Esate.ru
Esate.ru Уроки Программирование 3D Обработка изображенийГрафические фильтры: изменение яркости и контрастности изображения

Обработка изображений

В этом разделе вы найдете примеры практической реализации алгоритмов, предназначенных для обработки изображений.

1.2 Графические фильтры: изменение яркости и контрастности изображения

Необходимые знания

Вам могут понадобится следующие статьи:

В этом уроке мы научимся изменять яркость и контрастность изображения.

Изменение яркости изображения

Яркость - это световая характеристика тел, отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади ее проекции на плоскости, перпендикулярной оси наблюдения. Если сказать проще, это количество белого цвета на изображении. Чем выше яркость, тем светлее оно становится.

Вот формула, по которой мы будем изменять яркость:

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

Pixel[X, Y] = Pixel[X, Y] + Brightness; 
//где Pixel[X, Y] – это цвет пикселя с координатами X, Y, а Brightness – это значение яркости.




Значения яркости находятся в диапазоне от 0 до 255. Для того чтобы яркость можно было уменьшать и увеличивать, значения яркости берут в диапазоне от -255 до 255, затем по формуле вычисляют цвет и приводят к диапазону от 0 до 255.

Чтобы цвет был в диапазоне от 0 до 255, мы будем использовать функцию ToByte().

Создайте класс Brightness и добавьте в него функцию ToByte().

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

private static byte ToByte(int Val)
{
    if (Val > 255) Val = 255;
    else if (Val < 0) Val = 0;
    return (byte)Val;
}



Теперь нужно добавить функцию ProcessImage:

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

public static unsafe Bitmap ProcessImage(Filter Main,int Value)
{
    for (int I = 0; I < Main.AllPixelsBytes; I += Main.BytesPerPixel)
    {
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 0) = ToByte(*(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 0) + Value);//B
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 1) = ToByte(*(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 1) + Value);//G   
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 2) = ToByte(*(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + I + 2) + Value);//R
    }
    Main.UnLock();
    return Main.Picture;
}



В этой функции мы к каждому пикселю прибавляли одинаковое значение и таким образом увеличивали яркость.

Использование в приложениях: яркость

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

Bitmap Test1 = Brightness.ProcessImage(new Filter(TestImage),85); //TestImage - это ваше изображение






Обработка изображений: изображение до изменения яркости Рисунок 1. Изображение до изменения яркости.
Обработка изображений: изображение после изменения яркости (+85) Рисунок 2. Изображение после изменения яркости (+85).

Изменение контрастности изображения

Контрастность - разница между оттенками цвета предмета наблюдения и окружающего его фона. Опять же, если сформулировать проще, это разница между различными расположенными рядом цветами. Чем выше контрастность, тем более резко мы наблюдаем переход от одного цвета к другому.

Реализация контрастности немного сложнее. Чтобы контрастность можно было увеличивать и уменьшать, её значения берут от -100 до 100, а потом уже значение приводят к диапазону от 0 до 255.

Формула ее вычисления выглядит следующим образом:

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

Contrast = (100.0 + Value) / 255.0; //Вычисляем общее значение
Contrast = Contrast * Contrast;
//Вычисляем контрастность для заданного пикселя
Pixel= RGB_Channels / 255.0;
Pixel = Pixel - 0.5;
Pixel = Pixel * Contrast;
Pixel = Pixel + 0.5;
Pixel = Pixel * 255;

if(Pixel > 255) Pixel = 255;
else if(Pixel < 0) Pixel = 0;



RGB_Channels здесь – это каналы RGB (красный, зелёный, синий).

Создайте класс Contrast и добавьте в него функцию ProcessImage :

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

public static unsafe Bitmap ProcessImage(Filter Main,int Value)
{
    int RedVal, GreenVal, BlueVal;
   
    double Pixel;
    double Contrast = (100.0 + Value) / 100.0; //Вычисляем общее значение контраста

    Contrast = Contrast * Contrast;

    for (int I = 0; I < Main.AllPixelsBytes; I += Main.BytesPerPixel)
    {
        BlueVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 0)); //B
        GreenVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 1)); //G 
        RedVal = *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 2)); //R

        Pixel = RedVal / 255.0;
        Pixel = Pixel - 0.5;
        Pixel = Pixel * Contrast;
        Pixel = Pixel + 0.5;
        Pixel = Pixel * 255;
        if (Pixel < 0) Pixel = 0;
        if (Pixel > 255) Pixel = 255;
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 2)) = Convert.ToByte(Pixel);

        Pixel = GreenVal / 255.0;
        Pixel = Pixel - 0.5;
        Pixel = Pixel * Contrast;
        Pixel = Pixel + 0.5;
        Pixel = Pixel * 255;
        if (Pixel < 0) Pixel = 0;
        if (Pixel > 255) Pixel = 255;
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 1)) = Convert.ToByte(Pixel);

        Pixel = BlueVal / 255.0;
        Pixel = Pixel - 0.5;
        Pixel = Pixel * Contrast;
        Pixel = Pixel + 0.5;
        Pixel = Pixel * 255;
        if (Pixel < 0) Pixel = 0;
        if (Pixel > 255) Pixel = 255;
        *(Main.Unsafe_IMG_Scan0 + (I + 0)) = Convert.ToByte(Pixel);
    }
    Main.UnLock();
    return Main.Picture;
}


Готово!

Использование в приложениях: контрастность

Код:
/*http://esate.ru, Alexei16*/

Bitmap Test1 = Contrast.ProcessImage(new Filter(TestImage),35); //TestImage - это ваше изображение






Обработка изображений: изображение до изменения контрастности (+35) Рисунок 3. Изображение до изменения контрастности.
Обработка изображений: изображение после изменения контрастности Рисунок 4. Изображение после изменения контрастности (+35).



Источник: Esate.ru
26 Января 2010


Комментарии (из ветки форума)

Авторизируйтесь или Зарегистрируйтесь
чтобы оставлять комментарии.

OpenGL

OpenGL

OpenGL (Open Graphics Library — открытая графическая библиотека, графический API) — спецификация, определяющая независимый от языка программирования платформонезависимый программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику.

Регистрация

Регистрируясь, вы принимаете правила сайта. Если вы не получили код подтв. регистрации - не забудьте проверить папку спам.
Логин*
Email*
Пароль*
Подтверждение пароля*
 
Логин*
Код*
 

Восстановление пароля

Пожалуйста, заполните поля, после чего вы получите код подтверждения на ваш E-mail. Если код не пришел в течении нескольких минут - проверьте папку спам.
Логин

или Email
 
Логин*
Код подтверждения*
Новый пароль*
Подтверждение пароля*
 

Авторизация

Пожалуйста, авторизуйтесь, для входа на сайт с помощью соц. сети:
  • Используйте вашу учетную запись на Facebook.com для входа на сайт.
  • Используйте вашу учетную запись VKontakte для входа на сайт.
  • Используйте вашу учетную запись Google для входа на сайт.

или с помощью аккаунта на сайте:

Логин
Пароль