在C#中将图像转换为黑白或棕褐色

Question

我想将图像转换为黑白或深褐色。 转换图像后，我希望用转换后的图像替换现有图像。请给我一些建议。

- munish

Answer 1

有许多方法可以使彩色图像变为灰度图像。事实上，可能没有一种“真正”的或“正确”的方法来做到这一点，但有些方法比其他方法更“正确”。我假设您的图像是RGB（红-绿-蓝）格式（虽然BGR也很常见）。

最简单的方法是使用三个RGB通道中的绿色通道，这应该适用于大多数照片（但对合成图像的效果不太好）。人类对光谱中绿色部分的变化最为敏感，因此绿色通道涵盖了大部分可见范围，并且是所需灰度图像的一个很好的近似值。

生成灰度图像的更好方法是使用三个RGB通道的加权平均值。选择相等的权重（0.33*R+0.33*G+0.33*B）将给出一个相当好的灰度图像。其他凸权重（非负权重总和为1）将给出不同的结果，其中一些可能被认为更具美感，而另一些则可能考虑到感知参数。（YUV使用这些权重：Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B）

您还可以将图像转换为另一个仅具有一个灰度通道（和2个“颜色”通道）的颜色空间，例如HSV（V为灰度），YUV（Y为灰度）或Lab（L为灰度）。差异应该不会很大。

“去饱和度”这个术语来自HSV空间。如果将图像转换为HSV，将S通道（饱和度）设置为全零，并渲染图像，则会得到一个三通道去饱和的“彩色”图像。

将这些灰度通道复制到RGB中，将给您一个三通道去饱和的“彩色”图像 - 所有3个RGB通道都相同。

一旦您拥有了这个三通道（RGB）去饱和的图像，您可以将每个通道乘以单独的权重来着色图像 - 一个棕褐色图像。

给定一个灰色像素 [v，v，v] ，请这样着色： [v * a，v * b，v * c] ，其中 0 <= a，b，c <=1 。

- Adi Shavit

Answer 2

我在这里找到了一个好的答案： https://social.msdn.microsoft.com/Forums/vstudio/en-US/1d6b5960-c509-433c-b000-c885b8c727c4/how-to-convert-an-image-to-black-and-white-not-grayscale?forum=csharpgeneral&prof=required

这个链接提供了如何将图像转换为黑白而不是灰度的方法。

var color = new Bitmap("file.jpg");
var bw = color.Clone(new Rectangle(0, 0, color.Width, color.Height), 
      PixelFormat.Format1bppIndexed);

- Danil

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这种转换方式很好、很快（方法GetPixel/SetPixel非常慢），而且简单，但有两个主要问题。黑白（1像素）转换的结果非常糟糕，当源图像具有透明背景时，它会变成黑色。第二个问题是，即使在˙color˙图像上调用了Dispose方法，文件（在本例中为file.jpg）仍将被锁定。最好使用图形中的DrawImage方法。（这条评论不是给Serov Danil，而是给其他程序员的） - Julo

Answer 3

// Loop through the images pixels to reset color.
for(x=0; x<image1.Width; x++)
{
    for(y=0; y<image1.Height; y++)
    {
        Color pixelColor = image1.GetPixel(x, y);
        int grayScale = (int)((originalColor.R * .3) + 
            (originalColor.G * .59) + (originalColor.B * .11));

        //create the color object
        Color newColor =  Color.FromArgb(grayScale, grayScale, grayScale);
            image1.SetPixel(x, y, newColor);
    }
}

使用此方法将彩色像素转换为灰度图像

Gray = Green * 0.59 + Blue * 0.11 + Red * 0.30;

- hungryMind

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为什么要将这些值乘以组件？这会产生棕褐色吗？我怀疑是，但解释会很有用。 - ChrisF

红色（255,0,0），绿色（0,255,0），蓝色（0,0,255）。它们一起组成了白色，即255,255,255。如果使用上述公式计算纯RGB，结果接近于255。 - hungryMind

Answer 4

若要转换为棕褐色，则首先需将图像转换为灰度。然后，将每个像素乘以一个固定的缩放三元组，例如[1, 0.95, 0.82]。您可以尝试修改这个三元组来得到合适的效果…… 因此代码可能如下：

for(x=0; x<image1.Width; x++)     
{         
    for(y=0; y<image1.Height; y++)         
    {             
        Color pixelColor = image1.GetPixel(x, y);             

        int grayScale = (int)((originalColor.R * .3) + (originalColor.G * .59) + (originalColor.B * .11));              
        //create the color object             
        Color newColor =  Color.FromArgb(grayScale, grayScale, grayScale);             

        //now apply a sepia filter
        pixelColor.R = newColor.R*1;
        pixelColor.G = newColor.G*0.95;
        pixelColor.B = newColor.B*0.82;

        image1.SetPixel(x, y, pixelColor);
     }
 }

- Rob McFeely

Answer 5

private Bitmap grayscale(Image image)
{
    Bitmap btm = new Bitmap(image);
    for (int i = 0; i < btm.Width; i++)
    {
        for (int j = 0; j < btm.Height; j++)
        {
            int ser = (btm.GetPixel(i, j).R + btm.GetPixel(i, j).G + btm.GetPixel(i, j).B) / 3;
            btm.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(ser, ser, ser));
        }
    }
    return btm;
}

- Sultan