Python图像处理库PIL中图像格式转换

对于彩色图像，不管其图像格式是PNG，还是BMP，或者JPG，在PIL中，使用Image模块的open()函数打开后，返回的图像对象的模式都是“RGB”。

而对于灰度图像，不管其图像格式是PNG，还是BMP，或者JPG，打开后，其模式为“L”。

对Image模块的介绍，对于PNG、BMP和JPG彩色图像格式之间的互相转换都可以通过Image模块的open()和save()函数来完成。

具体说就是，在打开这些图像时，PIL会将它们解码为三通道的“RGB”图像。用户可以基于这个“RGB”图像，对其进行处理。

处理完毕，使用函数save()，可以将处理结果保存成PNG、BMP和JPG中任何格式。这样也就完成了几种格式之间的转换。

对于不同的格式的图像之间转换，我们需要使用convert函数

 

使用不同的参数，将当前的图像转换为新的模式，并产生新的图像作为返回值。

PIL中有九种不同模式。分别为1，L，P，RGB，RGBA，CMYK，YCbCr，I，F。

原图像：

1、 模式“1”---二值图像

模式“1”为二值图像，非黑即白。但是它每个像素用8个bit表示，0表示黑，255表示白。下面我们将lena图像转换为“1”图像。

 

 

 

2、 模式“L”---灰度图像

模式“L”为灰色图像，它的每个像素用8个bit表示，0表示黑，255表示白，其他数字表示不同的灰度。在PIL中，从模式“RGB”转换为“L”模式是按照下面的公式转换的：

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

im_L = im.convert("L")

 

 

3、 模式“P”---八位彩色图像，色彩值由调色板查询

模式“P”为8位彩色图像，它的每个像素用8个bit表示，其对应的彩色值是按照调色板查询出来的。

im_P = im.convert("P")

 

 

4、 模式“RGBA”---4通道RGB和alpha透明道

模式“RGBA”为32位彩色图像，它的每个像素用32个bit表示，其中24bit表示红色、绿色和蓝色三个通道，另外8bit表示alpha通道，即透明通道。

im_RGBA = im.convert("RGBA")

 

 

 

5、 模式“CMYK”---印刷四分色模式（C青色M品红Y黄色K黑色）

模式“CMYK”为32位彩色图像，它的每个像素用32个bit表示。模式“CMYK”就是印刷四分色模式，它是彩色印刷时采用的一种套色模式，利用色料的三原色混色原理，加上黑色油墨，共计四种颜色混合叠加，形成所谓“全彩印刷”。

四种标准颜色是：C：Cyan = 青色，又称为‘天蓝色’或是‘湛蓝’M：Magenta = 品红色，又称为‘洋红色’；Y：Yellow = 黄色；K：Key Plate(blacK) = 定位套版色（黑色）。

im_CMYK = im.convert("CMYK")

 

转换公式

 

 

 

由于该转换公式比较简单，转换后的图像颜色有些失真。

 6、 模式“YCbCr”---24位（Y亮度Cb蓝色色度Cr红色色度）

模式“YCbCr”为24位彩色图像，它的每个像素用24个bit表示。YCbCr其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。

 

im_YCbCr = im.convert("YCbCr")

 

 

 

7、 模式“I”---与上面灰度模式L一致

模式“I”为32位整型灰色图像，它的每个像素用32个bit表示，0表示黑，255表示白，(0,255)之间的数字表示不同的灰度。在PIL中，从模式“RGB”转换为“I”模式是按照下面的公式转换的：

im_I = im.convert("I")

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

 

模式“I”与模式“L”的结果是完全一样，只是模式“L”的像素是8bit，而模式“I”的像素是32bit。

8、 模式“F”---32位浮点灰色图像

模式“F”为32位浮点灰色图像，它的每个像素用32个bit表示，0表示黑，255表示白，(0,255)之间的数字表示不同的灰度。在PIL中，从模式“RGB”转换为“F”模式是按照下面的公式转换的：

 

 

 

模式“F”与模式“L”的转换公式是一样的，都是RGB转换为灰色值的公式，但模式“F”会保留小数部分，如实验中的数据。

另外：其他模式转RGB类似使用convert方法