c# - 48 位位图中灰色像素的意外 RGB channel 值

Question

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我已经设法使用 Bitmap.LockBits 从位图实例中提取像素信息。 PixelFormat 是 Format48bppRbg，根据我的理解和 Peter's answer关于上述问题，应该使用两个字节存储每个像素的RGB颜色 channel 。字节的组合值应等于 0 到 8192 之间的数字，表示 RBG channel 强度值。该值是通过将两个字节传递给 BitConverter.ToUInt16 方法获得的。

因此，在为以下 3 x 3 位图提取像素信息时(为清楚起见，此处已放大):

我的第一行像素 channel 是这样的:

<表类="s-表"> <头> 像素颜色 红色强度 绿色强度 蓝色强度 <正文> 红色 8192 0 0 绿色 0 8192 0 蓝色 0 0 8192

到目前为止一切顺利。

然而，在第二行，它是这样的:

<表类="s-表"> <头> 像素颜色 红色强度 绿色强度 蓝色强度 <正文> 白色 8192 8192 8192 灰色 (!) 1768 (!) 1768 (!) 1768 (!) 黑色 0 0 0

白色和黑色像素 channel 值对我来说很有意义。

然而，灰色却没有。

如果您在上面的灰色像素上使用任何颜色选择器，您应该会得到完美的中灰色。在 24 位颜色中，它应该等效于 (R: 128, G: 128, B: 128)，或十六进制形式的 #808080。

那么为什么在 Format48bppRpg 像素格式中， channel 强度远低于预期的中间 4096 值？这个基于 GDI+ 的 0-8192 范围不应该像它的 8 位对应物一样工作，0 是最低强度而 8192 是最高强度吗？我在这里缺少什么？

作为引用，这里是 Visual Studio 调试器的屏幕截图，显示了原始字节索引和值，以及关于步幅、 channel 位置及其提取的强度值的附加注释，直到灰色像素:

Answer 1

您陈述错误假设的部分是 #808080 是“完美的中灰色”。它不是，至少如果你从某种角度来看它不是(更多关于它 here )。

许多颜色标准，包括 sRGB，使用 gamma compression使较暗的颜色在通常用于存储 RGB 颜色的 256 个值的范围内间隔更大。这大致意味着在编码该值之前取相对分量值的平方根(或 2.2 根)。原因是人眼(与其他感官一样)以对数方式感知亮度，因此，即使亮度在算术上很小的变化也很重要，如果这实际上意味着亮度加倍的话。

128 的字节值实际上大约是全亮度的 21.95 % (128/255 ^ 2.2)，这是您在 16 位组件的情况下看到的。可能值的空间更大，因此 GDI(或格式)不再需要以特殊方式存储它们。

如果您需要算法，取值的 2.2 根通常效果很好，但正确的公式有点不同，请参阅 here .根函数通常具有接近零的无限斜率，因此特定公式试图通过使该部分线性化来解决该问题。可以很容易地从中导出一段代码:

static byte TransformComponent(ushort linear)
{
    const double a = 0.055;
    var c = linear / 8192.0;
    c = c <= 0.0031308 ? 12.92 * c : (1 + a) * Math.Pow(c, 1/2.4) - a;
    return (byte)Math.Round(c * Byte.MaxValue);
}

这为 1768 的值提供了 128。