改变 rgba 颜色的色调答案

【问题标题】：Changing hue of rgba color改变 rgba 颜色的色调
【发布时间】：2015-07-16 10:36:26
【问题描述】：

我正在使用 RGBA 颜色在对数刻度上绘制一堆数据作为 matplotlib 中的散点图（以防介质相关）。我希望能够做的是，一旦我绘制了所有内容，我想挑选出各个散点并将它们的色调更改为某种 RGB 颜色的色调，但保留旧的 alpha 值。我目前的做法是这样的：

oldHSV = rgb_to_hsv(oldRGBA[:3])
newHSV = rgb_to_hsv(newRGB)
oldHSV[0] = newHSV[0]
newRGBA = hsv_to_rgb(oldHSV).tolist() + [oldRGBA[3]]

即我取旧 RGBA 值的 RGB 部分，将其转换为 HSV，对新的预期 RGB 颜色执行相同操作，然后替换色调，将其转回 RGB 并添加旧的 alpha 值。

由于我这样做了数千次，这可能比我想在这里花费的时间要长得多。一种可能的解决方法是深入研究 RGB 和 HSV 之间的转换，并一次性弄清楚如何做到这一点，但我希望知道如何处理颜色（我真的不知道）的人已经想出了简单有效的方法方法。

如何在保留 A 的 alpha 值的同时将给定 RGBA 颜色 A 的色调更改为给定 RGB 颜色 B 的色调？使用不同的颜色模型（例如 HSL）会简化任务吗？如果可以，这会有所帮助吗？

【问题讨论】：

标签： matplotlib colors

【解决方案1】：

这是一次性完成所有更换的解决方案：

import matplotlib.colors as clr
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


N = 100000
x = 1.2 + 800.0 * np.random.rand(N)
y = 1.2 + 800.0 * np.random.rand(N)
# Generate random colors of the form (r, g, b, a) where r = 0.0
colors = np.random.rand(4 * N).reshape((N, 4))
colors[:, 0] = 0.0
area = np.pi * (5 * np.random.rand(N))**2

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
pcol = ax.scatter(x, y, s=area, c=colors)
ax.set_xscale('log')
ax.set_yscale('log')

# Save initial figure
plt.savefig("hue.jpg")

oldRGBA = pcol.get_facecolors().reshape((N, 1, 4))
oldRGB = oldRGBA[:, :, :3]
newRGB = oldRGB
newRGB[:, :, 0] = 1.0 # Set red component to 1.0
oldHSV = clr.rgb_to_hsv(oldRGB)
newHSV = clr.rgb_to_hsv(newRGB)
oldHSV[:, :, 0] = newHSV[:, :, 0]
newRGBA = np.copy(oldRGBA)
newRGBA[:, :, :3] = clr.rgb_to_hsv(oldHSV)
pcol.set_facecolors(newRGBA[:, 0, :])

# Save modified figure
plt.savefig("hue_bis.jpg")

plt.close()

如您所见，此代码尝试绘制 100000 个点，实际上它设法在大约 2 秒内完成了此操作。以下是制作的数字：

和：

关于你最后两个问题：

如何在保留 A 的 alpha 值的同时将给定 RGBA 颜色 A 的色调更改为给定 RGB 颜色 B 的色调？

和：

是否会使用不同的颜色模型（例如 HSL）来简化任务，如果是的话，这会有所帮助

我认为您进行此类修改的方法是可观的，它避免了手动计算（请参阅HSL and HSV）。使用不同的颜色模型是可能的，HSL 和 HSV 都允许在不影响其他参数的情况下更改色调，但这只是另一种方法，并不是更好的方法。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

这很有趣；虽然没有导致改进我的代码性能的方法，但它让我看到了其他人的代码会如何处理它（并且我的代码并不慢）。
哦！我期望一口气有更好的表现。我会仔细看看它。您是否有一段工作代码可以实现您的解决方案并让我自己节省时间？
不幸的是我没有；我的代码位于数据可视化工具中，我认为更改色调可能是我应用于可视化的操作之一的瓶颈。我无法真正提取它，它写得不够优雅。但实际上，您的回答基本上回答了我的问题：这实际上是一个瓶颈，我可以更快地处理东西吗？事实证明，显然不是，所以现在我可以转向其他潜在问题。
我明白了。顺便说一句，对于未来的读者来说，有一个比较点可能会很有趣。请您估计一下达到大约 2 秒的性能所需的最少点数？

【解决方案2】：

应该可以从oldRGBA中提取alpha并直接应用到newRGB：

newRGBA = colors.to_rgba(newRGB, alpha=oldRGBA[3])

注意：我从未使用过 matplotlib，我假设 alpha 分量是颜色的第 4 个元素

【讨论】：