爲sRGB生成3DLUT（.3dl文件）以CIELAB色彩空間轉換

我們已經在API中讀取3D Lut（Nuke格式）文件，並將轉換應用於圖像中的高度優化的類。因此，如果我使用複雜公式將RGB值轉換爲Lab（RGB-> XYZ-> Lab）值，我認爲如果我爲RGB生成一個查找表（或者XYZ到LAB）變換。這可能嗎？爲sRGB生成3DLUT（.3dl文件）以CIELAB色彩空間轉換

我明白3D Lut是如何處理從RGB到RGB的轉換的，但我對RGB與Lab感到困惑，因爲L，a和b有不同的範圍。任何提示？

編輯：

能否請你解釋一下我甩將如何工作？繼承人一個解釋：link

例如，下面是我的3D LUT的RGB-> RGB轉換的理解：樣本核彈3DL甩文件：

0 64 128 192 256 320 384 448 512 576 640 704 768 832 896 960 1023 
R, G, B 
0, 0, 0 
0, 0, 64 
0, 0, 128 
0, 0, 192 
0, 0, 256 
. 
. 
. 
0, 64, 0 
0, 64, 64 
0, 64, 128 
. 
.

這裏，而不是產生一個1024 * 1024 * 1024表的源10位RGB值，每個R，G和B範圍量化爲17個值，生成4913行表。第一行給出了可能的量化值（我認爲這裏只是長度和最大值的問題）。現在假設，如果源RGB值是（20,20,190），則輸出將是行＃4（0,0,192）（使用一些內插技術）。那是對的嗎？這是一個10位的源代碼，你可以通過改變範圍從0到255來產生一個8位的相似的？

同樣，你將如何繼續進行sRGB-> Lab轉換？

來源

2013-06-19 Lyman Zerga

*源色彩空間*中的離散值是可能的（例如，每個通道8位是合適的，> =每個通道16位導致一個令人難以置信的大表）。 *目標色彩空間*可以像您想要的那樣精確（它只決定*您在表格單元格中寫入多少*，而不是*表格的大小） – leemes

可選：GPGPU（可能使用CUDA，OpenCL或GLSL） – leemes

您不必量化*輸出*。你甚至可以爲你的實驗室儲存三個浮標;它只會使表格線性增大。然而，如果你比較8位的RGB到16位的RGB，你的表格有1600萬對2.8e14的條目（我甚至不知道這個數字的名字......）所以，如果你保持*輸入信號*量化少量的位（即每個通道RGB 8位24位），生成和使用表格是合適的（請參閱我的答案）。 – leemes

假設你的源色彩空間是字節的三重峯（RGB，每個8位）和兩個顏色空間被存儲在結構分別與名稱SourceColor和TargetColor，你有這樣給出的變換函數：

TargetColor convert(SourceColor color) { 
    return ... 
}

然後你就可以創建一個表是這樣的：

TargetColor table[256][256][256]; // 16M * sizeof(TargetColor) => put on heap! 

for (int r, r < 256; ++r) 
    for (int g, g < 256; ++g) 
    for (int b, b < 256; ++b) 
     table[r][g][b] = convert({r, g, b}); // (construct SourceColor from r,g,b)

然後，對於實際的圖像轉換，使用替代轉換功能（我建議你寫一個圖像轉換類，這需要FUNC重刑指針/ std::function在其構造，所以它很容易更換）：

TargetColor convertUsingTable(SourceColor source) { 
    return table[source.r][source.g][source.b]; 
}

注意，空間消耗16M * sizeof(TargetColor)（假設32位的Lab這將是64MBytes），所以表應該是堆分配（它可以存儲在課堂上，如果你的班級要在堆上生活，但更好地在構造函數中使用new[]進行分配並將其存儲在智能指針中）。

來源

2013-06-19 10:49:12 leemes

所以，這對於L * a * b *如何工作，因爲TargetColor組件具有不同的範圍。 –

我看不出有什麼問題......你如何存儲Lab值？只需在我的代碼中替換這個類型，就完成了...假設你的Lab類型被稱爲'Lab'，你的RGB類型被稱爲'RGB'，那麼表變量是'Lab table [256] [256] [ 256]'和函數'Lab convert（RGB color）' – leemes

另一種方法是利用圖形硬件，即「通用GPU計算」。爲此有一些不同的工具，例如OpenGL GLSL，OpenCL，CUDA ......與CPU解決方案相比，您應該獲得大約100倍以上的驚人加速。

最「兼容」的解決方案是使用OpenGL與特殊的片段着色器，您可以使用它執行計算。這意味着：將您的輸入圖像作爲紋理上傳到GPU，使用專門的着色器程序將其渲染到（目標）幀緩衝區中，該程序將RGB數據轉換爲Lab（或者也可以使用查找表，但大多數浮點計算在GPU上比表/紋理查找更快，所以我們不會在這裏做到這一點）。

首先，將您的RGB到Lab轉換函數移植到GLSL。它應該處理浮點數，所以如果您在原始轉換中使用了整數值，請將其除去。 OpenGL使用「鉗位」值，即在0.0和1.0之間的浮點值。它看起來像這樣：

vec3 rgbToLab(vec3 rgb) { 
    vec3 lab = ...; 
    return lab; 
}

然後，寫着色器，其將獲取的（RGB）的紋理的像素的其餘部分，將調用轉換功能和在彩色輸出變量寫入像素（唐」忘記alpha通道）：

uniform sampler2D texture; 
varying vec2 texCoord; 

void main() { 
    vec3 rgb = texture2D(texture, texCoord).rgb; 
    gl_FragColor = vec4(lab, 1.0); 
}

相應的頂點着色器應在目標四邊形填充整個屏幕（幀緩衝器）的右上角寫入的(0,0)texCoord值在左下方和(1,1)。

最後，在您的應用程序中使用此着色器程序，方法是在與圖像大小相同的幀緩衝區上進行渲染。渲染一個填充整個區域的四邊形（沒有設置任何變換，只需渲染四維從2D頂點(-1,-1)到(1,1)）。將統一值texture設置爲您作爲紋理上傳的RGB圖像。然後，從設備中讀回幀緩衝器，它應該在Lab色彩空間中包含您的圖像。

來源

2013-06-19 11:08:45 leemes

我想我會堅持到現在好的CPU'我寫了一個圖像變換類，它使用3x3矩陣進行色彩空間變換。我已經使用了OpenMP，這足以滿足我的需求。但是，您無法使用矩陣近似RGB - > L * a * b *。因此查找表。但這聽起來很棒。 –

爲sRGB生成3DLUT（.3dl文件）以CIELAB色彩空間轉換

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