Монохромный, черно-белый и оттенки серого в наши дни используются случайным образом для одного и того же оттенка серого. Даже если строго говоря, черно-белое - это двухцветные изображения, монохромный может быть любого одного цвета (например, старые мониторы на желтоватом), а оттенки серого - это реальный термин, который ищут люди.
Для расчета по шаблону Байера обычно используется компонент Y из сжатого изображения Y'CbCr. Это может отличаться в вашей модели, но я сомневаюсь в этом. Это взвешенная сумма значений R, G, B, основанная на человеческой чувствительности. Именно поэтому желтый становится ярче голубого и пурпурного (чистое среднее R, G и B приведет к темно-серому для желтого).
Y = 0,299 * R + 0,587 * G + 0,114 * B