在 Python 中实现 Gimp 的亮度层模式答案

【问题标题】：Implement Gimp's luminance layer mode in Python在 Python 中实现 Gimp 的亮度层模式
【发布时间】：2021-02-19 17:50:34
【问题描述】：

Gimp 在图层设置中有“亮度”模式：

我用它在放大的低分辨率彩色图像上叠加高分辨率灰度图像，以使彩色图像更清晰。例如，给定一张灰度图和一张彩色图

在模糊的彩色图像上应用灰度图像作为亮度“蒙版”的结果会创建清晰的彩色图像：

亮度过滤器是如何工作的，我将如何在 Python 中实现它（例如使用 Pillow）？

【问题讨论】：

标签： image-processing python-imaging-library gimp

【解决方案1】：

简单来说，人眼对亮度（亮度）的微小变化比对颜色的微小变化更敏感。顺便说一句，这就是 JPEG 使用chroma-downsampling 但保留完整亮度数据的原因。

因此，基本上，您将低分辨率彩色图像转换为色彩空间，例如 Lab 或 HSV 或任何包含 L 或 V 组件的颜色空间。然后，您用（高质量/高分辨率）亮度数据替换该组件并转换回 RGB。这样，您可以保留质量较低的颜色数据，但将其与质量较高的亮度数据相结合。

这里已经很晚了，所以我明天可能会写代码，但它看起来大致是这样的：

from PIL import Image

# Load low quality colour image and convert to HSV
lowQualColour = Image.open('colour.png')
HSV = lowQualColour.convert('HSV')
# Split channels, discarding Luminance
H, S, _ = HSV.split()

# Load high quality luminance as single channel
hiQualLuminance = Image.open('luminance.png').convert('L')

# Merge with colour channels and revert to RGB
result = Image.merge('HSV', (H,S,hiQualLuminance)).convert('RGB')

【讨论】：

【解决方案2】：

在实验中，使用这样的图像：

在白色上，亮度模式下的图层会渲染自身的副本，因此合成图像的底部与顶层具有完全相同的亮度。
如果您沿着垂直方向（例如使用参考线）从一个半部移动到另一半，并查看 xyY 模型的指针值（其中 Y 是亮度），您会发现亮度值变化不大，所以总体上可以假设亮度混合模式：
将底部图像转换为具有亮度分量的某种颜色模型（可能是xyY），
将顶部图像转换为相同的颜色模型
使用顶部的亮度分量和底部的其他两个分量创建像素值。
将像素值转换回 RGB

这也与LCh lightness 的工作方式一致，在“指针”对话框中检查CIE LCh 值。

【讨论】：