使用PHP GD库如何改变图像的“色调”？

Question

我想使用PHP图像处理函数改变图片的“色调（hue）”。请问应该应用哪种正确的滤镜？

注：我的背景是Photoshop，所以如果我的“色调”解释与其他人不同，请允许我解释一下...

在Photoshop中，您可以使用“色相（Hue）”滤镜来改变图像的颜色，而不会影响图像的设计。

我目前正在使用下面的函数重新着色我的图像，但由于会完全重绘图像且失去设计，所以该函数无法满足我的需求。

    function set_theme_color_header($hex)
    {
        $info = hexToRGB($hex); //utility function that converts hex to rgb
        $token = "header.gif";
        $img = imagecreatefromgif("header-template.gif";
        $color = imagecolorallocate($img, $info["red"], $info["green"], $info["blue"]);
        imagecolorset($img, 0, $info["red"], $info["green"], $info["blue"]);
        imagegif($img, $token);
    }
    ?>

- Scott B

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你认为哪个函数是“完全重绘图像”？你所说的“失去设计”是什么意思？ - Scott Evernden

你打算发布和删除多少与 set_theme_color_header() 函数相关的问题？ - Alix Axel

Answer 1

我很确定在PHP中没有可以处理色调变化的函数。但是您可以编写自己的函数来实现此操作，以下是更改图像色调的步骤：

1. 逐像素遍历图像
2. 使用imagecolorat()获取像素处的RGB颜色
3. 将RGB值转换为HSL值
4. 更改色调值，保留饱和度和亮度不变（色调是0到360之间的值）
5. 将新的HSL值转换回RGB
6. 更改当前像素处的颜色

实际上，这似乎是一个非常有趣的尝试，所以如果您找不到其他解决方案，我可能会自己尝试并在此发布。

编辑

已编写函数。要在PHP中更改色调，您需要使用函数在RGB和HSL颜色空间之间进行转换，并使用函数遍历图像。这可能有点丑陋，但它可以很好地工作。对于较大的图像，速度相当慢。

function imagehue(&$image, $angle) {
    if($angle % 360 == 0) return;
    $width = imagesx($image);
    $height = imagesy($image);

    for($x = 0; $x < $width; $x++) {
        for($y = 0; $y < $height; $y++) {
            $rgb = imagecolorat($image, $x, $y);
            $r = ($rgb >> 16) & 0xFF;
            $g = ($rgb >> 8) & 0xFF;
            $b = $rgb & 0xFF;            
            $alpha = ($rgb & 0x7F000000) >> 24;
            list($h, $s, $l) = rgb2hsl($r, $g, $b);
            $h += $angle / 360;
            if($h > 1) $h--;
            list($r, $g, $b) = hsl2rgb($h, $s, $l);            
            imagesetpixel($image, $x, $y, imagecolorallocatealpha($image, $r, $g, $b, $alpha));
        }
    }
}

以下是用于转换颜色空间的必要辅助函数，有些地方进行了小修补。这些函数的来源可以从此链接找到：http://www.actionscript.org/forums/showthread.php3?t=50746。

function rgb2hsl($r, $g, $b) {
   $var_R = ($r / 255);
   $var_G = ($g / 255);
   $var_B = ($b / 255);

   $var_Min = min($var_R, $var_G, $var_B);
   $var_Max = max($var_R, $var_G, $var_B);
   $del_Max = $var_Max - $var_Min;

   $v = $var_Max;

   if ($del_Max == 0) {
      $h = 0;
      $s = 0;
   } else {
      $s = $del_Max / $var_Max;

      $del_R = ( ( ( $var_Max - $var_R ) / 6 ) + ( $del_Max / 2 ) ) / $del_Max;
      $del_G = ( ( ( $var_Max - $var_G ) / 6 ) + ( $del_Max / 2 ) ) / $del_Max;
      $del_B = ( ( ( $var_Max - $var_B ) / 6 ) + ( $del_Max / 2 ) ) / $del_Max;

      if      ($var_R == $var_Max) $h = $del_B - $del_G;
      else if ($var_G == $var_Max) $h = ( 1 / 3 ) + $del_R - $del_B;
      else if ($var_B == $var_Max) $h = ( 2 / 3 ) + $del_G - $del_R;

      if ($h < 0) $h++;
      if ($h > 1) $h--;
   }

   return array($h, $s, $v);
}

function hsl2rgb($h, $s, $v) {
    if($s == 0) {
        $r = $g = $B = $v * 255;
    } else {
        $var_H = $h * 6;
        $var_i = floor( $var_H );
        $var_1 = $v * ( 1 - $s );
        $var_2 = $v * ( 1 - $s * ( $var_H - $var_i ) );
        $var_3 = $v * ( 1 - $s * (1 - ( $var_H - $var_i ) ) );

        if       ($var_i == 0) { $var_R = $v     ; $var_G = $var_3  ; $var_B = $var_1 ; }
        else if  ($var_i == 1) { $var_R = $var_2 ; $var_G = $v      ; $var_B = $var_1 ; }
        else if  ($var_i == 2) { $var_R = $var_1 ; $var_G = $v      ; $var_B = $var_3 ; }
        else if  ($var_i == 3) { $var_R = $var_1 ; $var_G = $var_2  ; $var_B = $v     ; }
        else if  ($var_i == 4) { $var_R = $var_3 ; $var_G = $var_1  ; $var_B = $v     ; }
        else                   { $var_R = $v     ; $var_G = $var_1  ; $var_B = $var_2 ; }

        $r = $var_R * 255;
        $g = $var_G * 255;
        $B = $var_B * 255;
    }    
    return array($r, $g, $B);
}

最后，举个使用例子。这个例子会打开一张图片，将其色相向左移动180度，并输出到浏览器中：

header('Content-type: image/png');
$image = imagecreatefrompng('image.png');
imagehue($image, 180);
imagepng($image);

由于色调角度以度数设置，因此给出0、360、720或任何360的倍数将不会对图像产生任何变化。

- Tatu Ulmanen

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哇！你花了很长时间啊！:-)非常感谢，Tatu。 - Scott B

塔图，有一件事我想要实现，也许这不太可能，但是，假设我只想将图像的色调从灰色（默认值）改变成接近 #cc0000 的颜色。这有可能吗？由于你的函数不能接受十六进制值作为参数，那么如何定义所需的角度来实现呢？ - Scott B

另外，在你的例子中，你从一个png开始，然后创建了一个jpeg。如果我在每个步骤中使用索引gif，这样会行吗？ - Scott B

如果您有一张灰色图像，改变色调将不会产生任何效果（由于饱和度为0，任何给定的色调都将导致灰色图像）。您可能需要查看imagefilter，特别是它的IMG_FILTER_COLORIZE过滤器。是的，您可以输出任何文件类型，例如将imagejpeg更改为imagegif。 - Tatu Ulmanen

这些计算似乎不正确。对于RGB->HSL，色相似乎是正确的，但是使用 {123, 21, 31} 作为RGB值进行计算，并在各种 网站上检查结果显示亮度和饱和度值不正确。 - Qix - MONICA WAS MISTREATED

在保存结果时，在调用imagepng之前添加一行代码： imagesavealpha（$ image，true）; 如果没有它，则会丢弃alpha透明度层。 - John Larson

Answer 2

通常情况下，您会从RGB转换为HSL颜色空间，然后直接操作色调。完成所需操作后，再将其转换回RGB。

- Jerry Coffin