Python实现PS图像调整黑白效果示例_Python

本文实例讲述了Python实现PS 图像调整黑白效果。分享给大家供大家参考，具体如下：

这里用Python 实现 PS 里的图像调整–黑白，PS 里的黑白并不是简单粗暴的将图像转为灰度图，而是做了非常精细的处理，具体的算法原理和效果图可以参考附录说明。

比起之前的程序，对代码进行了优化，完全用矩阵运算代替了 for 循环，运算效率提升了很多。具体的代码如下：

									import numpy as np

									import matplotlib.pyplot as plt

									from skimage import io

									file_name='D:/Image Processing/PS Algorithm/4.jpg';

									img=io.imread(file_name)

									img = img * 1.0

									Color_ratio = np.zeros(6)

									Color_ratio[0]=0.4;   # Red

									Color_ratio[1]=0.6;   # Yellow

									Color_ratio[2]=0.4;   # Green

									Color_ratio[3]=0.6;   # Cyan

									Color_ratio[4]=0.2;   # Blue

									Color_ratio[5]=0.8;   # Magenta

									max_val = img.max(axis = 2)

									min_val = img.min(axis = 2)

									sum_val = img.sum(axis = 2)

									mid_val = sum_val - max_val - min_val

									mask_r = (img[:, :, 0] - min_val - 0.01) > 0

									mask_r = 1 - mask_r

									mask_g = (img[:, :, 1] - min_val - 0.01) > 0

									mask_g = 1 - mask_g

									mask_b = (img[:, :, 2] - min_val - 0.01) > 0

									mask_b = 1 - mask_b

									ratio_max_mid = mask_r * Color_ratio[3] + mask_g * Color_ratio[5] + mask_b * Color_ratio[1]

									mask_r = (img[:, :, 0] - max_val + 0.01) < 0

									mask_r = 1 - mask_r

									mask_g = (img[:, :, 1] - max_val + 0.01) < 0

									mask_g = 1 - mask_g

									mask_b = (img[:, :, 2] - max_val + 0.01) < 0

									mask_b = 1 - mask_b

									ratio_max= mask_r * Color_ratio[4] + mask_g * Color_ratio[0] + mask_b * Color_ratio[2]

									I_out = max_val * 1.0

									I_out = (max_val-mid_val)*ratio_max + (mid_val-min_val)*ratio_max_mid + min_val

									plt.figure()

									plt.imshow(img/255.0)

									plt.axis('off')

									plt.figure(2)

									plt.imshow(I_out/255.0, plt.cm.gray)

									plt.axis('off')

									plt.show()

附录：PS 图像调整算法——黑白

黑白调整

Photoshop CS的图像黑白调整功能，是通过对红、黄、绿、青、蓝和洋红等6种颜色的比例调节来完成的。能更精细地将彩色图片转换为高质量的黑白照片。

Photoshop CS图像黑白调整功能的计算公式为：

gray= (max - mid) * ratio_max + (mid - min) * ratio_max_mid + min

公式中：gray为像素灰度值，max、mid和min分别为图像像素R、G、B分量颜色的最大值、中间值和最小值，ratio_max为max所代表的分量颜色（单色）比率，ratio_max_mid则为max与mid两种分量颜色所形成的复色比率。

默认的单色及复色比率为：

Color_Ratio(1)=0.4;     %%%% Red
Color_Ratio(2)=0.6;     %%%% Yellow
Color_Ratio(3)=0.4;     %%%% Green
Color_Ratio(4)=0.6;     %%%% Cyan
Color_Ratio(5)=0.2;     %%%% Blue
Color_Ratio(6)=0.8;     %%%% Magenta

Program:

									%%%%% 程序实现图像的黑白调整功能

									clc;

									clear all;

									close all;

									Image=imread('9.jpg');

									Image=double(Image);

									R=Image(:,:,1);

									G=Image(:,:,2);

									B=Image(:,:,3);

									[row, col] = size(R);

									Gray_img(1:row,1:col)=0;

									Sum_rgb=R+G+B;

									%%%% 各种颜色的默认比率

									Color_Ratio(1:6)=0;

									Color_Ratio(1)=0.4;   %%%% Red

									Color_Ratio(2)=0.6;   %%%% Yellow

									Color_Ratio(3)=0.4;   %%%% Green

									Color_Ratio(4)=0.6;   %%%% Cyan

									Color_Ratio(5)=0.2;   %%%% Blue

									Color_Ratio(6)=0.8;   %%%% Magenta

									for i=1:row

									  for j=1:col

									    r=R(i,j);

									    g=G(i,j);

									    b=B(i,j);

									    Max_value=max(r,max(g,b));

									    Min_value=min(r,min(g,b));

									    Mid_value=Sum_rgb(i,j)-Max_value-Min_value;

									    if(Min_value==r)

									      Index=0;

									    elseif(Min_value==g)

									      Index=2;

									    else

									      Index=4;

									    end

									    ratio_max_mid=Color_Ratio(mod(Index+3,6)+1);

									    if(Max_value==r)

									      Index=1;

									    elseif(Max_value==g)

									      Index=3;

									    else

									      Index=5;

									    end

									    ratio_max=Color_Ratio(Index);

									    Temp=(Max_value-Mid_value)*ratio_max+(Mid_value-Min_value)...

									           *ratio_max_mid+Min_value;

									    Gray_img(i,j)=(Max_value-Mid_value)*ratio_max+(Mid_value-Min_value)...

									           *ratio_max_mid+Min_value;

									  end

									end

									imshow(Image/255);

									figure, imshow(Gray_img/255);