參考：https://blog.csdn.net/icamera0/article/details/50843196?utm_source=blogxgwz0

接上一篇《Python影象處理庫PIL中影象格式轉換（一）》

二、其他不同模式轉換為“RGB”模式

模式“RGB”為24位彩色影象，它的每個畫素用24個bit表示，分別表示紅色、綠色和藍色三個通道。

在PIL中，對於彩色影象，open後都會轉換為“RGB”模式，然後該模式可以轉換為其他模式，比如“1”、“L”、“P”和“RGBA”，這幾種模式也可以轉換為“RGB”模式。

1、 模式“1”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“1”以後，畫素點變成黑白兩種點，要麼是0，要麼是255。而從模式“1”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道都是模式“1”的畫素值的拷貝。

例子：

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_1 =lena.convert("1")
 
>>> lena_1_rgb =lena_1.convert("RGB")
 
>>> lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_1.getpixel((0,0))
 
255
 
>>>lena_1_rgb.getpixel((0,0))
 
(255, 255, 255)
 

2、 模式“L”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“L”以後，畫素值為[0,255]之間的某個數值。而從模式“L”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道都是模式“L”的畫素值的拷貝。

例子：

 
>>> from PIL import Image
 
>>> lena = Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_L =lena.convert("L")
 
>>> lena_L_rgb =lena_L.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_L.getpixel((0,0))
 
132
 
>>>lena_rgb.getpixel((0,0))
 
(132, 132, 132)
 

3、 模式“P”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“P”以後，畫素值為[0,255]之間的某個數值，但它為調色盤的索引值，其最終還是彩色影象。從模式“P”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道會變成模式“P”的畫素值索引的彩色值。

例子：

>>> from PIL import Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_P =lena.convert("P")
 
>>> lena_P_rgb =lena_P.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_P.getpixel((0,0))
 
62
 
>>>lena_P_rgb.getpixel((0,0))
 
(204, 102, 51)

4、 模式“RGBA”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“RGBA”以後，影象從三通道變成了四通道，其R、G、B三個通道的數值沒有變化，新增的alpha通道均為255，表示不透明。從模式“RGBA”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道又變回原來的數值。

例子：

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_RGBA =lena.convert("RGBA")
 
>>> lena_RGBA_rgb= lena_RGBA.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_RGBA.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78, 255)
 
>>>lena_RGBA_rgb.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)

5、 模式“CMYK”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“CMYK”以後，影象從三通道變成了四通道，其C、M、Y三個通道的數值是通過之前的公式計算得到，K通道被直接賦值為0。

C = 255 - R
M = 255 - G
Y = 255 - B
K = 0

從模式“CMYK”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道又變回原來的數值，這是無損的轉換。

R = 255 - C
G = 255 - M
B = 255 - Y

例子：

>>> from PIL import Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_CMYK =lena.convert("CMYK")
 
>>> lena_CMYK_rgb= lena_CMYK.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_CMYK.getpixel((0,0))
 
(58, 144, 177, 0)
 
>>>lena_CMYK_rgb.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)

6、 模式“YCbCr”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“YCbCr”，通常都是使用下面的公式計算，但PIL中並沒有嚴格按照這個公式進行轉換。

Y= 0.257*R+0.564*G+0.098*B+16
Cb = -0.148*R-0.291*G+0.439*B+128
Cr = 0.439*R-0.368*G-0.071*B+128

從模式“YCbCr”轉換成“RGB”時，通常是按照下面的公式計算，但PIL中並沒有嚴格按照這個公式進行轉換。

R= 1.164*(Y-16)+1.596*(Cr-128)
G = 1.164*(Y-16)-0.392*(Cb-128)-0.813*(Cr-128)
B = 1.164*(Y-16)+2.017*(Cb-128)

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_YCbCr =lena.convert("YCbCr")
 
>>> lena_YCbCr_rgb= lena_YCbCr.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78) 
 
>>>lena_YCbCr.getpixel((0,0))
 
(132, 97, 173)
 
>>>lena_YCbCr_rgb.getpixel((0,0))
 
(195, 110, 77)

7、 模式“I”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“I”，將三通道變成了單通道，使用下面的公式計算獲得畫素值：

I = R * 299/1000+ G * 587/1000 + B * 114/1000

從模式“I”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道都是模式“I”的畫素值的拷貝。

例子：

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_I =lena.convert("I")
 
>>> lena_I_rgb =lena_I.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>>lena_I.getpixel((0,0))
 
132
 
>>>lena_I_rgb.getpixel((0,0))
 
(132, 132, 132)

8、 模式“F”轉換為模式“RGB”

模式“RGB”轉換為模式“F”，將彩色影象變成了32位浮點灰色影象。在PIL中，從模式“RGB”轉換為“F”模式是按照下面的公式轉換的：

F = R * 299/1000+ G * 587/1000 + B * 114/1000

從模式“F”轉換成“RGB”時，“RGB”的三個通道都是模式“F”的畫素值整數部分的拷貝。

例子：

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_F =lena.convert("F")
 
>>> lena_F_rgb =lena_F.convert("RGB")
 
>>>lena.getpixel((0,0))
 
(197, 111, 78)
 
>>> lena_F.getpixel((0,0))
 
132.95199584960938
 
>>>lena_F_rgb.getpixel((0,0))
 
(132, 132, 132)

三、調色盤影象的轉換

在PIL中，將“RGB”影象轉換為“P”模式影象時，有對應的convert()函式定義，如下：

im.convert(“P”,**options) ⇒ image

這個定義將模式固定為“P”，後面可以帶幾個可選引數。它們分別為：dither，palette和colors。

引數dither用於控制顏色抖動。預設是FLOYDSTEINBERG，不使能該功能，則賦值為NONE。

引數palette用於控制調色盤的產生。預設是WEB，這是標準的216色的“web palette”。要使用優化的調色盤，則賦值為ADAPTIVE。

引數colors用於控制調色盤顏色數目。當引數palette為ADAPTIVE時，colors數值表示調色盤的顏色數目。預設是最大值，即256種顏色。

使用預設值，將“RGB”轉換為“P”模式影象後如下：

引數dither預設為FLOYDSTEINBERG；如果不開啟顏色抖動功能，則賦值為NONE。其轉換結果如下：

引數palette預設是WEB。要使用優化的調色盤，則賦值為ADAPTIVE。其轉換結果為：

當引數palette為ADAPTIVE時，colors數值表示調色盤的顏色數目。預設值為256。當colors設定為10時，其轉換結果為：

>>> from PILimport Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena_P_dither= lena.convert("P", dither = Image.NONE)
 
>>> lena_P_palette= lena.convert("P", palette = Image.ADAPTIVE)
 
>>>lena_P_palette_colors = lena.convert("P", palette = Image.ADAPTIVE,colors = 10)

四、帶矩陣的模式轉換

模式轉換函式convert()的第三種定義如下：

im.convert(mode,matrix) ⇒ image

這種定義只適合將一個“RGB”影象轉換為“L”或者“RGB”影象，不能轉換為其他模式的影象。變數matrix為4或者16元組。

例子：下面的例子將一個RGB影象（根據ITU-R709線性校準，使用D65亮度）轉換到CIE XYZ顏色空間：

>>>from PIL import Image
 
>>> lena =Image.open("D:\\Code\\Python\\test\\img\\lena.jpg")
 
>>> lena.mode
 
'RGB'
 
>>> rgb2xyz= (
 
             0.412453,0.357580, 0.180423, 0,
 
                       0.212671,0.715160, 0.072169, 0,
 
                       0.019334,0.119193, 0.950227, 0 )
 
 
 
>>>lena_L = lena.convert("L", rgb2xyz)
 
>>>lena_rgb = lena.convert("RGB", rgb2xyz)

影象lena_L如下：

影象lena_rgb如下：

五、小結

PIL中對影象格式及模式的轉換，相對都是非常簡潔。使用者可以根據自己的需求，將影象轉換為目標模式，進而進行各種處理。對於不同的影象處理目的，需要選擇在哪種模式上設計影象演算法，設計什麼樣的演算法，這個是一個極為關鍵的問題。希望之後的學習中，能夠有比較深刻的認識。

（完）