有序抖动 - 每个通道的颜色值

Question

在推进我的有序抖动算法时，我遇到了一个问题，主要是我真的不知道 col[levels] 可能是什么。

这是伪代码

k - 每个通道的颜色值数

n - 阈值拜耳矩阵的大小

我的代码在 K = 2 的情况下工作得很好，但是当 K = 3、K = 4 等时它不会返回正确的结果图像

更新代码

class OrderedDithering
{
    private float[,] bayerMatrix;

    private float[,] dither2x2Matrix =
        new float[,] { { 1, 3 },
                    { 4, 2 } };

    private float[,] dither3x3Matrix =
        new float[,] { { 3, 7, 4 },
                    { 6, 1, 9 },
                     { 2, 8, 5 } };

    public BitmapImage OrderedDitheringApply(BitmapImage FilteredImage, int valuesPerChannel, int thresholdSize)
    {
        Bitmap bitmap = ImageConverters.BitmapImage2Bitmap(FilteredImage);

        if (thresholdSize == 2)
        {
            bayerMatrix = new float[2, 2];
            for (int i = 0; i < 2; ++i)
                for (int j = 0; j < 2; ++j)
                    bayerMatrix[i,j] = dither2x2Matrix[i,j] / 5;
        }
        else
        {
            bayerMatrix = new float[3, 3];
            for (int i = 0; i < 3; ++i)
                for (int j = 0; j < 3; ++j)
                    bayerMatrix[i, j] = dither3x3Matrix[i, j] / 10;
        }

        for (int i = 0; i < bitmap.Width; ++i)
            for(int j = 0; j < bitmap.Height; ++j)
            {

                Color color = bitmap.GetPixel(i, j);
                double r = Scale(0, 255, 0, 1, color.R);
                double g = Scale(0, 255, 0, 1, color.G);
                double b = Scale(0, 255, 0, 1, color.B);

                int counter = 0;
                counter += Dither(valuesPerChannel, r, thresholdSize, i, j);
                counter += Dither(valuesPerChannel, g, thresholdSize, i, j);
                counter += Dither(valuesPerChannel, b, thresholdSize, i, j);

                if (counter == 0)
                    bitmap.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(0,0,0));
                else
                    bitmap.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(255/counter, 255/counter, 255/counter));
            }

        return ImageConverters.Bitmap2BitmapImage(bitmap);
    }

    public int Dither(int valuesPerChannel, double colorIntensity, int thresholdSize, int i, int j)
    {
        double tempValue = (double)(Math.Floor((double)((valuesPerChannel - 1) * colorIntensity)));
        double re = (valuesPerChannel - 1) * colorIntensity - tempValue;

        if (re >= bayerMatrix[i % thresholdSize, j % thresholdSize])
            return 1;
        else
            return 0;
    }

    public double Scale(double a0, double a1, double b0, double b1, double a)
    {
        return b0 + (b1 - b0) * ((a - a0) / (a1 - a0));
    }
}

Answer 1

如果您只需要一个与System.Drawing 配合使用并支持有序抖动的抖动库，请随意使用mine。它有一个易于使用的OrderedDitherer 类。

但如果你只是出于好奇而玩，并且想改进你的算法，这里有一些 cmets：

• 您现在始终将像素设置为黑色或白色（顺便说一句，例如，您可以只使用 Color.Black 而不是 FromArgb(0, 0, 0)），因此它不能用于更多颜色
• 从提供的代码中不清楚目标调色板是否属于colorsNum，但基本上您需要将所有抖动像素量化为最接近的转换颜色。
• 因此，您应该为每个像素的每个颜色通道（在 0..255 范围之间）应用有序矩阵，而不是按亮度工作，然后从目标调色板中选择一种颜色作为结果。 “最近的颜色”可以有更多的解释，但通常欧几里得搜索会做到这一点。
• 尽量避免使用Bitmap.SetPixel/GetPixel，因为它们非常慢，而且SetPixel 甚至不适用于具有索引调色板PixelFormat 的位图。
• 您的代码未显示矩阵的值，但还应针对您使用的调色板校准这些值。典型的默认值适用于 BW 调色板，但对于 256 调色板来说它们可能太强了（抖动“跳过”更多的阴影并引入了噪声而不是漂亮的渐变）。请参阅this 页面了解更多信息。

随意探索链接的代码库。 Dither 扩展方法是就地抖动Bitmap 的起点，这里是OrderedDitherer constructor、strength calibration 用于矩阵的最小/最大值和相当快的nearest color search RGB 通道或亮度。