javascript - HTML5 Canvas 增强图像

Question

我有以下功能可以使图像变亮/变暗。

<script>
brightness = function(delta) {
    return function (pixels, args) {
        var d = pixels.data;
        for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
            d[i] += delta;     // red
            d[i + 1] += delta; // green
            d[i + 2] += delta; // blue   
        }
        return pixels;
    };
};
</script>

只是想尝试一些更有趣的东西，我可以对图像进行自动增强吗？我的意思是仅使照片中的特定区域变亮/变暗。例如，我应该如何检测像素是否暗，然后我应该稍微调亮它？谢谢。

Answer 1

你要做的是修改图片动态。
因此，对于范围从 0.0 到 1.0 的归一化像素亮度，您必须决定将应用于每个像素亮度的变换函数。

您寻求的功能必须增强较低的亮度(接近 0)，并保持完全相同的亮度以获得高亮度(接近 1)。

这是一个(典型的)传递函数的例子:

所以你需要 Gamma > 1。
例如，您在这里看到，如果输入亮度为 0.2，则输出亮度为 0.45，这是原始值的两倍多。
对于 0.8 输入，我们有 0.95 的值，增加了 20%。

要仅更改亮度而不更改感知颜色，我看到的最简单的解决方案是使用其他颜色空间，如 hsl。
使用 h,s,l，您以对人眼有意义的方式表示颜色:
h 是色调:“颜色”，
饱和度是颜色的“强度”，
l 是……光度。

所以步骤是:

for each pixel  
    compute h,s,l of the pixel out of its r,g,b  
    apply one transform function on luminosity 
              a good one is : new l  =  Math.pow(l, 1 / gamma);  
    compute new (r,g,b) out of (h, s, new l)  
    write those values.  

我做了一个 fiddle 来说明:

fiddle 结果:http://jsfiddle.net/gamealchemist/yqvmC/embedded/result/
fiddle 本身:http://jsfiddle.net/gamealchemist/yqvmC/

编辑:这是一个修改后的版本，它将图像作为输入，并且返回图像。

参数可以是 Gamma 值(数字)，也可以是变换函数你喜欢的。
我为示例添加了 Gamma 压缩功能。你可以在结果上看到(向下滚动查看)，压缩非常苛刻:所有光度值以 ratio*(max-min) 为中心，这使得图像非常可读，但对比度较低。

代码如下:

// pow is the power of the function
// min is min value returned
// max is max value returned.
function gamma(pow, min, max, x) {
    return min + Math.pow(x, 1 / pow) * (max - min);
}

// pow is the 'gamma' used for both part of the curves
// min is the minimum value returned / max the max
// center is the luminosity where we stop reducing and start expanding
// ratio states where reduced luminosity should lay between min and max.
function gammaCompress(pow, min, max, center, ratio, x) {
    var xr = 0;
    if (x < center) {
        xr = x / center;
        return min + Math.pow(xr, 1 / pow) * (max - min) * ratio;
    } else {
        xr = (x - center) / (1 - center);
        return min + (max - min) * ratio + Math.pow(xr, 1 / pow) * (max - min) * (1 - ratio);
    }
}

function getEnligthedImage(sourceImage, transform) {
    // if a number, not a bound transform function, was provided,
    // assume it's a gamma targetting [0;1]
    if (typeof transform != 'function') {
        transform = gamma.bind(null, transform, 0, 1);
    }
    var tgtCv = document.createElement('canvas');
    tgtCv.width = sourceImage.width;
    tgtCv.height = sourceImage.height;
    var context = tgtCv.getContext('2d');
    context.drawImage(img, 0, 0);
    var imgData = context.getImageData(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);
    var pix = imgData.data;
    var hslValue = {        h: 0,        s: 0,        l: 0    };
    var rgbValue = {        r: 0,        g: 0,        b: 0    };
    for (var i = 0; i < pix.length; i += 4) {
        rgbToHsl(pix[i], pix[i + 1], pix[i + 2], hslValue);
        hslValue.l = transform(hslValue.l);
        hslToRgb(hslValue.h, hslValue.s, hslValue.l, rgbValue);
        pix[i] = rgbValue.r;
        pix[i + 1] = rgbValue.g;
        pix[i + 2] = rgbValue.b;
    }
    context.putImageData(imgData, 0, 0);
    var newImage = new Image();
    newImage.src = tgtCv.toDataURL("image/png");
    return newImage;
}

var result = getEnligthedImage(img, 1.6);
var pr = document.createElement('div');
pr.innerHTML = 'example for a gamma 1.6'
document.body.appendChild(pr);
document.body.appendChild(result);

var compressor = gammaCompress.bind(null, 1.4, 0.2, 1.0, 0.5, 0.5);
var compressedResult = getEnligthedImage(img, compressor);
pr = document.createElement('div');
pr.innerHTML = 'example using a gamma compressor. min is 0.2'
document.body.appendChild(pr);
document.body.appendChild(compressedResult);

如果你想对图像做一些其他的事情，保存到文件，发送到服务器，或者类似的，搜索谷歌:-)，这个链接可能有帮助:
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/HTMLCanvasElement