Algoritmo para comprobar la similitud de colores

Recomendaría usar CIE94 (DeltaE-1994), se dice que es una representación decente de la percepción del color humano. Lo he usado bastante en mis aplicaciones relacionadas con la visión por ordenador, y estoy bastante contento con el resultado.

Sin embargo, es bastante caro computacional realizar una comparación de este tipo:

1. RGB to XYZ para ambos colores
2. XYZ to LAB para ambos colores
3. Diff = DeltaE94(LABColor1,LABColor2)

Fórmulas (pseudocódigo):

• Conversión de color fórmulas: http://www.easyrgb.com/?X=MATH
• Fórmulas Delta-E: http://www.easyrgb.com/index.php?X=DELT

La percepción humana es más débil en croma que en intensidad.

Por ejemplo, en video comercial, los espacios de color YCbCr/YPbPr (también llamados Y'UV) reducen la resolución de la información de croma pero preservan la luma (Y). En la compresión de vídeo digital como 4: 2:0 y 4:2: 2 reduce la tasa de bits de croma debido a la percepción relativamente más débil.

Creo que se puede calcular una función de distancia dando mayor prioridad sobre luma (Y) y menos prioridad sobre croma.

También, bajo de baja intensidad, la visión humana es prácticamente en blanco y negro. Por lo tanto, la función de prioridad es no lineal en que para baja luma (Y) se pone cada vez menos peso en croma.

Fórmulas más científicas: http://en.wikipedia.org/wiki/Color_difference

Hay un excelente artículo sobre el tema de las distancias de color aquí: http://www.compuphase.com/cmetric.htm

En caso de que ese recurso desaparezca, la conclusión del autor es que la mejor aproximación de bajo costo a la distancia entre dos colores RGB se puede lograr usando esta fórmula (en código).

typedef struct {
   unsigned char r, g, b;
} RGB;

double ColourDistance(RGB e1, RGB e2)
{
  long rmean = ( (long)e1.r + (long)e2.r ) / 2;
  long r = (long)e1.r - (long)e2.r;
  long g = (long)e1.g - (long)e2.g;
  long b = (long)e1.b - (long)e2.b;
  return sqrt((((512+rmean)*r*r)>>8) + 4*g*g + (((767-rmean)*b*b)>>8));
}

La percepción del color no es euclidiana. Cualquier fórmula de distancia será lo suficientemente buena y terrible al mismo tiempo. Cualquier medida basada en la distancia euclidiana (RGB, HSV, Luv, Lab,...) será lo suficientemente bueno para colores similares, mostrando que aqua está cerca del verde azulado. Pero para valores no cercanos llega a ser arbitrario. Por ejemplo, ¿el rojo está más cerca del verde o del azul?

De Charles Poynton Color FAQ :

Los sistemas XYZ y RGB están lejos de exhibiendo perceptual uniformidad. Encontrar una transformación de XYZ en un espacio razonablemente perceptualmente uniforme consumida una década o más en la CIE y al final ningún sistema podía queda acordado.

La similitud de color en el cubo RGB se mide por la distancia euclidiana (use la fórmula de pitágoras).

EDITAR: Pensándolo bien, esto también debería ser cierto para la mayoría de los otros espacios de color.