если в лоб и с точки зрения физики прцесса, то перевод цвета в ЧБ
зеленый канал (в ЧБ) = ( зеленый канал + голубой канал + красный канал ) / 3
голубой канал (в ЧБ) = ( зеленый канал + голубой канал + красный канал ) / 3
красный канал (в ЧБ) = ( зеленый канал + голубой канал + красный канал ) / 3
(вы же помните, что канал в общем случае это число от 0-255)
если не в лоб, то широко принято такое соотношение, как более реалистичное и соответствующее физиологии
усредненого человеческого глаза его восприятию основных трех цветов (т.е. средней пропорции колбочек глаза воспринимающих один из трех основных цветов)
зеленый канал (в ЧБ) = 0.587 * зеленый канал (т.е. наибольшое кол-во колбочек -рецепторов чувствительных к зеленому цвету ~60%)
голубой канал (в ЧБ) = 0.114 * голубой канал
красный канал (в ЧБ) = 0.299 * красный канал
Я думаю, что все упомянутые выше алгоритмы приводят цветное изображение к ЧБ изменяя сообветствующие коэффициены.
Пробовал разные подходы, но остановился на Desaturation. Сам не знаю почему.

Чесно говоря визуальной разницы почти не заметил. В конце концов на то он и Фотошоп, если что-то не нравиться, то подправить канал всегда можно.
кроме того все алгоритмы привязаны к усредненному человеческому восприятию цвета, а если человек дальтоник (то ему ничего уже не поможет:)), а если у меня пропорция колбочек отвечающая за восприятие основных цветов несколько отлична от "нормы", а психологическое восприяпие ЧБ изображения, а если другие "если"?
Так чего на этом заморачиваться? Переводите изображение в ЧБ, как вам удобно, а потом предавайте изображению ту неповторимость о которой мечтаете

А если собираетесь печатать ЧБ в цветном минилабе, то этот вопрос вообще не стоит подымать по известным причинам.
ЗЫ собственные размышления