在实验室色彩空间中创建像素缓冲区

Question

我正在 ios 中实现一个类似于 Photoshop 魔术棒工具的颜色选择工具。

我已经让它在 RGB 中工作，但为了使其更准确，我想让它在 LAB 色彩空间中工作。

它目前的工作方式是它需要一个 UIImage，创建该图像的 CGImage 版本。然后它在 RGB 颜色空间中创建 CGContext，在该上下文中绘制 CGImage，获取上下文数据，然后将其绑定到使用 struct RGBA32 的像素缓冲区。

 let colorSpace       = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()
 let width            = inputCGImage.width
 let height           = inputCGImage.height
 let bytesPerPixel    = 4
 let bitsPerComponent = 8
 let bytesPerRow      = bytesPerPixel * width
 let bitmapInfo       = RGBA32.bitmapInfo

 guard let context = CGContext(data: nil, width: width, height: height, bitsPerComponent: bitsPerComponent, bytesPerRow: bytesPerRow, space: colspace, bitmapInfo: bitmapInfo) else {
            print("unable to create context")
            return nil
        }
  context.draw(inputCGImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height))

  guard let buffer = context.data else {
            print("unable to get context data")
            return nil
        }

  let pixelBuffer = buffer.bindMemory(to: RGBA32.self, capacity: width * height)


struct RGBA32: Equatable {

    var color: UInt32

    var redComponent: UInt8 {
        return UInt8((color >> 24) & 255)
    }

    var greenComponent: UInt8 {
        return UInt8((color >> 16) & 255)
    }

    var blueComponent: UInt8 {
        return UInt8((color >> 8) & 255)
    }

    var alphaComponent: UInt8 {
        return UInt8((color >> 0) & 255)
    }


    init(red: UInt8, green: UInt8, blue: UInt8, alpha: UInt8) {
        color = (UInt32(red) << 24) | (UInt32(green) << 16) | (UInt32(blue) << 8) | (UInt32(alpha) << 0)

    }
    static let clear   = RGBA32(red: 0,   green: 0,   blue: 0,   alpha: 0)

    static let bitmapInfo = CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue | CGBitmapInfo.byteOrder32Little.rawValue

    static func ==(lhs: RGBA32, rhs: RGBA32) -> Bool {
        return lhs.color == rhs.color
    }
}

然后它使用该像素缓冲区使用非常简单的欧几里得距离快速将颜色值与所选像素进行比较，详见此处。

https://en.wikipedia.org/wiki/Color_difference

正如我所说，它可以工作，但为了获得更准确的结果，我希望它可以工作是 CIE Lab 颜色空间。

最初我尝试在检查每个像素时将它们转换为 LAB 颜色，然后使用 CIE94 比较，如上述色差链接中所述。它工作但很慢，我猜是因为它必须在检查之前将一百万像素（左右）转换为 LAB 颜色。

然后让我感到震惊的是，为了让它快速工作，最好将像素缓冲区存储在 LAB 色彩空间中（它不用于其他任何事情）。

所以我创建了一个类似的结构 LABA32

struct LABA32:Equatable {


    var colour: UInt32

    var lComponent: UInt8 {
        return UInt8((colour >> 24) & 255)
    }
    var aComponent: UInt8 {
        return UInt8((colour >> 16) & 255)
    }
    var bComponent: UInt8 {
        return UInt8((colour >> 8) & 255)
    }
    var alphaComponent: UInt8 {
        return UInt8((colour >> 0) & 255)
    }

    init(lComponent: UInt8, aComponent: UInt8, bComponent: UInt8, alphaComponent: UInt8) {
        colour = (UInt32(lComponent) << 24) | (UInt32(aComponent) << 16) | (UInt32(bComponent) << 8) | (UInt32(alphaComponent) << 0)

    }

     static let clear   = LABA32(lComponent: 0, aComponent: 0, bComponent: 0, alphaComponent: 0)
    static let bitmapInfo = CGImageAlphaInfo.premultipliedLast.rawValue | CGBitmapInfo.byteOrder32Little.rawValue

    static func ==(lhs: LABA32, rhs: LAB32) -> Bool {
        return lhs.colour == rhs.colour
    }

我可能错了，但理论上如果我在使用 LAB 颜色空间而不是设备 RGB 的上下文中绘制 CGImage，它应该将数据映射到这个新结构。

我遇到的问题实际上是创建色彩空间（更不用说测试这个理论是否真的有效）。

为了创建一个 LAB 色彩空间，我正在尝试使用这个构造函数

 CGColorSpace(labWhitePoint: <UnsafePointer<CGFloat>!>, blackPoint: <UnsafePointer<CGFloat>!>, range: <UnsafePointer<CGFloat>!>)

根据苹果文档

white​Point：指定三刺激值的 3 个数字的数组， 在 CIE 1931 XYZ 空间中，漫反射白点。 黑点：一个 在 CIE 1931 中指定三刺激值的 3 个数字的数组 XYZ 空间，漫反射黑点。 范围：4 个数字的数组 指定 a* 和 b* 组件的有效值范围 色彩空间。 a* 分量代表从绿色开始的值 到红色，b* 分量代表从蓝色到 黄色。

所以我创建了 3 个 CGFloats 数组

var whitePoint:[CGFloat] = [0.95947,1,1.08883]
var blackPoint:[CGFloat] = [0,0,0]
var range:[CGFloat] = [-127,127,-127,127]

然后我尝试构建色彩空间

let colorSpace = CGColorSpace(labWhitePoint: &whitePoint, blackPoint: &blackPoint, range: &range)

问题是我不断收到“不支持的色彩空间”错误，所以我一定是做错了什么。我花了很多时间寻找其他人尝试构建 LAB 颜色空间，但似乎没有任何相关内容，甚至试图找到 Objective-C 版本。

那么我该如何正确地创建一个 LAB 色彩空间呢？

谢谢。

Answer 1

documentation 还说：

重要提示：iOS 不支持独立于设备或通用颜色空间。 iOS 应用程序必须改用设备色彩空间。

所以如果你想在 LAB 工作，我想你必须手动进行转换。