如何将RGB图像转换为CMYK图像？

我想将 RGB 图像转换为 CMYK。这是我的代码；第一个问题是，当我将每个像素除以 255 时，该值接近于零，因此生成的图像近似为黑色！第二个问题是我不知道如何将单通道结果图像转换为 4 通道。当然，我不确定下面代码中制作的CMYK是否正确。感谢您的关注

import cv2
import numpy as np
import time

img = cv2.imread('image/dr_trump.jpg')

B = img[:, :, 0]
G = img[:, :, 1]
R = img[:, :, 2]

B_ = np.copy(B) 
G_ = np.copy(G)
R_ = np.copy(R)

K = np.zeros_like(B) 
C = np.zeros_like(B) 
M = np.zeros_like(B) 
Y = np.zeros_like(B) 

ts = time.time()

for i in range(B.shape[0]):
    for j in range(B.shape[1]):
        B_[i, j] = B[i, j]/255
        G_[i, j] = G[i, j]/255
        R_[i, j] = R[i, j]/255

        K[i, j] = 1 - max(B_[i, j], G_[i, j], R_[i, j])
        if (B_[i, j] == 0) and (G_[i, j] == 0) and (R_[i, j] == 0):
        # black
              C[i, j] = 0
              M[i, j] = 0  
              Y[i, j] = 0
        else:
        
            C[i, j] = (1 - R_[i, j] - K[i, j])/float((1 - K[i, j]))
            M[i, j] = (1 - G_[i, j] - K[i, j])/float((1 - K[i, j]))
            Y[i, j] = (1 - B_[i, j] - K[i, j])/float((1 - K[i, j]))


CMYK = C + M + Y + K 
        
t = (time.time() -ts)
print("Loop: {:} ms".format(t*1000))


cv2.imshow('CMYK by loop',CMYK)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

你可以让 PIL/Pillow 为你做这件事，如下所示：

from PIL import Image

# Open image, convert to CMYK and save as TIF
Image.open('drtrump.jpg').convert('CMYK').save('result.tif')

如果我使用IPython，我可以在 13 毫秒内加载、转换和保存它in toto像这样：

%timeit Image.open('drtrump.jpg').convert('CMYK').save('PIL.tif')
13.6 ms ± 627 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

如果你想通过实现你的公式来自己完成，你最好使用矢量化的numpy 而不是for循环。这需要 35 毫秒。

#!/usr/bin/env python3

import cv2
import numpy as np

# Load image
bgr = cv2.imread('drtrump.jpg')

# Make float and divide by 255 to give BGRdash
bgrdash = bgr.astype(np.float)/255.

# Calculate K as (1 - whatever is biggest out of Rdash, Gdash, Bdash)
K = 1 - np.max(bgrdash, axis=2)

# Calculate C
C = (1-bgrdash[...,2] - K)/(1-K)

# Calculate M
M = (1-bgrdash[...,1] - K)/(1-K)

# Calculate Y
Y = (1-bgrdash[...,0] - K)/(1-K)

# Combine 4 channels into single image and re-scale back up to uint8
CMYK = (np.dstack((C,M,Y,K)) * 255).astype(np.uint8)

如果您想检查结果，您需要注意一些事项。并非所有图像格式都可以保存 CMYK，这就是我保存为 TIFF 的原因。其次，您的公式将所有值保留为 0..1 范围内的浮点数，因此您可能需要通过乘以 255 并转换为 uint8 来缩小规模。

最后，您可以通过简单地使用来确定正确的结果是什么图像魔术师在终端中：

magick drtrump.jpg -colorspace CMYK result.tif