image - 如何更改图像的整体色调，类似于 Photoshop 的色调调整？

Question

在Photoshop中，我可以调整图像的整体色调，使黑/白/灰级别不受影响，而色调分别变化到-100左右(附比例图)。是否有 MATLAB 或 PsychToolbox 函数可以完成此任务？

例如，像 newImage = Hueadjust(Image, -100) 这样的函数或类似这样的简单函数。

我有很多图像，我确信有一种方法可以通过 Photoshop 对所有图像进行批处理，以便将相同的色调比例应用于所有图像，但考虑到我缺乏编码，我想知道这是否可以通过代码相对轻松地完成经验。

Answer 1

是的，这很简单。只需将图像转换为 HSV，获取色调 channel 并加或减 360 度模，然后将图像转换回来。请注意，操纵色调不会影响图像中看到的黑/灰/白色，这实际上是您想要的。 HSV 色彩空间中的饱和度和明度分量可以为我们做到这一点。每个像素的色调分量的加法和/或减法就是 Photoshop(以及其他类似的图形编辑器，如 GIMP)在后台执行的操作。

使用函数rgb2hsv及其等效项 hsv2rgb 。然而，每个转换 channel 的动态范围是从[0,1]开始，但通常色调表示在0到360度之间。因此，将色调 channel 乘以 360，进行取模，然后在完成后除以 360。

如果您想创建一个名为 hueadjust 的函数，就像您在帖子中所提到的那样，只需执行以下操作:

function newImage = hueadjust(img, hAdjust)
    hsv = rgb2hsv(img);
    hue = 360*hsv(:,:,1);
    hsv(:,:,1) = (mod(hue + hAdjust, 360)) / 360;
    newImage = hsv2rgb(hsv);
end

第一行代码将图像转换为 HSV。下一行代码将色调 channel 复制到名为 hue 的变量中，并将每个值乘以 360。然后，我们通过获取原始图像的每个色调值写回原始图像的色调 channel (存储在 hue 中)通过 hAdjust 添加每种色调，这是所需的度数偏移，并确保如果超过 360 度，我们会回绕到 0(这就是 >mod 正在执行)，然后将结果除以 360 以返回到预期的 [0,1] 动态范围。此修改后的图像现在被转换回 RGB 并发送到输出。

请注意，由于调用了 hsv2rgb，输出图像将为 double 类型。每个 channel 的动态范围仍在 [0,1] 范围内，因此您可以轻松地将这些图像写入文件而不会出现问题。如果您出于某种原因想要返回到图像本身的原始类型，您可以使用诸如 im2uint8 之类的函数从图像处理工具箱将输入转换回其无符号 8 位整数形式。实践中看到的大多数图像都采用这个标准。

这是一个简单的示例，了解此函数的工作原理。另外，为了完整性，让我们看一下色相环的样子:

^{来源:Lode's Computer Graphics Tutorial}

我们可以看到红色的色调约为 0 度，而洋红色的色调约为 315 度或 -45 度。我们还可以使用 MATLAB 中图像处理工具箱附带的 onions.png 图像。它看起来像这样:

我们也先看看这张图片。可以使用图像引用的 URL 直接从 Internet 读取上图:

im = imread('/image/BULoQ.png');

IPT 的 imread 函数的好处是您可以直接从 Internet 读取图像。我想变换或移动色调，使红色色调变为洋红色，这意味着将每个色调中的所有色调移动 -45 度。因此，像这样运行该函数:

out = hueadjust(im, -45);

使用imshow(out)显示图像，我们得到:

请注意，其余色调在变换后才有意义。绿色是相当暗淡的绿色，色调可能徘徊在 60 度左右。减去 45 会将其推至红色色调，您可以在生成的图像中看到这一点。黄色也是如此，因为它们的色相徘徊在 30 - 40 度左右。另请注意，白色最有可能受到一点影响，因为在这些白色区域中看到的颜色不是纯白色(也称为不是 100% 饱和度)，这是预期的。