將 16 位灰度映射到 PNG 中的 8 位

Question

我正在嘗試在 C# 中解碼一個灰度圖像，每通道 16 位 (bpc) 的 PNG。 我相信我正在解碼正確的原始值，但是當我轉換為 8bpc 以返回值時，我沒有計算與System.Drawing 、 Gimp 或SixLabors.ImageSharp相同的值。

給定單個灰度像素的以下字節值：

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

我嘗試了以下映射：

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

但是這些方法似乎都與其他軟件為以下值預測的值不匹配：

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

我確定我誤解了將正常化回 8 bpc 值的正確方法。

有問題的圖像是這樣的：

Answer 1

這是轉換位深度的官方方法：

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個示例為例：

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

為什么不是36 ？

可能涉及伽馬。

結論：

首先檢查您的內部實施是否正確遵循規范，然后進行相應調整。

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