MATLAB：给定三种颜色生成一个颜色映射

Question

我正在尝试使用MATLAB生成一张颜色映射图。给定三种颜色，高极值、零和低极值。我的思路是从高极值到中间循环，并将每个步骤存储到一个3xN的矩阵中（第一列为红色，第二列为绿色，第三列为蓝色）。因此我使用了以下代码：

%fade from high to zero
oldRed=high(1);
oldGreen=high(2);
oldBlue=high(3);
newRed=mid(1);
newGreen=mid(2);
newBlue=mid(3);

currentRed=oldRed; currentGreen=oldGreen; currentBlue=oldBlue;
for x=1:steps
    currentRed=oldRed+((x*(newRed-oldRed))/(steps-1));
    currentGreen=oldGreen+((x*(newRed-oldRed))/(steps-1));
    currentBlue=oldBlue+((x*(newRed-oldRed))/(steps-1));
    cmap=[cmap;[currentRed currentGreen currentBlue]];
end

然后我将从零值到最低极端进行相同的操作。 然而，我的代码没有给我任何有用的矩阵。 是否有人能够帮助我如何应对这种情况？

- Sam

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首先，当你可以使用逐元素算术时，为什么要使用循环呢？ - Eitan T

我不确定你的意思。我可以使用什么算术表达式来实现颜色之间的渐变？ - Sam

使用 linspace 或者 colon 运算符 (:)。你在循环中所做的一切都可以使用向量化表达式重写，而不需要循环。 - Eitan T

Answer 1

您可以使用线性插值来扩展颜色。

 nCol = 256; % number of colors for the resulting map
 cmap = zeros( nCol, 3 ); % pre-allocate
 xi = linspace( 0, 1, nCols );
 for ci=1:3 % for each channel
     cmap(:,ci) = interp1( [0 .5 1], [low(ci) mid(ci) high(ci)], xi )';
 end

- Shai

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非常及时的问题和答案，因为我早上读到了这个问题，然后今天下午我不得不生成一些新的颜色映射。我对这个解决方案做出的一个改变是通过 ControlPoints = [r1 b1 g1;r2 b2 g2; <...> ;rn bn gn]/255 来处理任意数量的控制点，其中n表示点数，rn/gn/bn被实际数字替换。然后 [m,~] = size(ControlPoints); 和 zi = (0:m-1)/(m-1);。然后 zi 和 ControlPonts(:,ci) 可以插入到倒数第二行中。这样，我可以在前面放置一个 switch...case 块来定义多个映射。 - craigim

很抱歉回复晚了。谢谢！这正是我在寻找的解决方案！ - Sam

Answer 2

受 @Shai 答案启发，这里有一个小变化（我更喜欢它，因为它更灵活，避免使用 for 循环）。

你想要的 cmap 的形式是 nx3 数组。你还说你有三种颜色，想要在曲线上表示三个“断点”。这就需要插值！

% set the "breakpoints" for the color curve:
lowValue = 0;
midValue = 128;
highValue = 255;

% pick "any" three colors to correspond to the breakpoints:
lowColor = [255 0 0];
midColor = [40 40 40];
highColor = [0 255 255];

% create the colormap:
myMap = interp1( [lowValue midValue highValue], ...
  [lowColor; midColor; highColor]/255, ...
  linspace(lowValue, highValue, 256));

这确保了一张有256种颜色的地图，这些颜色从最低值（在颜色映射表中索引为1）的lowColor平滑过渡到最高值（在颜色映射表中索引为255）的highColor。

我相信这正是您所需要的。而且，“看吧，没有循环！”

- Floris

Answer 3

我会使用linspace：

cmap=[linspace(oldRed,newRed,steps)' ...
linspace(oldGreen,newGreen,steps)' ...
linspace(oldBlue,newBlue,steps)'];

然后对于下一步，做同样的操作并将它们连接起来：

cmap_full = [cmap;cmap2];

- Hugh Nolan

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中间的颜色 mid 怎么样？ - Shai

当你发布了更好的答案时，我正在添加它。 - Hugh Nolan