Python 中的色譜

本教程將討論在 Python 中建立具有色譜的影象的方法。

使用 Python 中的 PIL 庫的色譜

來自太陽的白光在通過稜鏡後向其成分中的色散稱為色譜。它包含肉眼可見的整個光波長範圍。換句話說，色譜包含原色（紅色、綠色和藍色）和所有原色的中間組合。Python Imaging Library PIL 用於在 Python 中處理影象。我們可以使用 PIL 庫來建立包含我們所需色譜的影象。出於本教程的目的，我們將在 Python 中使用 PIL 在具有所需尺寸的影象中重新建立以下色譜。

以下程式碼示例向我們展示瞭如何使用 PIL 庫在所需尺寸的影象中重新建立相同的色譜。

from PIL import Image

def color_spectrum(height, width):
    
    spectrum_ratio = 255*6 / width

    red = 255
    green = 0
    blue = 0

    colors = []

    step = round(spectrum_ratio)

    for i in range (0, height):
        for j in range (0, 255*6+1, step):
            if j > 0 and j <= 255:
                blue += step
            elif j > 255 and j <= 255*2:
                red -= step
            elif j > 255*2 and j <= 255*3:
                green += step
            elif j > 255*3 and j <= 255*4:
                blue -= step
            elif j > 255*4 and j <= 255*5:
                red += step
            elif j > 255*5 and j <= 255*6:
                green -= step

            colors.append((red, green, blue))

    width2 = int(j/step+1)


    image = Image.new("RGB", (width2, height))
    image.putdata(colors)
    image.save("Picture2.png", "PNG")

if __name__ == "__main__":
    create_spectrum(100,300)

輸出：

我們在上面的程式碼中使用 PIL 複製了與示例影象中顯示的相同的色譜。

我們用 image = Image.new("RGB", (width2, height)) 建立了一個 RGB 影象，並用 image.putdata(colors) 填充了 8 位顏色值。這裡，colors 是一個元組列表，其中每個元組包含三個值（紅色、綠色和藍色）。正如我們所知，8 位顏色的值範圍從 0 到 255。我們初始化了三個變數 red、green 和 blue，每個變數代表一種原色的值。spectrum_ratio 用於簡化計算。它代表我們看到相同顏色的畫素數。我們的巢狀迴圈增加了一個 step，因為不需要遍歷許多具有相同顏色的不同畫素。step 變數是通過用 step = round(spectrum_ratio) 舍入 spectrum_ratio 來計算的。

正如我們所看到的，色譜從紅色開始，逐漸地紅色開始褪色，藍色在靠近影象中間的地方增加其強度。當色譜中只剩下藍色時，綠色開始變強，藍色從左到右慢慢開始褪色。當所有的藍色消失，只剩下綠色時，紅色的強度又開始增加，綠色開始褪色。當綠色完全消失時，影象結束，我們只剩下紅色。

上一段中描述的邏輯已在我們的巢狀迴圈中進行編碼，每次迭代後，我們使用 colors.append((red, green, blue)) 將新的 RGB 值附加到我們的列表 colors 中。影象的原始寬度已更改，因為我們已將 spectrum_ratio 舍入為 step。我們建立了 width2 來應對這種變化。將顏色值寫入我們的新影象後，我們使用 image.save("Picture2.png", "PNG") 儲存影象。