使用Core Image Kernel语言将RGB颜色转换为HSL

时间:2018-10-03 12:30:22

标签: swift graphics rgb quartz-graphics core-image

我正在尝试创建可改变图像颜色的图像滤镜。为了做到这一点,我需要将rgb颜色转换为hsl,并在转换后将hsl颜色转换回rgb。我进行了一些研究,发现了可以帮助我完成此任务的公式。

我使用Swift在操场上实现它们,只是测试它们是否可靠。我不会在这里发布Swift代码只是为了保持环境整洁,但我将显示测试结果:

输入:rgb(61,117,237)或(0.24,0.46,0.93)

结果:

rgb2hsl [0.613527 0.831325 0.585] or (221, 83, 58.5) //hsl
hsl2rgb [0.24 0.46 0.93] //back to rgb

#3D75ED

太好了!到目前为止一切顺利。

现在,我们需要将Swift代码转换为Core Image Kernel Language(CIKL)。 这里是:

float hue2rgb(float f1, float f2, float hue) {
   if (hue < 0) {
      hue += 1.0;
   }
   else if (hue > 1) {
      hue -= 1.0;
   }

   float res;
   if (6*hue<1) {
      res = f1 + (f2 - f1) * 6 * hue;
   }
   else if (2*hue<1) { 
      res = f2;
   }
   else if (3*hue<2) {
      res = f1 + (f2 - f1) * (2.0/3.0 - hue) * 6;
   }
   else {
       res = f1;
   }
   return res;
}


vec3 hsl2rgb(vec3 hsl) {
   vec3  rgb;
   if (hsl.y == 0) {
      rgb = vec3(hsl.z,hsl.z,hsl.z);
   }
   else {
      float f2;
      if (hsl.z < 0.5) {
         f2 = hsl.z * (1.0 + hsl.y);
      } 
      else {
         f2 = hsl.z + hsl.y - hsl.y * hsl.z;
      }

      float f1 = 2 * hsl.z - f2;

      float r = hue2rgb(f1, f2, hsl.x + 1.0/3.0);
      float g = hue2rgb(f1, f2, hsl.x);
      float b = hue2rgb(f1, f2, hsl.x - 1.0/3.0);

      rgb = vec3(r,g,b);
   }
   return rgb;
}



vec3 rgb2hsl(vec3 rgb) {

   float maxC = max(rgb.x, max(rgb.y,rgb.z));
   float minC = min(rgb.x, min(rgb.y,rgb.z));

   float l = (maxC + maxC)/2.0;

   float h = 0;
   float s = 0;

   if (maxC != minC) {
      float d = maxC - minC;
      s = l > 0.5 ? d / (2.0 - maxC - minC) : d / (maxC + minC);

      if (maxC == rgb.x) {      
         h =  (rgb.y - rgb.z) / d + (rgb.y < rgb.z ? 6.0 : 0);
      } else if (maxC == rgb.y) {
         h = (rgb.z - rgb.x) / d + 2.0;
      }
      else {
         h = (rgb.x - rgb.y) / d + 4.0;
      }

      h /= 6.0;
   }

   return vec3(h,s,l);
}

问题来了。使用过滤器中的此函数,我无法获得正确的值。为了检查所有内容,我制作了一个Quartz Composer补丁。 由于我未在CIKL中找到任何打印/日志选项,因此我进行了此检查以检查转换是否正确:

enter image description here

此补丁的逻辑:我的过滤器将颜色作为输入,将其转换为hsl并返回到rgb并返回它;图片输入暂时被忽略。

我的过滤器的内核函数:

kernel vec4 kernelFunc(__sample pixel, __color color) {
   vec3 vec = color.rgb;

   vec3 hsl = rgb2hsl(vec);

   return vec4(hsl2rgb(hsl), 1);
}

过滤器包括上面列出的功能。

我在查看器中看到的结果是:

enter image description here 右边的图像是从输入颜色中裁剪的恒定色图像。 左图是我们过滤器的输出。

数字颜色选择器为左图像返回rgb(237、239.7、252)。

我没有更多的想法来调试这个东西并发现问题。任何帮助将不胜感激。谢谢。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

我发现了问题。是我,将代码从Swift转换为CIKL,我犯了一个很难发现的愚蠢错误,因为CIKL中没有打印/日志工具,或者我对此一无所知。 无论如何,问题出在rgb2hsl函数中:

float l = (maxC + maxC)/2.0; // WRONG

应该是:

float l = (maxC + minC)/2.0;

希望它会在将来对某人有所帮助。