RGB轉CMYK和反向算法

Question

我正在嘗試實現一種解決方案，用於計算RGB和CMYK之間的轉換，反之亦然。 這是我到目前為止的內容：

  public static int[] rgbToCmyk(int red, int green, int blue)
    {
        int black = Math.min(Math.min(255 - red, 255 - green), 255 - blue);

        if (black!=255) {
            int cyan    = (255-red-black)/(255-black);
            int magenta = (255-green-black)/(255-black);
            int yellow  = (255-blue-black)/(255-black);
            return new int[] {cyan,magenta,yellow,black};
        } else {
            int cyan = 255 - red;
            int magenta = 255 - green;
            int yellow = 255 - blue;
            return new int[] {cyan,magenta,yellow,black};
        }
    }

    public static int[] cmykToRgb(int cyan, int magenta, int yellow, int black)
    {
        if (black!=255) {
            int R = ((255-cyan) * (255-black)) / 255; 
            int G = ((255-magenta) * (255-black)) / 255; 
            int B = ((255-yellow) * (255-black)) / 255;
            return new int[] {R,G,B};
        } else {
            int R = 255 - cyan;
            int G = 255 - magenta;
            int B = 255 - yellow;
            return new int[] {R,G,B};
        }
    }

Answer 1

正如Lea Verou所說，您應該利用色彩空間信息，因為沒有從RGB映射到CMYK的算法。 Adobe有一些可供下載的ICC顏色配置文件1 ，但我不確定它們如何獲得許可。

獲得顏色配置文件后，將執行以下操作：

import java.awt.color.ColorSpace;
import java.awt.color.ICC_ColorSpace;
import java.awt.color.ICC_Profile;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;


public class ColorConv {
    final static String pathToCMYKProfile = "C:\\UncoatedFOGRA29.icc";

    public static float[] rgbToCmyk(float... rgb) throws IOException {
        if (rgb.length != 3) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        ColorSpace instance = new ICC_ColorSpace(ICC_Profile.getInstance(pathToCMYKProfile));
        float[] fromRGB = instance.fromRGB(rgb);
        return fromRGB;
    }
    public static float[] cmykToRgb(float... cmyk) throws IOException {
        if (cmyk.length != 4) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        ColorSpace instance = new ICC_ColorSpace(ICC_Profile.getInstance(pathToCMYKProfile));
        float[] fromRGB = instance.toRGB(cmyk);
        return fromRGB;
    }

    public static void main(String... args) {
        try {
            float[] rgbToCmyk = rgbToCmyk(1.0f, 1.0f, 1.0f);
            System.out.println(Arrays.toString(rgbToCmyk));
            System.out.println(Arrays.toString(cmykToRgb(rgbToCmyk[0], rgbToCmyk[1], rgbToCmyk[2], rgbToCmyk[3])));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Answer 2

要將Photoshop的值准確地從RGB轉換為CMYK，反之亦然，您需要使用ICC顏色配置文件。 您會在互連網上找到所有簡單的算法解決方案（例如上面發布的解決方案），並且產生的顏色超出CMYK色域（例如，它們將CMYK（100，0，0，0）轉換為rgb（0 ，255、255），這顯然是錯誤的，因為rgb（0，255，255）無法用CMYK復制）。 查看java.awt.color.ICC_ColorSpace和java.awt.color.ICC_Profile類，以使用ICC顏色配置文件轉換顏色。 至於顏色配置文件本身，Adobe會免費分發。

Answer 3

更好的方法是：

    try {
        // The "from" CMYK colorspace
        ColorSpace cmykColorspace = new ICC_ColorSpace(ICC_Profile.getInstance("icc/CoatedFOGRA27.icc"));
        // The "to" RGB colorspace
        ColorSpace rgbColorspace = new ICC_ColorSpace(ICC_Profile.getInstance("icc/AdobeRGB1998.icc"));

        // Bring in to CIEXYZ colorspace (refer to Java documentation: http://docs.oracle.com/javase/1.4.2/docs/api/java/awt/color/ColorSpace.html)
        float[] ciexyz = cmykColorspace.toCIEXYZ(cmyk);
        float[] thisColorspace = rgbColorspace.fromCIEXYZ(ciexyz);
        float[] rgb = thisColorspace;
        Color c = new Color(rgb[0], rgb[1], rgb[2]);

        // Format RGB as Hex and return
        return String.format("#%06x", c.getRGB() & 0xFFFFFF);
    } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

Answer 4

public static String makeCMYKString(int color) {
    double red = Color.red(color);
    double green = Color.green(color);
    double blue = Color.blue(color);
    double red1 = red / 255;
    double green1 = green / 255;
    double blue1 = blue / 255;
    double max = (Math.max(Math.max(red1, green1), blue1));
    double K = 1 - max;
    double C = (1 - red1 - K) / (1 - K);
    double M = (1 - green1 - K) / (1 - K);
    double Y = (1 - blue1 - K) / (1 - K);
    double CMYK[] = {C, M, Y, K};
    String cmyk = "CMYK = (" + Math.round(C * 100) + " , " + Math.round(M * 100) + " , " + Math.round(Y * 100) + " , " + Math.round(K * 100) + ")";
    return cmyk;
}

Answer 5

為了正確顯示，CMYK圖像應包含色彩空間信息作為ICC配置文件。 因此，最好的方法是使用可以通過Sanselan輕松提取的ICC配置文件：

ICC_Profile iccProfile = Sanselan.getICCProfile(new File("filename.jpg"));
ColorSpace cs = new ICC_ColorSpace(iccProfile);    

如果沒有附加到圖像的ICC配置文件，我將使用Adobe配置文件作為默認設置。

現在的問題是，您不能僅使用ImageIO加載具有自定義色彩空間的JPEG文件，因為它會引發異常，抱怨它不支持某些色彩空間或類似的東西。 因此，您將不得不使用柵格：

JPEGImageDecoder decoder = JPEGCodec.createJPEGDecoder(new ByteArrayInputStream(data));
Raster srcRaster = decoder.decodeAsRaster();

BufferedImage result = new BufferedImage(srcRaster.getWidth(), srcRaster.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
WritableRaster resultRaster = result.getRaster();

ColorConvertOp cmykToRgb = new ColorConvertOp(cs, result.getColorModel().getColorSpace(), null);
cmykToRgb.filter(srcRaster, resultRaster);

然后，您可以在任何需要的地方使用result ，它將轉換為顏色。

但是實際上，我遇到了一些圖像（用相機拍攝並用Photoshop處理），這些圖像具有某種程度上的顏色值倒置，因此最終得到的圖像總是倒置，即使再次反轉后它們也太亮了。 盡管我仍然不知道如何找出何時正確使用它（當我需要反轉像素值時），但是我有一種算法可以校正這些值並逐像素轉換顏色：

JPEGImageDecoder decoder = JPEGCodec.createJPEGDecoder(new ByteArrayInputStream(data));
Raster srcRaster =  decoder.decodeAsRaster();

BufferedImage ret = new BufferedImage(srcRaster.getWidth(), srcRaster.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
WritableRaster resultRaster = ret.getRaster();

for (int x = srcRaster.getMinX(); x < srcRaster.getWidth(); ++x)
    for (int y = srcRaster.getMinY(); y < srcRaster.getHeight(); ++y) {

        float[] p = srcRaster.getPixel(x, y, (float[])null);

        for (int i = 0; i < p.length; ++i)
            p[i] = 1 - p[i] / 255f;

        p = cs.toRGB(p);

        for (int i = 0; i < p.length; ++i)
            p[i] = p[i] * 255f;

        resultRaster.setPixel(x, y, p);
    }

我很確定RasterOp或ColorConvertOp可以用來使對話更加有效，但這對我來說已經足夠了。

認真地講，不需要使用這些簡化的CMYK到RGB轉換算法，因為您可以使用嵌入到圖像中的ICC配置文件，也可以從Adobe免費獲得。 如果效果不理想（帶有嵌入式配置文件），生成的圖像將看起來更好。

Answer 6

這是我的方式。 請記住，我將RGB顏色從​​原始顏色重新轉換了。

public static String getCMYK(int c){
     float computedC = 0;
     float computedM = 0;
     float computedY = 0;
     float computedK = 0;

     int r = (c >> 16) & 0xFF;
     int g = (c >> 8) & 0xFF;
     int b = (c >> 0) & 0xFF;

     // BLACK
     if (r==0 && g==0 && b==0) {
      computedK = 1;
      return "0 0 0 100";
     }

     computedC = 1 - (r/255f);
     computedM = 1 - (g/255f);
     computedY = 1 - (b/255f);

     float minCMY = Math.min(computedC,Math.min(computedM,computedY));

     if (1 - minCMY != 0){
         computedC = (computedC - minCMY) / (1 - minCMY) ;
         computedM = (computedM - minCMY) / (1 - minCMY) ;
         computedY = (computedY - minCMY) / (1 - minCMY) ;
     }
     computedK = minCMY;

     return (int)(computedC*100f) + " " + (int)(computedM*100f) + " " + (int)(computedY*100f) + " " + (int)(computedK*100f);
}

Answer 7

這是與您相同的問題

這是該頁面的副本/部分：

/** CMYK to RGB conversion */
/* Adobe PhotoShop algorithm */
cyan = Math.min(255, cyan + black); //black is from K
magenta = Math.min(255, magenta + black);
yellow = Math.min(255, yellow + black);
rgb[0] = 255 - cyan;
rgb[1] = 255 - magenta;
rgb[2] = 255 - yellow;


/* GNU Ghostscript algorithm -- this is better*/
int colors = 255 - black;
rgb[0] = colors * (255 - cyan)/255;
rgb[1] = colors * (255 - magenta)/255;
rgb[2] = colors * (255 - yellow)/255;