将位图 (rgb) 与 TIFF (cmyk) 连接，而不将 cmyk 转换为 rgb

Question

我正在开发一个应用程序来连接 RGB 中的位图图像和 CMYK 中的 TIFF。 我尝试过使用 System.Drawing 和 System.Windows.Media 命名空间。

问题是两个库都试图在合并之前将我的 TIFF 图像转换为 RGB，这会导致图像质量下降。

据我了解，他们总是在处理之前将图像转换为 RGB 的原因是因为这两个库是出于渲染意图这样做的。

我不需要渲染任何东西，只需将两张照片合并并保存到磁盘，仅此而已。

我应该怎么做才能实现我的目标？显然，我不想失去 TIFF 的质量，所以我认为最好不要进行任何转换，保持原始并合并。无论如何，这只是一个猜测，其他选项也可以考虑。请问有人能解释一下我的情况吗？

请看下面从 cmyk 转换为 rgb 前后的 tiff 图像对比。

Answer 1

我不知道 TIFF 格式可以同时拥有两种不同的色彩空间。由于您是在处理 CMYK，我认为这是您想要保留的。

如果是这样，这样做的步骤是：

1. 加载 CMYK 图像 A（使用 BitmapDecoder）
2. 加载 RGB 图像 B（使用 BitmapDecoder）
3. 将图像 B 转换为具有所需颜色配置文件的 CMYK（使用 FormatConvertedBitmap）
4. 如果需要，确保图像 B 的像素格式与 A 匹配（使用 FormatConvertedBitmap）
5. 在内存中将两者合成为字节数组（使用CopyPixels，然后是内存操作，然后是内存中的新位图）
6. 将合成保存到新的 CMYK TIFF 文件（使用 TiffBitmapEncoder）

WIC (System.Media) 应该可以做到这一点。

这样做的一个例子 (github) 可以写成：

BitmapFrame LoadTiff(string filename)
{
    using (var rs = File.OpenRead(filename))
    {
        return BitmapDecoder.Create(rs, BitmapCreateOptions.PreservePixelFormat, BitmapCacheOption.OnLoad).Frames[0];
    }
}

// Load, validate A
var imageA = LoadTiff("CMYK.tif");
if (imageA.Format != PixelFormats.Cmyk32)
{
    throw new InvalidOperationException("imageA is not CMYK");
}

// Load, validate, convert B
var imageB = LoadTiff("RGB.tif");
if (imageB.PixelHeight != imageA.PixelHeight)
{
    throw new InvalidOperationException("Image B is not the same height as image A");
}
var imageBCmyk = new FormatConvertedBitmap(imageB, imageA.Format, null, 0d);

// Merge
int width = imageA.PixelWidth + imageB.PixelWidth,
    height = imageA.PixelHeight,
    bytesPerPixel = imageA.Format.BitsPerPixel / 8,
    stride = width * bytesPerPixel;
var buffer = new byte[stride * height];
imageA.CopyPixels(buffer, stride, 0);
imageBCmyk.CopyPixels(buffer, stride, imageA.PixelWidth * bytesPerPixel);
var result = BitmapSource.Create(width, height, imageA.DpiX, imageA.DpiY, imageA.Format, null, buffer, stride);

// save to new file
using (var ws = File.Create("out.tif"))
{
    var tiffEncoder = new TiffBitmapEncoder();
    tiffEncoder.Frames.Add(BitmapFrame.Create(result));
    tiffEncoder.Save(ws);
}

它保持 CMYK 图像的颜色准确性，并使用系统颜色配置文件转换 RGB。这可以在 Photoshop 中进行验证，显示每个字母和浓郁的黑色都保持了它们的原始值。 （请注意，imgur 确实转换为具有可疑颜色处理的 png - check github for originals。）

图像 A (CMYK)：

图像 B (RGB)：

结果（CMYK）：

要使两张图像重叠，一张图像必须具有某种透明度的概念。遮罩就是其中的一个示例，您可以在其中选择特定的颜色值来表示“透明”。遮罩的缺点是遮罩不能很好地处理混叠的源图像。为此，您会想要做一个 Alpha 通道 - 但跨色彩空间混合将具有挑战性。 (Github)

// Load, validate A
var imageA = LoadTiff("CMYK.tif");
if (imageA.Format != PixelFormats.Cmyk32)
{
    throw new InvalidOperationException("imageA is not CMYK");
}

// Load, validate, convert B
var imageB = LoadTiff("RGBOverlay.tif");
if (imageB.PixelHeight != imageA.PixelHeight
    || imageB.PixelWidth != imageA.PixelWidth)
{
    throw new InvalidOperationException("Image B is not the same size as image A");
}
var imageBBGRA = new FormatConvertedBitmap(imageB, PixelFormats.Bgra32, null, 0d);
var imageBCmyk = new FormatConvertedBitmap(imageB, imageA.Format, null, 0d);

// Merge
int width = imageA.PixelWidth, height = imageA.PixelHeight;
var stride = width * (imageA.Format.BitsPerPixel / 8);
var bufferA = new uint[width * height];
var bufferB = new uint[width * height];
var maskBuffer = new uint[width * height];
imageA.CopyPixels(bufferA, stride, 0);
imageBBGRA.CopyPixels(maskBuffer, stride, 0);
imageBCmyk.CopyPixels(bufferB, stride, 0);

for (int i = 0; i < bufferA.Length; i++)
{
    // set pixel in bufferA to the value from bufferB if mask is not white
    if (maskBuffer[i] != 0xffffffff)
    {
        bufferA[i] = bufferB[i];
    }
}

var result = BitmapSource.Create(width, height, imageA.DpiX, imageA.DpiY, imageA.Format, null, bufferA, stride);

// save to new file
using (var ws = File.Create("out_overlay.tif"))
{
    var tiffEncoder = new TiffBitmapEncoder();
    tiffEncoder.Frames.Add(BitmapFrame.Create(result));
    tiffEncoder.Save(ws);
}

示例图片 B：

示例输出：