将 16 位灰度映射到 PNG 中的 8 位

Question

我正在尝试在 C# 中解码一个灰度图像，每通道 16 位 (bpc) 的 PNG。 我相信我正在解码正确的原始值，但是当我转换为 8bpc 以返回值时，我没有计算与System.Drawing 、 Gimp 或SixLabors.ImageSharp相同的值。

给定单个灰度像素的以下字节值：

byte b0 = data[index];
byte b1 = data[index + 1];

我尝试了以下映射：

byte result = b0;
byte result = (byte)(255 * (((b0 << 8) + b1)/ushort.MaxValue));
byte result = (byte)(((b0 << 8) + b1)/256.0);

但是这些方法似乎都与其他软件为以下值预测的值不匹配：

b0   b1   expected
55   186  55
67   135  67
35   241  36

我确定我误解了将正常化回 8 bpc 值的正确方法。

有问题的图像是这样的：

Answer 1

这是转换位深度的官方方法：

https://www.w3.org/TR/2003/REC-PNG-20031110/#13Sample-depth-rescaling

output = floor((input * MAXOUTSAMPLE / MAXINSAMPLE) + 0.5)

where

MAXINSAMPLE = (2^sampledepth)-1
MAXOUTSAMPLE = (2^desired_sampledepth)-1

因此，如果我以您的最后一个示例为例：

35 << 8 | 241 == 8960 | 241 == 9201
9201 * 255 / 65535 == 2346255 / 65535 == 35
floor(35 + 0.5) == 35

为什么不是36 ？

可能涉及伽马。

结论：

首先检查您的内部实施是否正确遵循规范，然后进行相应调整。

https://www.w3.org/TR/2003/REC-PNG-20031110/