如何使用scikit-image和/或PIL将ProPhoto RGB色彩空间转换为RGB？

Question

如何使用scikit-image和/或PIL将ProPhoto RGB色彩空间转换为RGB？

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我有一些在ProPhoto RGB色彩空间中的TIF文件。使用scikit-image的“imload”方法可以很好地导入这些文件。然而，当我尝试使用matplotlib查看图像数据时，会收到以下错误信息：

plt.imshow(myImage)

plt.show()

将RGB数据裁剪到imshow的有效范围内（对于浮点数为[0..1]，对于整数为[0..255]）。

这些值被裁剪为255，并显示一个完全白色的图像。关于imread读取的图像数据，错误是正确的。这些值看起来像：

myImage[0]
array([[60061, 60135, 60673],
   [59907, 59983, 60533],
   [59931, 60007, 60557],
   ...,
   [60649, 60801, 61147],
   [60581, 60743, 61091],
   [60647, 60797, 61143]], dtype=uint16)

这些值需要进行缩放才能获得范围在0-255之间的正确RGB值。

当我使用类似IrfanView的软件打开图像文件并重新保存时，色彩空间会被正确处理为RGB（可能是因为IrfanView正在为我转换它）。然而，我需要自动化这个转换过程。

是否可以使用scikit-image或PIL（或其他方法）将ProPhoto RGB色彩空间的TIF文件转换为RGB色彩空间？我在scikit-image的“color”模块文档中https://scikit-image.org/docs/stable/api/skimage.color.html没有看到对该色彩空间的任何提及。除非“ProPhoto RGB”可以用另一个名称表示或与另一种转换方法兼容？

谢谢！

编辑：

用户Abhi25t的答案有助于进展一些来显示这些图像。然而，他们的答案似乎仅解决了16位到8位的转换问题。还存在ProPhoto RGB到sRGB的色彩空间问题。希望这次编辑可以更好地说明这个问题。

原始测试TIF图像的像素值为ProPhoto色彩空间：

 array([[58465, 58479, 58785],
       [58575, 58591, 58879],
       [58441, 58457, 58739],
       ...,
       [58185, 58045, 58549],
       [58101, 57951, 58463],
       [57993, 57853, 58371]], dtype=uint16)

Photoshop转换为sRGB的文件的像素值：

array([[59771, 59873, 60161],
       [59863, 59965, 60235],
       [59755, 59855, 60119],
       ...,
       [59623, 59489, 59993],
       [59561, 59411, 59925],
       [59463, 59333, 59851]], dtype=uint16)

IRFAN VIEW 转换文件的像素值（似乎已转换为 8 位并翻译为 sRGB 空间）：

array([[233, 233, 234],
       [233, 233, 234],
       [232, 233, 234],
       ...,
       [232, 231, 233],
       [232, 231, 233],
       [231, 231, 233]], dtype=uint8)

我在这里添加了一些测试代码和图片： https://drive.google.com/drive/folders/1tcfUY2Kwlz-LAlt6_YXtT8l6vLnCucbM?usp=sharing

该图像应显示为一个色彩检查器目标。只需绘制“TEST_PROPHOTO_IRFAN_SAVED.tif”的imread结果，您就应该能够正确地看到它。

from skimage import io
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# TEST_PROPHOTO.tif : RAW TIF FILE
# TEST_PROPHOTO_IRFAN_SAVED.tif : RAW TIF, OPENED IN IRFANVIEW AND RESAVED AS TIF
# TEST_SRGB_PHOTOSHOP_CONVERTED.tif : RAW TIF, OPENED IN PHOTOSHOP, PROFILE CONVERTED TO sRGB, RESAVED AS TIF

img_path = '/path/to/image/myImage.tif'

img_rgb = io.imread(img_path)
plt.imshow(img_rgb)
plt.show()

# VIEW IMAGE CONTENTS
img_rgb[0] # you can see these values are 16-bit;
# however, colorspace (actual RGB values) differs between the ProPhoto test file and the Photoshop converted sRGB file

# STACKOVERFLOW USER Abhi25t's METHOD TO CONVERT FROM 16-bit color [0-65535] to 8-bit color [0-255]:
img_rgb_convert = img_rgb * (255/65535)
img_rgb_convert = img_rgb_convert.astype(int)
plt.imshow(img_rgb_convert)
plt.show()

- baffled

2

也许你可以通过Dropbox或GoogleDrive分享ProPhoto TIFF，这样大家就可以进行实验了？ - Mark Setchell

2个回答

1

你需要在这里将16位分辨率（灰度）转换为8位。

myImage = myImage * 255/65535

然后 matplotlib 就可以显示了。

如有需要，请将您的浮点数转换为整数。

myImage = myImage.astype(int)

- Abhi25t

我认为255/65535应该是(255/65535)。这个帮助了，然而，一个颜色空间转换问题仍然存在。我已经尝试澄清我的问题。 - baffled

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Kel Solaar · Accepted Answer

您需要执行以下步骤：

使用 imread 读取图像。
将图像转换为浮点表示，范围在[0-1]之间，即将其转换为float并除以65535。
使用RIMM-ROMM RGB解码函数进行解码。
使用所需的颜色转换矩阵从RIMM-ROMM RGB色域转换为sRGB色域：

# Using CAT02.
[[ 2.0364917242 -0.7375906525 -0.2992598689]
 [-0.2257179791  1.2231765313  0.0027252248]
 [-0.0105451286 -0.1348798497  1.1452101525]]

使用sRGB反电光传递函数进行编码。
转换为整数表示，范围在[0-255]之间，即乘以255并转换为整数。

Colour可以直接使用colour.RGB_to_RGB定义来实现3到5。假设数据已经在浮点数范围内，转换如下：

img_rgb_convert = colour.RGB_to_RGB(
    img_rgb,
    colour.RGB_COLOURSPACES['ProPhoto RGB'],
    colour.RGB_COLOURSPACES['sRGB'],
    chromatic_adaptation_transform='CAT02',
    apply_cctf_decoding=True,
    apply_cctf_encoding=True)

注意：由于ProPhoto RGB的色域比sRGB大，因此在转换过程中可能会生成超出色域范围的颜色，这些颜色可以在第4或第5步后简单地剪裁到[0-1]范围内，或者使用专用算法进行色域映射。