RGB до ближайшего предопределенного цвета
Редактировать:
С ответом я сделал эту функцию
function grabclosestcolor($r, $g, $b){
$colors = array(array(124,12,12),array(7,7,11),array(110,224,219),array(123,123,123),array(124,177,74),array(130,86,53),array(77,77,77),array(164,124,68),array(204,196,132),array(164,148,147),array(163,123,67),array(26,122,26), array(195,195,50),array(193,193,193),array(255,248,73),array(243,243,243));
$differencearray = array();
foreach ($colors as $value) {
$difference = sqrt(pow($r-$value[0],2)+pow($g-$value[1],2)+pow($b-$value[2],2));
array_push($differencearray, $difference);
$smallest = min($differencearray);
$key = array_search($smallest, $differencearray);
return $colors[$key];
}
}
Моя цель заключается в следующем. Я беру картинку и перебираю каждый пиксель и беру его x,y и rgb.
Вместо того, чтобы просто захватить rgb, у меня есть предопределенный массив, и я ищу наиболее близкое соответствие от цвета, который я захватил, к предопределенному массиву. Цель здесь - использовать только цвета из предопределенного массива. Вот мой массив цветов.
$colors = array(array(124,12,12),array(7,7,11),array(110,224,219),array(123,123,123),array(124,177,74),array(130,86,53),array(77,77,77),array(164,124,68),array(204,196,132),array(164,148,147),array(163,123,67),array(26,122,26), array(195,195,50),array(193,193,193),array(255,248,73),array(243,243,243));
и вот мой существующий код, который проходит через все это.
$int = imagesx($im) - 1;
$int2 = imagesy($im) - 1;
$start2 = 0;
do{
$start = 0;
do{
$rgb = imagecolorat($im, $start, $start2);
$r = ($rgb >> 16) & 0xFF;
$g = ($rgb >> 8) & 0xFF;
$b = $rgb & 0xFF;
$value = rgb2hex($r,$g,$b).":$start:$start2";
array_push($colorsofimage, $value);
} while($int > $start++);
} while($int2 > $start2++);
rgb2hex - это пользовательская функция, но я хочу изменить эту функцию с помощью функции, чтобы получить самый близкий цвет.
$ colorsofimage содержит массив информации о каждом пикселе в шестнадцатеричной форме:x:y, я хочу, чтобы это было rgb2hex(NEWFUNCTION($r,$g,$b)); Так что новый гекс - это 1 из предопределенного массива.
Я надеюсь, что вы поняли, потому что я понятия не имею, как это сделать, потому что я не знаю алгоритм цвета.
5 ответов
Вы должны рассчитать расстояние до каждого цвета и выбрать самый маленький.
Есть несколько способов сделать это. Простой способ будет рассчитать расстояние будет:
sqrt((r-r1)^2+(g-g1)^2+(b-b1)^2)
Лучшим методом может быть включение взвешенных значений для вычисления расстояния, например, значений, используемых при преобразовании RGB->YUV:
Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
в этом случае вы бы использовали
sqrt(((r - r1) * .299)^2 + ((g - g1) * .587)^2 + ((b - b1) * .114)^2)
Конечно, поскольку вам не нужны точные расстояния, просто сравнение, вы можете и, вероятно, должны просто пропустить квадратный корень, выполнив последний расчет:
((r - r1) * .299)^2 + ((g - g1) * .587)^2 + ((b - b1) * .114)^2
Цветовое пространство RGB - это просто куб. В 24-битном цвете каждая сторона имеет длину 256, допуская значения от 0 до 255. Чтобы найти ближайший цвет внутри этого куба, вам нужна функция расстояния. Самым простым и интуитивным является евклидово расстояние: если у вас есть цвет (r1, g1, b1) и другой цвет (r2, g2, b2), расстояние будет sqrt((r2-r1)^2 + (g2-g1)^2 + (b2-b1)^2),
Задача для вас состоит в том, чтобы найти наилучшее совпадение по всем значениям в вашем предварительно определенном массиве. Я предлагаю вам начать просто с перебора всех ваших значений и проверить расстояние для каждого по очереди. Обратите внимание, что для этого вам не нужно выполнять sqrtпростого сравнения по сумме квадратов было бы достаточно, и было бы полезно, чтобы все основывались на целочисленной математике. Мой PHP не очень хорош, но примерно вы бы сделали:
function dist($col1,$col2) {
$delta_r = $col1[0] - $col2[0];
$delta_g = $col1[1] - $col2[1];
$delta_b = $col1[2] - $col2[2];
return $delta_r * $delta_r + $delta_g * $delta_g + $delta_b * $delta_b;
}
$closest=$colors[0];
$mindist=dist($rgb,$colors[0]);
$ncolors=sizeof($colors);
for($i = 1; $i < $ncolors; ++$i)
{
$currdist = dist($rgb,$colors[$i]);
if($currdist<$mindist) {
$mindist=$currdist;
$closest=$colors[$i];
}
}
Существуют более сложные функции расстояния (например, лучше учитывается психовизуальная интерпретация цветовых различий (посмотрите на Delta E), но я подозреваю, что это больше, чем вам нужно.
Так как этот вопрос отображается в первой десятке результатов поиска goolge, вот более сложная функция, которую я написал несколько лет назад, которая дала лучшие результаты, чем существующие функции PHP.
/*
* Die Funktion gibt den Array-Schlüssel der Farbe ($palette),
* die am ehesten der Farbe $givenColor entspricht.
*
* Returns the index of the palette-color which is most similar
* to $givenColor.
*
* $givenColor und die Einträge in $palette können entweder
* Strings im Format (#)rrggbb
* (z. B. "ff0000", "4da4f3" oder auch "#b5d7f3")
* oder Arrays mit je einem Wert für Rot, Grün und Blau
* (z. B. $givenColor = array( 0xff, 0x00, 0x00 ) )
* sein.
*
* $givenColor and the colors in $palette should be either
* formatted as (#)rrggbb
* (e. g. "ff0000", "4da4f3" or "#b5d7f3")
* or arrays with values for red, green and blue
* (e. g. $givenColor = array( 0xff, 0x00, 0x00 ) )
*
* Referenzen/References:
* function rgb2lab
* - http://www.f4.fhtw-berlin.de/~barthel/ImageJ/ColorInspector//HTMLHilfe/farbraumJava.htm
* - http://www.brucelindbloom.com/index.html?Eqn_RGB_to_XYZ.html
* - http://www.brucelindbloom.com/index.html?Eqn_XYZ_to_Lab.html
*
* function deltaE
* - http://www.brucelindbloom.com/index.html?Eqn_DeltaE_CMC.html
*/
function getNearestColor( $givenColor,
$palette = array('blue' => '0000ff','red' => 'ff0000','green' => '00ff00','yellow' => 'ffff00','black' => '000000','white' => 'ffffff','orange' => 'ff8800','purple' => 'ff00ff', 'teal' => '00ffff')
)
{
if(!function_exists('rgb2lab'))
{
function rgb2lab($rgb) {
$eps = 216/24389; $k = 24389/27;
// reference white D50
$xr = 0.964221; $yr = 1.0; $zr = 0.825211;
// reference white D65
#$xr = 0.95047; $yr = 1.0; $zr = 1.08883;
// RGB to XYZ
$rgb[0] = $rgb[0]/255; //R 0..1
$rgb[1] = $rgb[1]/255; //G 0..1
$rgb[2] = $rgb[2]/255; //B 0..1
// assuming sRGB (D65)
$rgb[0] = ($rgb[0] <= 0.04045)?($rgb[0]/12.92):pow(($rgb[0]+0.055)/1.055,2.4);
$rgb[1] = ($rgb[1] <= 0.04045)?($rgb[1]/12.92):pow(($rgb[1]+0.055)/1.055,2.4);
$rgb[2] = ($rgb[2] <= 0.04045)?($rgb[2]/12.92):pow(($rgb[2]+0.055)/1.055,2.4);
// sRGB D50
$x = 0.4360747*$rgb[0] + 0.3850649*$rgb[1] + 0.1430804*$rgb[2];
$y = 0.2225045*$rgb[0] + 0.7168786*$rgb[1] + 0.0606169*$rgb[2];
$z = 0.0139322*$rgb[0] + 0.0971045*$rgb[1] + 0.7141733*$rgb[2];
// sRGB D65
/*$x = 0.412453*$rgb[0] + 0.357580*$rgb[1] + 0.180423*$rgb[2];
$y = 0.212671*$rgb[0] + 0.715160*$rgb[1] + 0.072169*$rgb[2];
$z = 0.019334*$rgb[0] + 0.119193*$rgb[1] + 0.950227*$rgb[2];*/
// XYZ to Lab
$xr = $x/$xr; $yr = $y/$yr; $zr = $z/$zr;
$fx = ($xr > $eps)?pow($xr, 1/3):($fx = ($k * $xr + 16) / 116); $fy = ($yr > $eps)?pow($yr, 1/3):($fy = ($k * $yr + 16) / 116); $fz = ($zr > $eps)?pow($zr, 1/3):($fz = ($k * $zr + 16) / 116);
$lab = array();
$lab[] = round(( 116 * $fy ) - 16); $lab[] = round(500*($fx-$fy)); $lab[] = round(200*($fy-$fz));
return $lab;
} // function rgb2lab
}
if(!function_exists('deltaE'))
{
function deltaE($lab1, $lab2)
{
// CMC 1:1
$l = 1; $c = 1;
$c1 = sqrt($lab1[1]*$lab1[1]+$lab1[2]*$lab1[2]); $c2 = sqrt($lab2[1]*$lab2[1]+$lab2[2]*$lab2[2]);
$h1 = (((180000000/M_PI) * atan2($lab1[1],$lab1[2]) + 360000000) % 360000000)/1000000;
$t = (164 <= $h1 AND $h1 <= 345)?(0.56 + abs(0.2 * cos($h1+168))):(0.36 + abs(0.4 * cos($h1+35)));
$f = sqrt(pow($c1,4)/(pow($c1,4) + 1900));
$sl = ($lab1[0] < 16)?(0.511):((0.040975*$lab1[0])/(1 + 0.01765*$lab1[0]));
$sc = (0.0638 * $c1)/(1 + 0.0131 * $c1) + 0.638;
$sh = $sc * ($f * $t + 1 -$f);
return sqrt( pow(($lab1[0]-$lab2[0])/($l * $sl),2) + pow(($c1-$c2)/($c * $sc),2) + pow(sqrt(($lab1[1]-$lab2[1])*($lab1[1]-$lab2[1]) + ($lab1[2]-$lab2[2])*($lab1[2]-$lab2[2]) + ($c1-$c2)*($c1-$c2))/$sh,2) );
} // function deltaE
}
if(!function_exists('colorDistance'))
{
function colorDistance($lab1,$lab2)
{
return sqrt(($lab1[0]-$lab2[0])*($lab1[0]-$lab2[0])+($lab1[1]-$lab2[1])*($lab1[1]-$lab2[1])+($lab1[2]-$lab2[2])*($lab1[2]-$lab2[2]));
}
}
if(!function_exists('str2rgb'))
{
function str2rgb($str)
{
$str = preg_replace('~[^0-9a-f]~','',$str);
$rgb = str_split($str,2);
for($i=0;$i<3;$i++)
$rgb[$i] = intval($rgb[$i],16);
return $rgb;
} // function str2rgb
}
// split into RGB, if not already done
$givenColorRGB = is_array($givenColor)?$givenColor:str2rgb($givenColor);
$min = 0xffff;
$return = NULL;
foreach($palette as $key => $color)
{
// split into RGB
$color = is_array($color)?$color:str2rgb($color);
// deltaE
#if($min >= ($deltaE = deltaE(rgb2lab($color),rgb2lab($givenColorRGB))))
// euclidean distance
if($min >= ($deltaE = colorDistance(rgb2lab($color),rgb2lab($givenColorRGB))))
{
$min = $deltaE;
$return = $key;
}
}
return $return;
}
Вычислите расстояние от входного цвета до всех возможных кандидатов вашей палитры, а затем выберите тот, у которого наименьшее расстояние, в качестве того, которым его следует заменить.
Расстояние можно определить любым удобным для вас способом; Евклидово расстояние кажется работоспособным для кубов RGB, цилиндров или конусов HSL/HSV.
Нет смысла брать квадратный корень. Нахождение кратчайшего расстояния аналогично нахождению кратчайшего квадрата расстояния. sqrt это дорогая операция, так что просто пропустите ее.
Разумеется, имеет ли это значение, зависит от того, как часто ваша программа будет выполнять этот расчет, но все равно бессмысленно его проводить.