有没有办法分割RGB颜色调色板？

Question

有没有办法分割RGB颜色调色板？

algorithmmathcolorspalettedivide

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我正在尝试生成一个包含16种颜色的调色板，将在4x4网格中显示。

因此，我必须找到一种方法来划分具有255*255*255种颜色的rgb颜色调色板，使其平均且逻辑合理地分成16种颜色。

我认为这将是一个数学算法，因为我正在尝试从3x3矩阵中选择16个向量，这些向量被等比例地选取。

- Mehmet Fatih Yıldız

你正在尝试从一个三维空间中挑选16个向量，每个维度有255个元素。这不是一个3x3矩阵。由于3不能被16整除（如果可以的话，这将是微不足道的），这也很难均匀地完成。也许从色彩理论中能找到一些解决方法。就目前而言，这让我想起了球装填问题。 - aaronasterling

或者说，这是球体堆积问题的一个变种（实际上是相反的），因为你想要将16个球尽可能远地放置在三维空间中。 - aaronasterling

是的，你说得对，实际上我不太擅长这个，我以为有一些方法/已知的解决方案可以解决这个问题。你听说过这种事吗？ - Mehmet Fatih Yıldız

好像这不是一个简单的问题，但是不需要过多地思考，为什么不创建一个由16个色调和饱和度线性向量组成的矩阵呢？我的意思是 1 x 16，并将它们显示为方格图。 - jsan

7个回答

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你基本上是将一个立方体（R X G X B）投影到一个正方形（4 X 4）上。首先，我会问自己什么大小的立方体适合放在这个正方形里。

1 X 1 X 1 =  1
2 X 2 X 2 =  8
3 X 3 X 3 = 27

在正方形中能够放入的最大的立方体有8种颜色。此时，我会注意到8是16的一个整除因子，这很方便。

我认为这个方便会诱使我使用8种基本颜色，分别用浅色和深色或饱和度高和低的两种变体。

- bbadour

没关系。均匀分配8个元素和16个元素一样难。 - aaronasterling

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你可以把它作为一个纯数学均分问题来解决，但实际上它并不涉及颜色。如果你试图按一种对人类感知有意义的方式均分颜色调色板，就需要考虑大量非线性因素，this article只是提到了其中一些。例如，颜色#fffffe、#fffeff和#feffff占据数学空间的远端，但对于人眼来说几乎无法区分。

- msw

你所给的三种颜色都聚集在原点附近；虽然这只是个例子。 - aaronasterling

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你只是把坐标轴的编号搞反了 ;) 不过我明白你的意思。 - msw

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当所选颜色数量很少（尤其是与可用颜色数量相比时），你最好手动选择好看的调色板或使用标准的调色板（比如预定义的16色系统或Web调色板），而不是试图发明一个数学算法来选择调色板。

- AnT stands with Russia

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+1 我认为这是最好的解决方案。我已经尝试了等分的方法，但它很难看。最好手动挑选它们。 - aaronasterling

是的，我更喜欢这样做，但实际上我要将这个调色板集成到搜索逻辑中，所以我会选择一种数学方法。 - Mehmet Fatih Yıldız

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很多东西都取决于颜色的用途。如果你只想要16种任意的颜色，我建议使用以下颜色：

黑色    暗灰色   浅灰色  白色
深红色  深绿色  深蓝色  暗黄色
中红色  中绿色  中蓝色  中黄色
浅红色  浅绿色  浅蓝色  浅黄色

我在一个有点卡通色彩的游戏（VGA）中使用了这个颜色集，并发现它效果相当不错。我认为我将颜色序列排列得有点不同，但以上序列如果按4x4的方格排列似乎更合理。

- supercat

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这是一个标准问题，被称为颜色量化。有几种算法可供选择：

目标：您基本上想在三维空间中创建16个像素簇，其中3个轴的变化范围从0到255。

方法有： 1）四舍五入第一有效位。--非常容易实现，但效果不好。 2）直方图法。-需要中等努力并且能够给出更好的结果 3）四叉树。-最先进的数据结构。提供最佳结果，但实现四叉树数据结构很难。

可能还有其他算法。但我使用了这三个。

- Master Yoda

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从整数颜色开始，进行明显的数学计算（或者如果您能够以16进制思考，则可以从16进制开始）。将每个所需样本的数字添加到颜色中。将颜色整数转换为十六进制，然后将十六进制拆分为RGB。在此代码示例中，最后一种颜色将在分割数内达到十六进制白色（0xffffff）。

# calculate color sample sizes
divisions = 16      # number of desired color samples
total_colors = 256**3-1
color_samples = int((total_colors) / divisions)
print('{0:,} colors in {1:,} parts requires {2:,} per step'.format(total_colors, divisions , color_samples))
# loop to print results
ii = 0
for io in range(0,total_colors,color_samples):
    hex_color = '{0:0>6}'.format(hex(io)[2:])
    rc = hex_color[0:2]  # red 
    gc = hex_color[2:4]  # blue 
    bc = hex_color[4:6]  # green  
    print('{2:>5,} -  {0:>10,} in hex {1} | '.format(io, hex_color, ii), end='')
    print('r-{0} g-{1} b-{2} | '.format(rc, gc, bc), end='')
    print('r-{0:0>3} g-{1:0>3} b-{2:0>3}'.format(int(rc,16), int(gc,16), int(bc,16)))
    ii +=1

- MrBlank

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可以查看英文原文，
原文链接

- Mehmet Fatih Yıldız · Accepted Answer

实际上，我已经找到了一种解决“分割调色板”问题的方法。我将使用这些颜色值，并将RGB值转换为HSV值。

色相、饱和度、亮度

因此，我可以使用0-360之间的一个整数值，或者我可以使用0-100（％）之间的一个整数值来表示我的调色板。

最后，我可以根据颜色选择轻松地使用这些值来搜索/过滤我的数据。我将0-360范围分成16个等份，因此我可以轻松地定义16种不同的颜色。

但还是感谢不同的方法。