弗洛伊德-斯坦伯格抖动算法的像素着色器替代方案

Question

弗洛伊德-斯坦伯格抖动算法的像素着色器替代方案

image-processingglslpixel-shaderdithering

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我知道Floyd-Steinberg抖动算法不能用像素着色器实现，因为该算法是严格顺序的。但也许存在一些高度并行的抖动算法，其视觉输出类似于Floyd-Steinberg算法？

所以问题是 - 有哪些适合在像素着色器（最好是GLSL）上实现，并且输出质量（非常）类似于Floyd-Steinberg抖动的抖动算法？

顺便说一句，多通道算法允许直到不超过2个通道，这些通道之间的CPU开销很小。

有什么想法吗？

编辑：我需要从24位颜色转换为21位颜色的抖动。（也就是说，我需要将8位/通道转换为7位/通道。）

编辑 2 也许我没有很好地解释问题。所以我会尝试更详细地解释一下确切的问题。问题是这样的-考虑我们有这张图片：
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然后我们有上面的图片，但是用抖动算法处理过：

现在这是一个测试你的抖动是否适合我的程序：
1. 将这些图片作为一个带有2个图层的图片在Photoshop中加载。
2. 选择图层混合模式为“差异”。
3. 对图层执行“合并可见”操作，以获得一个图层。
4. 执行操作=> 图像/调整/均衡

之后，您必须获得这样的图像：
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如您所见-单调红色的中间像素根本没有被抖动。而左右图像区域的抖动略有不同。请尝试重构具有这种行为的抖动算法。

- Agnius Vasiliauskas

我很难理解你的结果。差异图表明你的 Floyd-Steinberg 输出包含值为 0 和 255 的组件，但这在 7 位中没有意义；它应该是 0 和 254，或者是 1 和 255。除非你正在使用从 0 到 126 的偶数颜色和从 129 到 255 的奇数颜色？ - Mark Ransom

问题在于我不知道位的精确映射，这就是为什么我创建了这样的问题 - 重新研究程序X的抖动算法。 - Agnius Vasiliauskas

如果您能够发布结果图像，我们可能就能够找出位的映射关系。 - Mark Ransom

你的Floyd-Steinberg代码似乎也存在问题。输入图像的蓝色和绿色通道处处相同，所以算法应该在绿色和蓝色通道上产生相同的结果 - 但实际并非如此。 - Mark Ransom

其实我正在研究Photoshop渐变抖动算法，所以如果你有Photoshop - 只需使用抖动选项制作渐变即可。 - Agnius Vasiliauskas

2个回答

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如果你从8位减少到7位，你几乎不会丢失任何信息。你确定你需要使用抖动吗？

如果你确实需要使用抖动，可以添加随机噪声，然后裁剪，这对你的应用程序来说就足够好了。

- Ned Batchelder

这是最接近我所做的，也没有更好的答案，因此我会将其标记为接受的答案。 - Agnius Vasiliauskas

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可以查看英文原文，
原文链接

- Mark Ransom · Accepted Answer

你可以使用有序抖动。它看起来比Floyd-Steinberg更粗糙，但像素之间没有依赖关系。 编辑：由于你只是删除一个位，这几乎变得微不足道。有序抖动的原理是创建一个偏向转换阈值的模式；在这种情况下，偏差将为0或1，模式将为2x2像素。这两个变化结合起来将使模式比维基百科文章中的模式 less obnoxious - 你甚至可能会喜欢它比Floyd-Steinberg更好。

这里是一些伪代码：

bias = (X xor Y) and 0x01
value = pixel + bias
if value > 255: value = 255
pixel = value and 0x7e

编辑 2： 这是我能做到的最好的差异结果。由于不知道您如何将7位值映射回8位，因此我无法做得更好。

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