Photoshop中的选择性颜色和色彩平衡滤镜是如何工作的？

Question

大家好，我是一个新手，想在iOS上做一些颜色变化滤镜，就像Photoshop中的“选择性颜色”和“色彩平衡”。然而，我不知道这些很棒的功能的算法。我试过在Paint.Net的源代码中查找，但不幸的是，PaintDotNet没有这个功能。

对于色彩平衡，我尝试了 iPhone上的色彩平衡，但结果不太好。它与Photoshop的结果不同。

那么，有人知道两种技术的算法：选择性颜色和色彩平衡吗？

谢谢你们，对我的复杂表达感到抱歉。

- Hai Hw

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有关选择性着色，请参阅此文章：https://blog.pkh.me/p/22-understanding-selective-coloring-in-adobe-photoshop.html 对于颜色平衡，似乎是这个问题答案的重点，但尚未找到令人满意的解决方案。 - Keavon

Answer 1

我已经试了两天来解决这个问题，虽然有一些结果，但是它们与Photoshop的实现不同，我担心并不完全正确。我的方法是将RGB颜色转换为HSL颜色空间，然后沿不同轴（青色/红色、黄色/蓝色、绿色/品红）调整色相和饱和度颜色值。我使用笛卡尔坐标系而不是极坐标系来实现这一点，如此描述：http://en.wikipedia.org/wiki/HSL_and_HSV#Hue_and_chroma。我的想法是，在笛卡尔坐标空间（带有alpha和beta轴）中，改变alpha会导致沿着青/红轴修改颜色。通过同时修改alpha和beta，可以沿黄/蓝轴改变颜色：alpha = alpha + adjustment * cos(PI/3)，beta = beta + adjustment * sin(PI/3)。其他轴也可以采用同样的方法进行调整。在获得新的alpha和beta值之后，可以将它们转换为HSL，然后再转换为RGB。不幸的是，结果仍然与Photoshop的实现有很大不同。而且我无法找到适当的方法只调整红色、黄色、中性、黑色等，而不触及其他颜色。有人对如何实现这种类型的调整有什么提示吗？更新：这里是关于GIMP和Photoshop中的色彩平衡滤镜的讨论：https://github.com/BradLarson/GPUImage/issues/193。这是一个重新创建GIMP色彩平衡滤镜作为着色器的示例代码：https://gist.github.com/3168961。目前只实现了中间调，但应该很容易对高光和阴影进行更改。不幸的是，GIMP的色彩平衡滤镜与Photoshop给出了不同的结果。我已经为GPUImage框架创建了一个色彩平衡滤镜：https://github.com/liovch/GPUImage/commit/fcc85db4fdafae1d4e41313c96bb1cac54dc93b4。

- Lev

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Gimp的颜色平衡选项只有在保留亮度选项（即将图片亮度保持与原始状态一致）时才会出现问题。（只有中间色调可以使用此选项）我正在寻找解决该问题的方法。有什么想法吗？ - Hai Hw

Answer 2

也许这会有所帮助。我将其编写为Photoshop和Flash扩展，使用Pixel Bender进行编程，这是Adobe的着色器语言，但与任何其他着色器语言等效。这大致上将Adobe ShaderLab转换为CG着色器语言。

Shader "Filters/ColorBalance"
{
Properties
{
    _MainTex ("Main (RGB)", 2D) = "white" {}
    // Red, Green, Blue
    _Shadows ("shadows", Vector) = (0.0,0.0,0.0,0.0)
    _Midtones ("midtones", Vector) = (0.0,0.0,0.0,0.0)
    _Hilights ("hilights", Vector) = (0.0,0.0,0.0,0.0)
    _Amount ("amount mix", Range (0.0, 1.0)) = 1.0
}

SubShader
{
    Tags {"RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent"}
    Lighting Off

    Pass
    {
        ZWrite Off
        Cull Off
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest
        #include "UnityCG.cginc"

        sampler2D _MainTex;

        uniform float4 _Shadows;
        uniform float4 _Midtones;
        uniform float4 _Hilights;
        uniform float _Amount;

        uniform float pi = 3.14159265358979;            

        struct appdata
        {
            float4 vertex : POSITION;
            float2 texcoord : TEXCOORD0;
            float4 color : COLOR;
        };

        // vertex output
        struct vertdata
        {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float2 texcoord : TEXCOORD0;
            float4 color : COLOR;
        };

        vertdata vert(appdata ad)
        {
            vertdata o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, ad.vertex);
            o.texcoord = ad.texcoord;
            o.color = ad.color;
            return o;
        }

        fixed4 frag(vertdata i) : COLOR
        {               
            float4 dst = tex2D(_MainTex, i.texcoord);
            float intensity = (dst.r + dst.g + dst.b) * 0.333333333;  

            // Exponencial Shadows
            float shadowsBleed = 1.0 - intensity;
            shadowsBleed *= shadowsBleed;
            shadowsBleed *= shadowsBleed;

            // Exponencial midtones
            float midtonesBleed = 1.0 - abs(-1.0 + intensity * 2.0);
            midtonesBleed *= midtonesBleed;
            midtonesBleed *= midtonesBleed;

            // Exponencial Hilights
            float hilightsBleed = intensity;
            hilightsBleed *= hilightsBleed;
            hilightsBleed *= hilightsBleed;

            float3 colorization = dst.rgb + _Shadows.rgb * shadowsBleed + 
                                            _Midtones.rgb * midtonesBleed +
                                            _Hilights.rgb * hilightsBleed;   

            dst.rgb = lerp(dst.rgb, colorization, _Amount);
            return dst;
        }
        ENDCG
        }
}
}

- Jaroslav Stehlik

Answer 3

关于色彩平衡，红色通道值用于红/青调整，绿色用于洋红/绿色，蓝色用于黄/蓝。这解决了问题。
但是，如果像Photoshop中一样保留亮度选项，我们必须保持一个像素的亮度恒定（原始和颜色平衡像素）。我阅读了Gimp的源代码，它使用将新像素的RGB转换为HSL来解决此问题，将L替换为旧像素的L值，然后将新的HSL转换回RGB。这个RGB值在平衡颜色的同时保持像素的亮度。然而，当我在GIMP上测试“保留亮度”选项的阴影和高光模式的颜色通道时，出现了错误。

我很困惑如何确定阴影、中间色调或高光？

- Hai Hw

Answer 4

选色的神秘

红色是由品红、黄色和黑色（没有青色）组成的颜色。然而，如果您选择了红色范围并减少了青色，颜色会发生变化。

- Ivan Kuckir