如何使用 Python 和 Pillow 将此索引 PNG 转换为灰度并保持透明度？答案

【问题标题】：How to convert this indexed PNG to grayscale and keep transparency, using Python and Pillow?如何使用 Python 和 Pillow 将此索引 PNG 转换为灰度并保持透明度？
【发布时间】：2018-12-28 22:35:24
【问题描述】：

我正在尝试使用 Python/Pillow 将图像转换为灰度。我在大多数图像上都没有遇到任何困难，但是在测试不同的图像时，我从 BeeWare 项目中找到了这个标志，我知道它已经用一些图像编辑器进一步编辑并使用 ImageOptim 重新压缩。

图像具有某种透明度（在蜜蜂周围的整个白色区域中），但黑色会变得混乱。代码如下：

#/usr/bin/env python3

import os
from PIL import Image, ImageFile

src_path = os.path.expanduser("~/Desktop/prob.png")
img = Image.open(src_path)
folder, filename = os.path.split(src_path)
temp_file_path = os.path.join(folder + "/~temp~" + filename)


if 'transparency' in img.info:
    transparency = img.info['transparency']
else:
    transparency = None

if img.mode == "P":
    img = img.convert("LA").convert("P")

try:
    img.save(temp_file_path, optimize=True, format="PNG", transparency=transparency)
except IOError:
    ImageFile.MAXBLOCK = img.size[0] * img.size[1]
    img.save(temp_file_path, optimize=True, format="PNG", transparency=transparency)

我也试过这个：

png_info = img.info

if img.mode == "P":
    img = img.convert("LA").convert("P")

try:
    img.save(temp_file_path, optimize=True, format="PNG", **png_info)
except IOError:
    ImageFile.MAXBLOCK = img.size[0] * img.size[1]
    img.save(temp_file_path, optimize=True, format="PNG", **png_info)

使用任何一种方法，图像中的所有黑色都变得透明。

我试图了解我在这里缺少什么，或者这是否是 Pillow 中的一些错误或限制。通过图像调色板挖掘一点，我会说透明度实际上分配给调色板中的黑色。例如，如果我将其转换为 RGBA 模式，则外部变为黑色。所以一定有别的东西可以让外面的区域透明。

有什么建议吗？

【问题讨论】：

标签： python-3.x png transparency pillow alpha-transparency

【解决方案1】：

稍微研究一下图像调色板，我会说透明度实际上是分配给调色板中的黑色的。

pngcheck 告诉我情况并非如此：

...
chunk PLTE at offset 0x00025, length 48: 16 palette entries
chunk tRNS at offset 0x00061, length 1: 1 transparency entry

每种实际颜色在PLTE中都有一个索引，包括黑色，还有一个额外的条目被指定为“透明”。黑色环境可能是先前转换之一的产物，其中 alpha=0 被转换为 RGBA (0,0,0,0)。

Pillow 立即转换为 Lab（“L”和“LA”）似乎无法处理索引颜色转换。
您可以通过先将图像转换为 RGBA，然后使用来自the documentation 的 Lab 转换公式将 RGBA 的每个像素四元组转换为灰色，然后将其转换回调色板来解决此问题：

for i in range(img.size[0]): # for every pixel:
    for j in range(img.size[1]):
        g = (pixels[i,j][0]*299 + pixels[i,j][1]*587 + pixels[i,j][2]*114)//1000
        pixels[i,j] = (g,g,g,pixels[i,j][3])

但后来我意识到，由于您从一个调色板开始并希望再次以一个结束，只转换调色板要容易得多...

#/usr/bin/env python3

from PIL import Image, ImageFile

img = Image.open('bee.png')

palette = img.getpalette()
for i in range(len(palette)//3):
    gray = (palette[3*i]*299 + palette[3*i+1]*587 + palette[3*i+2]*114)//1000
    palette[3*i:3*i+3] = [gray,gray,gray]

img.putpalette(palette)
img.save('bee2a.png', optimize=True, format="PNG")

print ('done')

（硬编码假设您的输入图像确实是一个索引文件。如果您想确定，请添加检查。）

结果，包裹在注释块中，以便您可以看到透明度：

【讨论】：

是的，它按预期工作。不过，我有一个问题。难道我们不能最终得到一个比必要的更大的调色板，并带有重复的颜色吗？
@VictorDomingos：当使用调色板改变时？它是高效的，因为它不需要接触原始像素数据；如果你改变调色板，你也必须改变像素。我的第一次尝试确实改变了 RGB 数据并将转换为索引颜色再次转换为 Pillow。这也可以优化调色板，因此您可以使用效率较低的方法。

【解决方案2】：

找不到让我的 .png “索引”或使用调色板的方法。最终的结果是：

保存 Alpha 通道
转换为“L”，然后转换为“RGB”
重新应用 Alpha 通道（又称透明度）

    img_colored = Image.open("transparency.png")
    img_colored.load()
    alpha = img_colored.split()[-1]
    img_grey = img_colored.convert("L").convert("RGB")
    img_grey.putalpha(alpha)

可能效率不高，但可以完成工作

【讨论】：