图像模式介绍

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1、相关概念

2、模式”1″

3、模式”L”

4、模式”P”

5、模式”RGBA”

6、模式”CMYK”

8、模式”YCbCr”

9、模式”I”

10、模式”F”

1、相关概念

   所谓图像模式，就是把色彩分解成部分颜色组件，对颜色组件不同的分类就形成了不同的色彩模式。（摘自百度百科）所谓位图，又称栅格图（英语：Raster graphics）或点阵图，是使用像素阵列(Pixel-array/Dot-matrix点阵)来表示的图像。位图的像素都分配有特定的位置和颜色值。每个像素的颜色信息由RGB组合或者灰度值表示。根据位深度,可将位图分为1、4、8、16、24及32位图像等。每个像素使用的信息位数越多，可用的颜色就越多，颜色表现就越逼真，相应的数据量越大。例如，位深度为 1 的像素位图只有两个可能的值（黑色和白色），所以又称为二值位图。位深度为 8 的图像有 28（即 256）个可能的值。位深度为 8 的灰度模式图像有 256 个可能的灰色值。（摘自维基百科）所谓RGB图像，由三个颜色通道组成。8 位/像素的 RGB 图像中的每个通道有 256 个可能的值，这意味着该图像有 1600 万个以上可能的颜色值。有时将带有 8 位/通道 (bpc) 的 RGB 图像称作 24 位图像（8 位 x 3 通道 = 24 位数据/像素）。通常将使用24位RGB组合数据位表示的的位图称为真彩色位图。所谓BMP文件，是微软公司所开发的一种交换和存储数据的方法，各个版本的Windows都支持BMP格式的文件。Windows提供了快速、方便的存储和压缩BMP文件的方法。BMP格式的缺点是，要占用较大的存储空间，文件尺寸太大。在PIL中，图像模式大致分为九种，分别为：1，L，P，RGB，RGBA，CMYK，YCbCr，I， F。

2、模式”1″

模式”1″为二值图像，非黑即白。但是它的每个像素用8个bit表示，0表示黑，255表示白。

以上面这张图片作为实验样例(empire.jpg)，上图是RGB模式的，现在将其转换为模式为”1″.

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('1')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((0, 0)))         # 0
11. print(empire_1.getpixel((10, 120)))      # 255
12. empire_1.save("empire_1.jpg")

3、模式”L”

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('L')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((0, 0)))         # 5
11. print(empire_1.getpixel((10, 120)))      # 16
12. empire_1.save("empire_L.jpg")

   同样地，先是打开一个RGB模式的图片，然后将其转换为模式为”L”的图片，可以看到模式变化后，图片大小前后并未发生改变，然后对比了相同坐标位置的不同模式下的像素值，可以看到，对于RGB模式图像，像素值包含R,G,B三点要素的占比，而对于模式为”L”的图像，不同于模式”1″, 像素值可以取到0-255之间的任何值。最后，将转换成功的模式为”L”的图像保存，图片显示如下：

4、模式”P”

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('P')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((10, 1)))        # 11
11. print(empire_1.getpixel((101, 33)))      # 17
12. empire_1.save("empire_P.bmp")

  代码基本不变，转换后的图像如图：

5、模式”RGBA”

  “RGBA”模式为32位彩色模式，其中24个bit分别表示红色，绿色，蓝色三个通道，另外8个bit 表示alpha通道，即透明通道。

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('RGBA')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((10, 1)))        # (25, 20, 14, 255)
11. print(empire_1.getpixel((101, 33)))      # (47, 33, 22, 255)
12. empire_1.save("empire_RGBA.jpg")

当将RGB转换为RGBA模式的图像时，alpha通道全部为255，即完全不透明。图像如下：

6、模式”CMYK”

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('CMYK')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((10, 1)))        # (230, 235, 241, 0)
11. print(empire_1.getpixel((101, 33)))      # (208, 222, 233, 0)
12. empire_1.save("empire_CMYK.jpeg")

8、模式”YCbCr”

    模式“YCbCr”为24位彩色图像，它的每个像素用24个bit表示。YCbCr其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。

1. from PIL import Image
2.  
3. empire = Image.open('empire.jpg')
4. print(empire.mode)                       # RGB
5. empire_1 = empire.convert('YCbCr')
6. print(empire_1.mode)                     # 1
7. print(empire.size, empire_1.size)        # (1920, 1080) (1920, 1080)
8. print(empire.getpixel((0, 0)))           # (9, 5, 2)
9. print(empire.getpixel((10, 120)))        # (21, 16, 10)
10. print(empire_1.getpixel((10, 1)))        # (20, 124, 131)
11. print(empire_1.getpixel((101, 33)))      # (35, 120, 135)
12. empire_1.save("empire_YCbCr.jpeg")

转换后的图像如下：

9、模式”I”

10、模式”F”