1. Mode Grayscale (Image > Mode > Grayscale) - Перевод в режим градаций серого.

Плюсы: Быстро, Чисто (без образования шумов), сохранена общая яркость и контраст изображения
Минусы: Отсутствие контроля оттенков, потеря данных о цвете, невозможность создания корректирующего слоя.

2. Desaturate (Ctrl+Shift+U) - Обесцвечивание (Пожалуй самый кривой и некачественный способ перевода в ч.б.)

Плюсы: Быстро
Минусы: Нарушение яркости по сравнению с исходником, появление яркостных пятен, шумов, отсутствие контроля оттенков, потеря данных о цвете, невозможность создания в виде корректирующего слоя.

3. Hue/Saturation (Ctrl+U), Движок Saturation на -100 - Тоже самое что и Desaturate, лишь с возможностью создания в виде корректирующего слоя.

4. Gradient Map (Image > Adjustments > Gradient Map) - Использование градиента как перетекание яркостей при переводе в ч.б. Стандартная схема - от черного к белому, слева направо. (Справа налево получится негатив).

Плюсы: Чисто (без образования шумов), Сохранение данных о цвете засчет возможности создания в виде корректирующего слоя.
Минусы: Повышение контраста по сравнению с оригиналом (часто можно отнести в плюсам), отсутствие контроля за оттенками.

5. Канал Lightness в цветовой схеме Lab (Image > Mode > Lab Color) - сам по себе представляет монохромное изображение. Оставляем видимым лишь его, далее переводим в градации серого (Image -> Mode -> Grayscale) или разбиванием каналов на отдельно открытые файлы (Стрелка в кружке в верхнем правом углу палитры Channels > Split Channels !НЕОБРАТИМО!)

Плюсы: Чисто (без образования шумов)
Минусы: Повышение яркости и снижение контраста на итоговом изображении, засчет неучитывания информации о цвете при переводе. Отсутствие контроля оттенков, потеря данных о цвете, невозможность создания в виде корректирующего слоя.

6. То же самое можно проделать с каналами RGB и CMYK в соответствующих цветовых схемах. Плюсы и минусы практически те же, что в пункте №5, но уже можем выбирать из нескольких вариантов из-за разницы яркостей оттенков цветов в соответствующих каналах.

7. Calculations (Image > Calculations) Вычисления - Один из самых интересных методов перевода в ч.б, требующий знания и умения работы с каналами, и режимами наложения. Разгул для творчества. Дает возможность смешивать 2 любых канала, одного или разных изображений (одинаковых по размеру), ! находящихся даже в разных цветовых схемах !, в любых режимах наложения, и непрозрачности, с возможностью маскирования отдельных элементов. Итоговое изображение получается как отдельный альфа-канал, который можем перевести в отдельное изображение описаное в пункте №5.

Плюсы: Чисто - без образования шумов, если не впадать в крайние значения. Неплохой контроль над яркостью и контрастом, как общей картинки, так и отдельных элементов изображения, то есть контроль над итоговыми оттенками разных элементов изображения.
Минусы: Потеря данных о цвете, невозможность создания корректирующего слоя, медленный способ.

8. Channel Mixer (Image > Adjustments > Channel Mixer) - Миксер каналов. Смешивает каналы изображения исходя из яркости по каждому. Смешивает в процентном (указаного Вами) содержании каждого канала. Для перевода в ч.б. ставим в левом нижнем углу окна Channel Mixer галочку Monochrome. Для сохранения диапазона яркостей изображения в итоге сумма значений всех каналов должна составлять 100. Возможны повления шумов и яркостных пятен, вследствие использования значений каналов выходящих за рамки меньше 0 и больше 100. Оправдано для достижения каких-либо художественных эффектов.

Плюсы: Хороший контроль над яркостью и контрастом, над оттенками разных элементов изображения, возможность создания в виде корректирующего слоя
Минусы: Небыстрый способ