对栅格数据进行色彩校正

色彩校正有助于更好地渲染每个栅格数据集以使其显示为单个无缝图像。它可以应用于现有栅格目录，也可以应用于镶嵌数据集。

注：

本主题主要介绍如何对栅格目录应用色彩校正。要了解对镶嵌数据集进行色彩校正的步骤，请参阅对镶嵌数据集进行色彩校正。

可以使用两种方法来应用色彩校正：色彩平衡和色彩匹配。色彩平衡是按照参照栅格来调整每个栅格数据集的对比度和颜色。色彩匹配是通过以下三种方法之一使每个源栅格数据集与参照栅格数据集相匹配：统计匹配、直方图匹配或线性相关性。色彩匹配由两个过程组成：首先，确定重叠区域的匹配计算值，然后对栅格数据集其余部分的像素值进行插值。

在栅格目录图层或镶嵌栅格数据集创建期间即可以应用色彩校正。

• 动态校正：将栅格目录添加到 ArcMap 或基于栅格目录创建图层时，图层属性 对话框中会提供一个色彩校正选项卡。在此选项卡中，可以为栅格目录图层定义色彩校正设置。或者，可以对镶嵌数据集应用色彩校正。
• 持久的结果：在 ArcMap 中，可通过所在对话框将镶嵌栅格目录以栅格数据集的形式输出。在镶嵌栅格目录 对话框中，可在创建镶嵌栅格数据集时选中应用属性页面中的色彩校正设置复选框。
• 栅格目录转栅格数据集、镶嵌和工作空间转栅格数据集中包含一些参数，使您可以定义在创建栅格数据集时要应用的色彩校正。

仅当以下与数据有关的条件成立时，才可使用色彩校正：

• 所有波段都已计算了统计数据。
• 所有波段都已建立了直方图。
• 所有栅格数据集的波段数目都相同。
• 所有栅格数据集的像素类型和像素深度都相同。仅支持 8 位无符号和 16 位无符号位深度。
• 所有栅格数据集都没有关联的色彩映射表。

预拉伸

在执行其他任何色彩校正之前，可对各个栅格目录或镶嵌数据集项执行预拉伸。这意味着在色彩校正过程中，原始栅格目录项将使用拉伸后的像素值，而不是原始像素值。在应用色彩校正之前，最好使用此选项将颜色更改为所期望的分布形式。

对于栅格目录，如果色彩平衡复选框或色彩匹配复选框处于选中状态，则预拉伸复选框将变为可用状态。对于镶嵌数据集，预拉伸选项可以在“镶嵌色彩校正”窗口中找到并且可以与“平衡镶嵌数据集色彩”工具一起使用。有三种预拉伸方法可供使用：自适应拉伸、最小-最大拉伸和标准差拉伸。

色彩平衡

色彩平衡使用以下三种方法之一对栅格目录项或镶嵌数据集进行色彩校正：匀光平衡、直方图平衡和标准差平衡。

• 匀光平衡 - 这是传统的匀光摄影制图方法，其中每个像素值都向目标颜色过渡。这些值用于确定每个像素的输出值。如果选择“匀光”，则必须同时选择要使用的目标颜色表面类型，它将影响到使用哪个目标颜色。多数情况下，匀光平衡会取得最佳的效果。
• 直方图平衡 – 此方法将根据目标直方图更改每个像素值。可基于栅格目录项自动计算目标直方图，也可以指定一个目标栅格。当所有栅格目录项的直方图形状都相似时，直方图平衡的效果最好。
• 标准差平衡 – 此方法将根据计算出的标准差更改每个像素值。可基于栅格目录项或指定的目标栅格自动计算标准差值。当所有栅格目录项的正态值具有相同的直方图分布时，标准差平衡的效果最好。

仅当选择匀光平衡方法时，目标颜色表面才可用。使用匀光方法时，每个像素都需要一个目标颜色，而目标颜色是从目标颜色表面中选取的。有五种类型的目标颜色表面可供您选取目标颜色：单色表面、颜色格网表面、一阶表面、二阶表面和三阶表面。

• 单色 – 所有像素都参照一个单色点（即，平均值）进行匀光处理。如果存在很少数量的栅格目录项，且这些项只具有少数几种地面物体，则单色表面会取得良好的效果。如果存在过多的栅格目录项或过多类型的地表面，则输出颜色可能会变得模糊。
• 颜色格网 – 所有输入像素都参照整个栅格目录中分布的一组点进行匀光处理。如果有大量的栅格目录项或区域含有多种地面物体，颜色格网会产生非常好的输出效果。
• 一阶表面 – 所有输入像素都参照从二维多项式倾斜平面获取的多个点进行匀光处理。与颜色格网表面相比，多项式阶表面的颜色变化通常更为平滑，并且使用的辅助表存储空间更少，但往往需要花费更长的时间进行处理。
• 二阶表面 – 所有输入像素都参照从二维多项式抛物线/双曲线/椭圆表面获取的一组点进行匀光处理。与颜色格网表面相比，多项式阶表面的颜色变化通常更为平滑，并且使用的辅助表存储空间更少，但往往需要花费更长的时间进行处理。
• 三阶表面 – 所有输入像素都参照从三次曲面获取的多个点进行匀光处理。与颜色格网表面相比，多项式阶表面的颜色变化通常更为平滑，并且使用的辅助表存储空间更少，但往往需要花费更长的时间进行处理。

可通过使用参照目标图像复选框指定用于平衡栅格目录或镶嵌数据集项的目标栅格。如果此复选框处于选中状态，则可以指定目标图像。如果此复选框未处于选中状态，系统会自动计算目标图像。

• 使用匀光平衡时，得出的目标颜色取决于当时所选择的目标颜色表面类型。对于单色表面，将使用参照目标图像的平均值。对于颜色格网表面，会将参照目标图像重采样为适合的格网。对于多项式阶表面，通过最小二乘拟合从参照目标图像获得多项式的系数。
• 使用直方图平衡时，将基于参照目标图像获得目标直方图。
• 使用标准差平衡时，将基于参照目标图像获得目标标准差。

应用对比度调整复选框用于将对比度拉伸应用于输出色彩校正结果。如果选中此复选框，输出将显示得更为清晰，这是因为应用了对比度拉伸。

色彩匹配

色彩匹配可用于协调参照栅格与源栅格之间的叠置区域。确定叠置区域的匹配算法后，会将该算法应用于源栅格。色彩匹配可以使用以下三种方法之一将参照栅格中合适的色彩匹配内插到源栅格（请参阅下文）。

除了需要进行色彩校正的情况之外，以下两种情况也不能进行色彩匹配：

• 如果参照栅格与源栅格之间没有足够的叠置区域。
• 如果参照栅格与源栅格之间没有足够的相关性，将无法使用线性相关性方法。在这种情况下，可以选择其他的匹配方法代替。

注：

色彩匹配不可用于镶嵌数据集，它只能用于栅格目录。

色彩匹配的第一步是自动或手动确定参照栅格目录项。参照栅格与相邻源栅格数据集之间的叠置区域将经过所选匹配方法的处理来确定所需的色彩变换。色彩变换将应用于所有源栅格，而参照栅格的原始像素值不会改变。此过程将持续执行，直到目录中的所有栅格都已进行了此色彩变换。

下面的图像显示的是两个叠置但颜色略有不同的栅格数据集。通过色彩匹配，可以选择其中一个图像与另一个图像（参照栅格）的颜色进行匹配。第一步是选择参照栅格；在本例中，以黄色轮廓线围起的栅格数据集被选为参照栅格数据集。以蓝色轮廓线围起的栅格数据集将用作源栅格数据集，它的颜色将与参照栅格数据集的颜色进行匹配。

下一步是对叠置区域进行色彩匹配。只有黄色轮廓线和蓝色轮廓线所围区域的叠置部分会进行色彩匹配处理。确定了变换算法后，将对源图像进行变换；参照栅格的原始像素值不会改变。

有三种匹配方法可用于色彩匹配过程：

• 统计匹配 – 此方法将对参照叠置区域和源叠置区域间的统计差异（使用最小值、最大值和平均值）进行协调，然后将色彩变换应用于源数据集。
• 直方图匹配 – 此方法将对参照叠置区域中的直方图与源叠置区域进行协调，然后将色彩变换应用于源数据集。
• 线性相关性 - 此方法将对叠置的像素进行匹配并将其内插到源数据集的其余部分。不具有一对一关系的像素将使用加权平均值。

参照栅格是不改变原始像素值的栅格目录项（栅格数据集）。使用对比度拉伸可能会使参照栅格看起来有所不同，但实际值并未改变。源栅格数据集的质量将与参照栅格数据保持一致。您可以按照算法自动选择参照栅格，也可在使用“图层属性”对话框时手动选择参照栅格。