图像亮度/对比度的调整(二)

一、Photoshop对比度算法。可以用下面的公式来表示：

(1)、nRGB = RGB + (RGB - Threshold) * Contrast / 255

公式中，nRGB表示图像像素新的R、G、B分量，RGB表示图像像素R、G、B分量，Threshold为给定的阀值，Contrast为处理过的对比度增量。

Photoshop对于对比度增量，是按给定值的正负分别处理的：

当增量等于-255时，是图像对比度的下端极限，此时，图像RGB各分量都等于阀值，图像呈全灰色，灰度图上只有1条线，即阀值灰度；

当增量大于-255且小于0时，直接用上面的公式计算图像像素各分量；

当增量等于 255时，是图像对比度的上端极限，实际等于设置图像阀值，图像由最多八种颜色组成，灰度图上最多8条线，即红、黄、绿、青、蓝、紫及黑与白；

当增量大于0且小于255时，则先按下面公式(2)处理增量，然后再按上面公式(1)计算对比度：

(2)、nContrast = 255 * 255 / (255 - Contrast) - 255

公式中的nContrast为处理后的对比度增量，Contrast为给定的对比度增量。

二、图像亮度调整。本文采用的是最常用的非线性亮度调整（Phoposhop CS3以下版本也是这种亮度调整方式，CS3及以上版本也保留了该亮度调整方式的选项），本文亮度调整采用MMX，对亮度增量分正负情况分别进行了处理，每次处理2个像素，速度相当快，比常规BASM代码的亮度处理过程还要快几倍（参见《GDI+ 在Delphi程序的应用 -- 调整图像亮度》）。

三、图像亮度/对比度综合调整算法。这个很简单，当亮度、对比度同时调整时，如果对比度大于0，先调整亮度，再调整对比度；当对比度小于0时，则相反，先调整对比度，再调整亮度。

下面是用BCB2007和GDI+位图数据写的Photoshop图像亮度/对比度调整代码，包括例子代码：

//---------------------------------------------------------------------------  
FORCEINLINE  
INT CheckValue(INT value)  
{  
    return (value & ~0xff) == 0  value : value >





 255  255 : 0;  
}  
//---------------------------------------------------------------------------  
// 亮度/对比度调整  
VOID BrightAndContrast(BitmapData *data, INT bright, INT contrast, BYTE threshold)  
{  
    if (bright == 0 && contrast == 0)  
        return;  
    FLOAT cv = contrast <= -255  -1.0f : contrast / 255.0f;  
    if (contrast > 0 && contrast < 255)  
        cv = 1.0f / (1.0f - cv) - 1.0f;  
    BYTE values[256];  
    for (INT i = 0; i < 256; i ++)  
    {  
        INT v = contrast > 0  CheckValue(i + bright) : i;  
        if (contrast >= 255)  
            v = v >= threshold  255 : 0;  
        else  
            v = CheckValue(v + (INT)((v - threshold) * cv + 0.5f));  
        values[i] = contrast <= 0  CheckValue(v + bright) : v;  
    }  
    PARGBQuad p = (PARGBQuad)data->Scan0;  
    INT offset = data->Stride - data->Width * sizeof(ARGBQuad);  
    for (UINT y = 0; y < data->Height; y ++, (BYTE*)p += offset)  
    {  
        for (UINT x = 0; x < data->Width; x ++, p ++)  
        {  
            p->Blue      = values[p->Blue];  
            p->Green = values[p->Green];  
            p->Red       = values[p->Red];  
        }  
    }  
}  
//---------------------------------------------------------------------------  
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)  
{  
    Gdiplus::Bitmap *bmp =  new Gdiplus::Bitmap(L"..\\..\\media\\source1.jpg");  
    Gdiplus::Graphics *g = new Gdiplus::Graphics(Canvas->Handle);  
    g->DrawImage(bmp, 0, 0);  
    BitmapData data;  
    LockBitmap(bmp, &data);  
    BrightAndContrast(&data, 0, 255, 121);  
    UnlockBitmap(bmp, &data);  
    g->DrawImage(bmp, data.Width, 0);  
    delete g;  
    delete bmp;  
}  
//---------------------------------------------------------------------------