Чёрно-белое изображение имеет два цвета - чёрный и белый.
Изображение в оттенках серого имеет один канал.
Если у вас три канала (RBG) - то это полноцветное изображение.
Яркость (или светимость) точки можно посчитать по одной из формул, в зависимости от цветовой модели:
L = 0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B
L = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
L = sqrt(0.299 * R * R + 0.587 * G * G + 0.114 * B * B)
