奇怪的 PIL.Image.fromarray 行为与 numpy 零和 mode='1'

Question

对我来说应该有一些谜题。

根据 PIL 文档，它具有不同的图像模式（如 1、L、8、RGB、RGBA 等），但我对模式“1”感兴趣（1 位像素，黑白，存储每个字节一个像素）。

我创建了 2 个大小为 100 x 100 的矩阵：第一个只有零 (np.zeros)，第二个只有一个 (np.ones)，期望全黑图像带有 1，而白色图像在模式 '1' 中带有零仅限黑白图像。

结果图片

问题：我做错了什么？

UPD。我试过使用 np.dtype uint8，没有用：

最终可接受的 UPD： 似乎有一个 PIL 错误，有一段时间没有修复，所以你应该使用 workarond 以这种方式创建一个白色矩形。奇怪，但现在我什至不确定“1”模式是什么意思：D

Answer 1

关于原始问题，这是最短的版本，适合我：

Image.fromarray(255 * np.ones((100, 100), np.uint8), '1')

我得到了正确的全白图像。

As pointed out earlier，当转换为“1”模式时，默认激活dithering。所以，也许模式“1”的意图正是：提供一种创建抖动图像的快速方法。让我们看看这个简短的例子：

from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
from PIL import Image

plt.figure(1, figsize=(15, 5))

# Open some image
img = Image.open('path/to/your/image.png')
plt.subplot(1, 3, 1), plt.imshow(img)

# Convert to '1'; dithering activated by default
plt.subplot(1, 3, 2), plt.imshow(img.convert('1'))

# Convert to '1'; dithering deactivated
plt.subplot(1, 3, 3), plt.imshow(img.convert('1', dither=Image.NONE))

plt.tight_layout()
plt.show()

这就是输出：

抖动的图像在足够小的情况下看起来很像通常的灰度图像。禁用抖动时（右图），您实际上会得到一个阈值图像，其中所有 >= 128 的值都设置为白色，否则设置为黑色。

希望有帮助！

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System information
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Python:      3.8.1
Matplotlib:  3.2.0rc1
NumPy:       1.18.1
Pillow:      7.0.0
-----------------------

Answer 2

你需要在创建数组时指定dtype，否则你会得到类似int64的东西：

im = np.zeros((100,100), dtype=np.uint8)

Answer 3

你的第二个案例Image.fromarray(numpy.ones((100, 100)), '1')有两个问题

1. numpy.ones(...) 创建一个值 1，它只设置了 8 位中的一位。您需要 255 的值来设置所有八位
2. 您需要将 numpy dtype 显式设置为uint8

from PIL import Image
import numpy

white_image = Image.fromarray(numpy.full(shape=(100, 100), fill_value=255, dtype=numpy.uint8), '1')

这将产生您想要的纯白色图像。