这种棕褐色调转换算法有什么问题?

时间:2012-02-25 22:02:34

标签: c# .net colors

我似乎有一种几乎正常工作的棕褐色调。由于某种原因,图像的一部分原来是柠檬绿!有谁知道我可能做错了什么?方法发布在下面。

private void SepiaBitmap(Bitmap bmp)
{
    Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
    System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite,
        System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppRgb);

    IntPtr ptr = bmpData.Scan0;

    int numPixels = bmpData.Width * bmp.Height;
    int numBytes = numPixels * 4;
    byte[] rgbValues = new byte[numBytes];

    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, numBytes);
    for (int i = 0; i < rgbValues.Length; i += 4)
    {
        rgbValues[i + 2] = (byte)((.393 * rgbValues[i + 2]) + (.769 * rgbValues[i + 1]) + (.189 * (rgbValues[i + 0]))); //red
        rgbValues[i + 1] = (byte)((.349 * rgbValues[i + 2]) + (.686 * rgbValues[i + 1]) + (.168 * (rgbValues[i + 0]))); //green
        rgbValues[i + 0] = (byte)((.272 * rgbValues[i + 2]) + (.534 * rgbValues[i + 1]) + (.131 * (rgbValues[i + 0]))); //blue

        if ((rgbValues[i + 2]) > 255)
        {
            rgbValues[i + 2] = 255; 
        }

        if ((rgbValues[i + 1]) > 255)
        {
            rgbValues[i + 1] = 255;
        }
        if ((rgbValues[i + 0]) > 255)
        {
            rgbValues[i + 0] = 255;
        }
    }

    System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, numBytes);
    this.Invalidate();
    bmp.UnlockBits(bmpData);

}

Original Sepia

3 个答案:

答案 0 :(得分:6)

你的算法中有2个问题(至少,如果你遵循here中的算法描述)。

首先,正如其他人指出的那样,你有字节类型溢出。 其次,所有输出颜色值必须基于输入颜色值,而不是按顺序计算。

这是固定的主循环代码:

        for (int i = 0; i < rgbValues.Length; i += 4)
        {
            int inputRed = rgbValues[i + 2];
            int inputGreen = rgbValues[i + 1];
            int inputBlue = rgbValues[i + 0];

            rgbValues[i + 2] = (byte) Math.Min(255, (int)((.393 * inputRed) + (.769 * inputGreen) + (.189 * inputBlue))); //red
            rgbValues[i + 1] = (byte) Math.Min(255, (int)((.349 * inputRed) + (.686 * inputGreen) + (.168 * inputBlue))); //green
            rgbValues[i + 0] = (byte) Math.Min(255, (int)((.272 * inputRed) + (.534 * inputGreen) + (.131 * inputBlue))); //blue
        }

请注意,在Min函数内部,我将颜色值从double转换为int,否则调用Min(double, double)重载,255首先转换为double,然后可能返回到byte,包括额外的四舍五入。

如果有人需要一个示例控制台应用程序棕褐色转换器,这是我的最终代码:

namespace ConsoleApplication8_Sepia
{
    using System;
    using System.Drawing;
    using System.Drawing.Imaging;

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Bitmap b = (Bitmap)Bitmap.FromFile("c:\\temp\\source.jpg");
            SepiaBitmap(b);
            b.Save("c:\\temp\\destination.jpg", ImageFormat.Jpeg);
        }

        private static void SepiaBitmap(Bitmap bmp)
        {
            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
            BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format32bppRgb);
            IntPtr ptr = bmpData.Scan0;

            int numPixels = bmpData.Width * bmp.Height;
            int numBytes = numPixels * 4;
            byte[] rgbValues = new byte[numBytes];

            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, numBytes);
            for (int i = 0; i < rgbValues.Length; i += 4)
            {
                int inputRed = rgbValues[i + 2];
                int inputGreen = rgbValues[i + 1];
                int inputBlue = rgbValues[i + 0];

                rgbValues[i + 2] = (byte)Math.Min(255, (int)((.393 * inputRed) + (.769 * inputGreen) + (.189 * inputBlue))); //red
                rgbValues[i + 1] = (byte)Math.Min(255, (int)((.349 * inputRed) + (.686 * inputGreen) + (.168 * inputBlue))); //green
                rgbValues[i + 0] = (byte)Math.Min(255, (int)((.272 * inputRed) + (.534 * inputGreen) + (.131 * inputBlue))); //blue
            }

            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, numBytes);
            bmp.UnlockBits(bmpData);
        }
    }
}

答案 1 :(得分:5)

要解决此问题,请按以下方式更改循环:

for (int i = 0; i < rgbValues.Length; i += 4)
{
    int red = rgbValues[i + 2];
    int green = rgbValues[i + 1];
    int blue = rgbValues[i + 0];

    rgbValues[i + 2] = (byte)Math.Min((.393 * red) + (.769 * green) + (.189 * blue), 255.0); // red
    rgbValues[i + 1] = (byte)Math.Min((.349 * red) + (.686 * green) + (.168 * blue), 255.0); // green
    rgbValues[i + 0] = (byte)Math.Min((.272 * red) + (.534 * green) + (.131 * blue), 255.0); // blue
}

计算中出现算术溢出,这就是错误颜色的原因。 {<1}}类型的表达式在之前显式转换为,然后将其与255进行比较,因此它永远不会超过255。

答案 2 :(得分:2)

你的价值观已经四处蔓延。

您使用(rgbValues[i + 0]) > 255尝试防范此操作无效,因为byte[]无法存储超过255的值,因此值会在您放入时立即溢出并包装他们在rgbValues。在将它们存储在数组中之前,您需要将它们钳位。 C#的函数Math.Min()非常适用于此目的。

另一方面,鉴于你正在溢出,你可能想要首先解决这个问题 - 夹紧将产生“过度曝光”效应(因为过度曝光是夹紧),这可能是不可取的。调整你的系数,以便你改变颜色但不改变(感知的)亮度(我没有参考;对不起)。

作为一个完全独立的问题,如@Yacoder所述,您的第一行修改了第二行使用的输入,依此类推,因此您的计算将会关闭。您需要临时变量中的三个输入或三个输出。

您可能还想查看System.Drawing.Imaging是否有颜色矩阵图像转换操作,因为这是您在这里手动执行的操作,系统提供的版本可能会要快点(我不知道C#所以我不能对此发表评论。)