如何在不预乘alpha的情况下获取真实的RGBA或ARGB颜色值？

问题描述

| 我正在使用带有

kCGImageAlphaPremultipliedFirst

选项的

CGBitmapContextCreate

创建位图上下文。 我制作了一个5 x 5的测试图像，其中包含一些主要颜色（纯红色，绿色，蓝色，白色，黑色），一些混合颜色（即紫色）和一些alpha变化。每当alpha分量不为255时，颜色值都是错误的。 我发现当执行以下操作时，我可以重新计算颜色：

almostCorrectRed = wrongRed * (255 / alphaValue);
almostCorrectGreen = wrongGreen * (255 / alphaValue);
almostCorrectBlue = wrongBlue * (255 / alphaValue);

但是问题是，我的计算有时会偏离3甚至更多。例如，对于绿色，我得到的值为242而不是245，我100％确信它必须恰好是245。Alpha是128。 然后，对于PNG位图中具有相同alpha透明度的完全相同的颜色，我得到的alpha = 255和绿色= 245。 如果alpha为0，则红色，绿色和蓝色也为0。这里所有数据都丢失了，我无法弄清像素的颜色。 如何完全避免或完全取消此Alpha预乘，以便可以像在Photoshop中创建图像时一样，根据真实的R G B像素值修改图像中的像素？如何恢复R，G，B和A的原始值？ 背景信息（此问题可能不是必需的）： 我正在做的是：我将UIImage绘制到位图上下文上，以便对其执行一些简单的图像处理算法，并根据之前的颜色移动每个像素的颜色。没什么特别的。但是我的代码需要真实的颜色。当一个像素是透明的（意味着它的alpha小于255）时，我的算法不会在乎这一点，它只需要根据需要修改R，G，B，而Alpha则保持不变。有时，尽管它也会使alpha向上或向下移动。但是我将它们视为两个独立的事物。 Alpha扭曲了透明度，而R G B控制了颜色。     

解决方法

        这是整数类型中预乘的基本问题： 245 *（128/255）= 122.98 122.98被截断为整数= 122 122 *（255/128）= 243.046875 我不知道为什么得到的是242，而不是243，但是这个问题仍然存在，而且随着alpha的降低，情况变得更糟。 解决方案是改用浮点组件。 《 Quartz 2D编程指南》提供了您将需要使用的格式的全部详细信息。 要点：您需要在创建原始图像时使用浮点数（而且我认为将这样的图像另存为PNG甚至是不可能的；您可能必须使用TIFF）。已经以整数类型预乘的图像已经失去了精度。没有找回来。 零字母大小写是这种情况的极端版本​​，以至于即使浮点数也无法帮助您。零（alpha）等于零的任何时间，都无法从该点恢复原始的未乘数值。     ,        将alpha与整数颜色类型预乘是一种信息有损操作。数据在量化过程中被破坏（四舍五入到8位）。 由于某些数据被破坏（通过舍入），因此无法恢复精确的原始像素颜色（某些幸运值除外）。您必须先保存Photoshop图像的颜色，然后再将其绘制到位图上下文中，并使用该原始颜色数据，而不是位图中的相乘颜色数据。     ,尝试读取图像数据，使用CoreGraphics将其渲染到另一幅图像，然后将结果另存为非预乘数据时，我遇到了同样的问题。我发现对我有用的解决方案是保存一个表，该表包含CoreGraphics用于将未预乘的数据映射到预乘的数据的精确映射。然后，通过调用mult和floor（）来估计原始的预乘值是多少。然后，如果估算值与表查找结果不匹配，则只需检查表中估算值以下和估算值以上的值是否完全匹配即可。

// Execute premultiply logic on RGBA components split into componenets.
// For example,a pixel RGB (128,0) with A = 128
// would return (255,0) with A = 128

static
inline
uint32_t premultiply_bgra_inline(uint32_t red,uint32_t green,uint32_t blue,uint32_t alpha)
{
  const uint8_t* const restrict alphaTable = &extern_alphaTablesPtr[alpha * PREMULT_TABLEMAX];
  uint32_t result = (alpha << 24) | (alphaTable[red] << 16) | (alphaTable[green] << 8) | alphaTable[blue];
  return result;
}

static inline
int unpremultiply(const uint32_t premultRGBComponent,const float alphaMult,const uint32_t alpha)
{
  float multVal = premultRGBComponent * alphaMult;
  float floorVal = floor(multVal);
  uint32_t unpremultRGBComponent = (uint32_t)floorVal;
  assert(unpremultRGBComponent >= 0);
  if (unpremultRGBComponent > 255) {
    unpremultRGBComponent = 255;
  }

  // Pass the unpremultiplied estimated value through the
  // premultiply table again to verify that the result
  // maps back to the same rgb component value that was
  // passed in. It is possible that the result of the
  // multiplication is smaller or larger than the
  // original value,so this will either add or remove
  // one int value to the result rgb component to account
  // for the error possibility.

  uint32_t premultPixel = premultiply_bgra_inline(unpremultRGBComponent,alpha);

  uint32_t premultActualRGBComponent = (premultPixel >> 16) & 0xFF;

  if (premultRGBComponent != premultActualRGBComponent) {
    if ((premultActualRGBComponent < premultRGBComponent) && (unpremultRGBComponent < 255)) {
      unpremultRGBComponent += 1;
    } else if ((premultActualRGBComponent > premultRGBComponent) && (unpremultRGBComponent > 0)) {
      unpremultRGBComponent -= 1;
    } else {
      // This should never happen
      assert(0);
    }
  }

  return unpremultRGBComponent;
}

您可以在此github链接中找到完整的静态值表。 注意，当原始未预乘像素被预乘时，该方法将不会恢复信息“丢失”。但是，它的确会返回最小的未预乘像素，一旦再次通过预乘逻辑，它将变为预乘像素。当图形子系统仅接受预乘像素（例如OSX上的CoreGraphics）时，此功能很有用。如果图形子系统仅接受预乘像素，那么最好不要存储预乘像素，因为与未预乘像素相比，它消耗的空间更少。