2017/08/27 公開
・テーブルによる色変換
色変換テーブルは、RGBそれぞれの色成分(0～255の整数)を入力したときの出力値を設定したテーブルのことです。下の図は、入力値RGBを出力値R'G'B'に変換するイメージです。
テーブルによる色変換
具体的には、テーブルとしてRGB各成分ごとに定義したint型の配列をテーブルを使います。
int[] colorconv_r = new int[ 256 ];
int[] colorconv_g = new int[ 256 ];
int[] colorconv_b = new int[ 256 ];
配列の添え字が入力値で、配列の値が出力値です。配列の値は、0～255の範囲に収まるように設定しておきます。以下のソースは、入力値rとgとbのそれぞれの色成分を出力値に変換している例です。
r = colorconv_r[ r ];
g = colorconv_g[ g ];
b = colorconv_b[ b ];
配列に設定するだけで、簡単に色変換できることが分かります。ただし、RGBを組み合わせて色を計算するグレースケール変換や２値化、セピア色への変換等にはこの方法は使用できません。
これから紹介するJavaソースコードには、テーブルを利用した色変換の例をいくつか含んでいます。それらの色変換は、引数で渡すモードによって変えられるようにしています。参考にしてください。
ColorConversion.java ← クリックしてダウンロードページに移動
001: import java.awt.image.BufferedImage;
002: import java.io.File;
003: import javax.imageio.ImageIO;
004: import java.io.IOException;
005:
006: public class ColorConversion {
007: // modeによるカラーテーブルの設定
008: static void setTable( int[] colorconv_r, int[] colorconv_g, int[] colorconv_b,
009: int mode )
010: {
011: int i, col;
012: double rad;
013:
014: switch ( mode ) {
015: case 0:
016: // 色反転
017: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
018: colorconv_r[ i ] = 255 - i;
019: colorconv_g[ i ] = 255 - i;
020: colorconv_b[ i ] = 255 - i;
021: }
022: break;
023:
024: case 1:
025: // 輝度を半分
026: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
027: colorconv_r[ i ] = i / 2;
028: colorconv_g[ i ] = i / 2;
029: colorconv_b[ i ] = i / 2;
030: }
031: break;
032:
033: case 2:
034: // 量子化
035: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
036: colorconv_r[ i ] = ( i / 64 ) * 64;
037: colorconv_g[ i ] = ( i / 64 ) * 64;
038: colorconv_b[ i ] = ( i / 64 ) * 64;
039: }
040: break;
041:
042: case 3:
043: // サインカーブ
044: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
045: rad = Math.toRadians( (double)i / 256.0 * 720.0 );
046: col = (int)( Math.sin( rad ) * 127.0 + 127.0 );
047: colorconv_r[ i ] = col;
048: colorconv_g[ i ] = col;
049: colorconv_b[ i ] = col;
050: }
051: break;
052:
053: case 4:
054: // 白っぽくする
055: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
056: colorconv_r[ i ] = i + 100;
057: if ( 255 < colorconv_r[ i ] ) colorconv_r[ i ] = 255;
058: colorconv_g[ i ] = i + 100;
059: if ( 255 < colorconv_g[ i ] ) colorconv_g[ i ] = 255;
060: colorconv_b[ i ] = i + 100;
061: if ( 255 < colorconv_b[ i ] ) colorconv_b[ i ] = 255;
062: }
063: break;
064:
065:
066: case 5:
067: // 赤成分だけの残す
068: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
069: colorconv_r[ i ] = i;
070: colorconv_g[ i ] = 0;
071: colorconv_b[ i ] = 0;
072: }
073: break;
074:
075:
076: case 6:
077: // 緑成分だけの残す
078: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
079: colorconv_r[ i ] = 0;
080: colorconv_g[ i ] = i;
081: colorconv_b[ i ] = 0;
082: }
083: break;
084:
085:
086: case 7:
087: // 青成分だけの残す
088: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
089: colorconv_r[ i ] = 0;
090: colorconv_g[ i ] = 0;
091: colorconv_b[ i ] = i;
092: }
093: break;
094:
095: default:
096: // 入力値と出力値を同じにする
097: for ( i = 0; i < 256; ++ i ) {
098: colorconv_r[ i ] = i;
099: colorconv_g[ i ] = i;
100: colorconv_b[ i ] = i;
101: }
102: break;
103: }
104: }
105:
106:
107: public static void main( String[] args ) {
108: // 結果格納フラグ
109: boolean result;
110: // 色変換モード
111: int mode;
112: // ファイル名
113: String inname, outname;
114: // 画像格納クラス
115: BufferedImage img = null;
116:
117: // 入力した引数が３つ以上かを調べる
118: if ( 3 > args.length ) {
119: // 入力した引数が３つ未満の場合、使用方法を表示する
120: System.out.println( "ColorConversion [入力JPG][出力JPG][ﾓｰﾄﾞ]" );
121: return;
122: }
123:
124: // 入力JPEG名をinnameに代入（拡張子".jpg"省略なし）
125: inname = args[ 0 ];
126: // 出力JPEG名をoutnameに代入（拡張子".jpg"省略なし）
127: outname = args[ 1 ];
128:
129: // モードをmodeに代入
130: try {
131: // 引数を変換し、モードに代入
132: mode = Integer.valueOf( args[ 2 ] );
133: }
134: catch( NumberFormatException ne )
135: {
136: System.out.println( "引数が不正です" );
137: return;
138: }
139:
140: // JPEGの読み込み
141: try {
142: // inname(入力JPEG)を読み込んでimgにセット
143: img = ImageIO.read( new File( inname ) );
144: } catch (Exception e) {
145: // inname(入力JPEG)の読み込みに失敗したときの処理
146: e.printStackTrace();
147: return;
148: }
149:
150:
151: // 画像の色の持ち方をチェック
152: if ( BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR != img.getType() )
153: {
154: System.out.println( "対応していないカラーモデルです！("
155: + inname +")" );
156: return;
157: }
158:
159: // 色変換
160: int x, y;
161: int width, height;
162: int color, r, g, b;
163: int p;
164: int newcolor;
165:
166: // 色変換テーブル
167: int[] colorconv_r = new int[ 256 ];
168: int[] colorconv_g = new int[ 256 ];
169: int[] colorconv_b = new int[ 256 ];
170:
171:
172: // 色変換テーブル設定
173: setTable( colorconv_r, colorconv_g, colorconv_b, mode );
174:
175: // 画像サイズの取得
176: width = img.getWidth();
177: height= img.getHeight();
178:
179: for ( y = 0; y < height; ++ y ) {
180: for ( x = 0; x < width; ++ x ) {
181: // (x,y)の色を取得
182: color = img.getRGB( x, y );
183:
184: // 色をr,g,bに分解
185: r = ( color >> 16 ) & 0xff;
186: g = ( color >> 8 ) & 0xff;
187: b = color & 0xff;
188:
189: // r,g,bの色をテーブルで変換
190: r = colorconv_r[ r ];
191: g = colorconv_g[ g ];
192: b = colorconv_b[ b ];
193:
194: // r,g,bの色を合成
195: newcolor = ( r << 16 ) + ( g << 8 ) + b;
196:
197: // 合成した色を(x,y)に設定
198: img.setRGB( x, y, newcolor );
199: }
200: }
201:
202: try {
203: // imgをoutname(出力JPEG)に保存
204: result = ImageIO.write( img, "jpeg", new File( outname ) );
205: } catch ( Exception e ) {
206: // outname(出力JPEG)の保存に失敗したときの処理
207: e.printStackTrace();
208: return;
209: }
210:
211: // 正常に終了
212: System.out.println( "正常に終了しました" );
213: }
214: }
ColorConversionを実行
>java ColorConversion sampleimage005_300x200.jpg colorconversion_0001.jpg 1
１つ目の引数で元のJPEGファイル名、２つ目の引数に作成するJPEG画像ファイル名、３つ目に色変換モードを指定します。
実行結果
・元の画像(sampleimage005_300x200.jpg)
・モード=0で作成した画像(colorconversion_0000.jpg)
色を反転（ネガ）
・モード=1で作成した画像(colorconversion_0001.jpg)
少し暗くする（輝度を半分）
・モード=2で作成した画像(colorconversion_0002.jpg)
減色(64で量子化)
・モード=3で作成した画像(colorconversion_0003.jpg)
サインカーブ
・モード=4で作成した画像(colorconversion_0004.jpg)
白っぽくする(RGBに100を足す)
・モード=5で作成した画像(colorconversion_0005.jpg)
赤成分だけ残す
・モード=6で作成した画像(colorconversion_0006.jpg)
緑成分だけ残す
・モード=7で作成した画像(colorconversion_0007.jpg)
青成分だけ残す
モードによっていろいろな処理の画像が作成されることが分かります。
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