Image 为什么图像的红、绿、蓝通道分别是灰度的（Matlab）？

Matlab将图像存储为三维数组。前两个维度对应于上图轴上的数字。每个像素由图像第三维中的三个条目表示。这三层中的每一层都表示像素阵列中红色、绿色和蓝色的强度。我们可以通过以下方式提取图像中独立的红、绿、蓝分量：

redChannel = rgbImage(:, :, 1);
greenChannel = rgbImage(:, :, 2);
blueChannel = rgbImage(:, :, 3);

例如，原始图像是：

如果显示红色、绿色和蓝色通道，将获得以下灰度图像：

如果将其中一个通道与两个黑色矩阵（零矩阵）连接，则会得到彩色图像。让我们将每个通道与剩余通道的黑色图像矩阵连接起来：

blackImage = uint8(zeros(rows, columns));
newRedChannel = cat(3, redChannel, blackImage, blackImage);
newGreenChannel = cat(3, blackImage, greenChannel, blackImage);
newBlueChannel = cat(3, blackImage, blackImage, blueChannel);

它输出以下图像：

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为什么会这样？为什么每种颜色的单个通道必须与剩余通道的零矩阵（黑色图像）连接，以便在显示时为其着色？如果单独显示，为什么单独的颜色通道实际上只是灰度图像

在MATLAB中，灰度图像表示为2D矩阵。彩色图像作为3D矩阵。红色图像仍然是彩色图像，因此它仍然必须是3D图像。由于它是纯红色图像，因此没有其他颜色，因此绿色和蓝色通道应为空，因此矩阵为零

还要注意，当我们说灰度时，实际上是指一个。所以你可以通过应用一个。如果要应用从黑色到红色的彩色贴图，则2D矩阵将显示为上面的红色图像。问题是，MATLAB如何知道应用什么颜色映射？是的，这确实比彩色图像占用更少的空间。但是它增加了代码的复杂性

另一方面，问问你自己，如果你把两个颜色通道设置为零，你希望一个图像是什么样子？唯一合乎逻辑的答案就是您在上面创建的独立彩色通道图像

如果您愿意，请尝试将您的问题改写为“否则MATLAB如何实现此功能？”。换句话说，如果红色通道是2D图像，MATLAB如何知道它是红色通道而不是绿色通道或灰度图像？挑战自己，想出一种更实用的方法来表示这些数据。我认为这个练习会让你相信MATLAB在这个问题上的设计选择的优点

此外，值得注意的是，许多文件格式（如bmp）的工作方式相同