如何用另一种颜色替换颜色？

Question

这是一般性问题（在编程和数学之间）：

如何在位图中替换另一种颜色？

我假设位图是2D阵列 示例：让RGB颜色[234,205,10]替换RGB颜色[234,211,23]。

如何进行此颜色替换，以便更换相邻颜色？即光滑的颜色替换。

我假设存在类似邻居颜色的线性插值等方法。

有哪些经典方法可以做到这一点？

以下是如何在500x500px图像位图数组x中检测颜色 RGB 234,211,23 及其相邻颜色的示例：

for i in range(500):
  for j in range(500):
    if abs(x[i,j][0] - 234) < TRESH and abs(x[i,j][1] - 211) < TRESH and abs(x[i,j][2] - 23) < TRESH:
        x[i,j] = ... # how to set the new color in a smooth way?

Answer 1

我认为您可以使用的一种好方法是将整个图像更改为新的色彩空间，我宁愿使用HSV色彩空间而不是RGB，您可以在此处找到一些信息：{{3} }。

当您希望搜索特定颜色时，RGB模型不是最佳选择，主要原因是颜色的亮度和暗度之间的较大变化。在这种情况下，RGB颜色空间的阈值无用。 在HSV色彩空间中，您有一个通道可以选择您感兴趣的颜色，另外两个通道用于颜色的饱和度和亮度。但是你只能使用Hue通道（第一个）获得准确的结果。您唯一需要注意的是要意识到您需要将此通道作为循环缓冲区使用，因为最大值和最小值的颜色非常相似，都是红色。

一旦检测到颜色，就可以设置新颜色，并且可以保持旧颜色的饱和度和亮度属性，通过这样做，颜色变化看起来更平滑。

Answer 2

如果您想要替换2D阵列中像素的颜色，请执行以下操作：

数组[x] [y] =新值

其中x和y代表像素的位置，但请记住，图像使用右手系统，因此y的值从下到上逐渐增长，而在计算机中使用左手系统，因此y值从从上到下。分配新颜色值的确切语法取决于您使用的编程语言（上面的示例适用于ruby）。此外，一些编程语言已经提供了内置的图像处理功能，因此请务必阅读文档以避免实现已实现的功能。

Answer 3

新答案

新答案即将来临 - 现在我明白你的意思是颜色意义上的邻居而不是几何意义......

您可以计算从图像的每个像素到要更改的颜色的矢量颜色距离，并将其用作蒙版。因此，如果我们创建与下面相同的图像...说我们有一个红黄色渐变作为背景，上面有蓝色方块，我们希望在中间替换中央橙色。

# Make red-yellow gradient with blue square within
convert -size 500x500 gradient:red-yellow -fill none -stroke blue -strokewidth 10 -draw "rectangle 100,100 400,400" image.png

现在克隆该图像，并使用我们要替换的橙色色调填充克隆，然后计算从每个像素到橙色色调的矢量颜色距离：

convert image.png \( +clone -fill "rgb(255,128,0)" -colorize 100% \) \
   -compose difference -composite                                    \
   -evaluate Pow 2 -separate                                         \
   -evaluate-sequence Add -evaluate pow 0.5                          \
   -negate                                                           \
   colour_distance.png

然后你可以使用这个colour_distance.png作为alpha合成的掩码，所以如果我们决定用粉红色代替那个橙色调，我们可以这样做：

convert image.png                                   \
   \( +clone -fill fuchsia -colorize 100% \)        \
   \( colour_distance.png -sigmoidal-contrast 20 \) \
   -composite z.png

请注意，我已将pow 0.5更改为pow 0.3以更加清晰地滚动遮罩。

原始答案

这是一种方法。假设我们有一个红黄色渐变作为背景，上面有一个蓝色方块，我们希望用绿色代替蓝色...

首先，将所有蓝色像素提取到透明背景上，然后将它们更改为绿色并模糊它们，使它们扩散到相邻像素中。然后将模糊的绿色像素叠加到原始图像上。

我选择使用ImageMagick，但您似乎很乐意适应其他语言和库......

#!/bin/bash
# Make red-yellow gradient with blue square within
convert -size 500x500 gradient:red-yellow -fill none -stroke blue -strokewidth 10 -draw "rectangle 100,100 400,400" image.png

# Make everything blue green, then everything else transparent, then blur the lot
convert image.png -fill green -opaque blue -fill white +opaque green -transparent white -blur x6 x.png

# Now overlay the blurred greeness onto the original after replacing blues with green
convert x.png \( image.png -fill green -opaque blue \) -compose overlay -composite result.png

<强> Image.png

x.png （模糊的，颜色替换的图像）

<强> result.png