通过亮度、对比度和伽玛控制同时精确调整两种颜色

Question

我有一张黑白图像，必须在屏幕上呈现为精确颜色的灰度图像。黑色应显示为 rgb(40,40,40)，白色应显示为 rgb(128,128,128)。

问题是渲染此图像的软件不允许直接指定颜色；我可以改变的唯一参数是亮度、对比度和伽玛（不能将图像转换为所需的颜色）。

是否有任何公式可以计算这些参数的特定值以根据要求调整颜色？

Answer 1

在不知道它们如何计算亮度和对比度的情况下，很难告诉您如何进行计算。

也许我还是误会了。但是您可以使用 Imagemagick 找到图像中的最小值和最大值

convert image -format %[fx:255*minima] info: 

convert image -format %[fx:255*maxima] info:

这些将在 0 到 255 的范围内。

正如上面 Mark 所示，变换是线性的。所以它服从方程

Y = a*X + b

其中 a 是对比度的量度，b 是亮度的量度； X 是您的输入值，Y 是您想要的输出值。

这样

Ymax = a*Xmax + b

和

Ymin = a*Xmin + b

减去并求解a，我们得到

a = (Ymax-Ymin)/(Xmax-Xmin)

并将其代入方程中的 Ymax 并保存为 b，我们得到

b = Ymax - a*Xmax = Ymax - ( (Ymax-Ymin)/(Xmax-Xmin) )*Xmax

那么你就可以使用Imagemagick函数-function polynomial来处理你的图像了。

在unix中，我会这样做

Xmin=$(convert image -format %[fx:255*minima] info:)

Xmax=$(convert image -format %[fx:255*maxima] info:)

如果你的图像是纯黑色和纯白色，那么你可以跳过上面的，直接使用

Xmin=0

Xmax=255

你想要的值是

Ymin=40

Ymax=128

这些现在是变量，我可以使用 -fx 来计算 a 和 b

a = $(convert xc: -format "%[fx:($Ymax-$Ymin)/($Xmax-$Xmin)]" info:)

b = $(convert xc: -format "%[fx:$Ymax - $a*$Xmax]" info:)

并转换您的图像，

convert image -function polynomial "$a,$b" result image

Answer 2

一般来说，有几种方法可以改变图像的对比度、伽玛值和亮度，很难知道您选择的工具使用哪种方法，因此很难提供正确的答案。

您要做的是将下图中的蓝线（对比度或亮度没有变化）移动到红线（对比度降低）所在的位置：

一般来说，降低对比度会旋转蓝线顺时针而增加它会旋转它逆时针。一般来说，增加亮度会将蓝线移动到右边，而减少 亮度将移动它向左。更改 gamma 可能会使线变成曲线。

你可以在命令行中使用 ImageMagick 吗？

convert input.png +level 15.69%,50.2% -depth 8 result.png

如果您拥有 v7+，请使用 magick 代替 convert。

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我为你做了一点渐变：

convert -size 60x255 gradient: -rotate 90 gradient.png

如果你应用建议的命令：

convert gradient.png +level 15.69%,50.2% -depth 8 result.png

你会得到这个：

您可以通过以下方式检查统计信息（最小值和最大值）：

identify -verbose result.png | more

Image: result.png
  Format: PNG (Portable Network Graphics)
  Mime type: image/png
  Class: PseudoClass
  Geometry: 255x60+0+0
  Units: Undefined
  Type: Grayscale
  Base type: Palette
  Endianess: Undefined
  Colorspace: Gray
  Depth: 8-bit
  Channel depth:
    Gray: 8-bit
  Channel statistics:
    Pixels: 15300
    Gray:
      min: 40 (0.156863)                        <--- MIN looks good
      max: 128 (0.501961)                       <--- MAX looks good
      mean: 84.0078 (0.329443)
      standard deviation: 25.5119 (0.100047)
      kurtosis: -1.19879
      skewness: 0.000197702