância configurável em porcentagem), e esse recurso mostrou o comportamento que eu esperava.

Ainda não consegui reproduzi-lo, mas encontrei uma pista:

Cada pixel é definido por até dois controles, um aditivo (RGB) e um subtrativo (CMY).

Eu repliquei o algoritmo perfeitamente no MATLAB (com base na resposta de Ivan Kuckir @ ):

function [ mO ] = ApplyBlackWhiteFilter( mI, vCoeffValues )

FALSE   = 0;
TRUE    = 1;

OFF = 0;
ON  = 1;

numRows = size(mI, 1);
numCols = size(mI, 2);
dataClass = class(mI);

numCoeff    = size(vCoeffValues, 1);
hueRadius   = 1 / numCoeff;
vHueVal     = [0:(numCoeff - 1)] * hueRadius;

mHsl = ConvertRgbToHsl(mI);
mO = zeros(numRows, numCols, dataClass);

vCoeffValues = numCoeff * vCoeffValues;

for jj = 1:numCols
    for ii = 1:numRows
        hueVal = mHsl(ii, jj, 1);
        lumCoeff = 0;

        % For kk = 1 we're dealing with circular distance
        diffVal     = min(abs(vHueVal(1) - hueVal), abs(1 - hueVal));
        lumCoeff    = lumCoeff + (vCoeffValues(1) * max(0, hueRadius - diffVal));
        for kk = 2:numCoeff
            lumCoeff = lumCoeff + (vCoeffValues(kk) * max(0, hueRadius - abs(vHueVal(kk) - hueVal)));
        end

        mO(ii, jj) = mHsl(ii, jj, 3) * (1 + lumCoeff);
    end
end


end

Preste atenção que a conversão de vPhotoshopValuespara vCoeffValuesdeve ser feita como vCoeffValues = (vPhotoshopValues - 50) ./ 50.
Como os valores do Photoshop estão em [-200, 300] e devem ser mapeados linearmente em [-5, 5] com 50 -> 0.

Aqui está uma comparação com o Photoshop:

O erro máximo é menor que 1 no intervalo [0, 255].

O código completo está disponível no meu Repositório do GitHub do StackExchange Signal Processing Q688 .

Cada imagem (colorida) é composta por componentes RGB. quando você adiciona (ou reduz) um valor constante a todos os pixels apenas nos componentes RED, você verá o efeito equivalente a mover a guia RED para a direita e, da mesma forma, reduzir o componente RED por uma constante terá o efeito inverso.

Da mesma forma, você pode aumentar / diminuir cada componente por um valor fixo, conforme descrito. Se você aumentar / diminuir TODOS os componentes RGB com o mesmo valor, isso será equivalente à alteração no brilho (basicamente você está adicionando / removendo a cor BRANCA).

Ciano, Azul, Magenta - corresponde a essa transformação no espaço de cores CMYK. (Mas acho que o azul nesse espaço de cores corresponde à mistura de ciano e amarelo. Isso é um pouco complicado. A transformação é essencialmente a mesma para todos.

O último elemento Tint: {Hue and Saturation} corresponde às mesmas operações, mas aqui, as imagens são primeiro transformadas no modelo HSV e, em seguida, HUE e Saturation são adicionados / subtraídos independentemente.

Não sei as relações exatas dos marcadores do mostrador com os números correspondentes, mas você pode descobrir tentando valores práticos.