如何构造 5x5 矩阵以用作 Swift 中的颜色矩阵？

Question

我再次需要一些帮助，将我的 Android 应用程序转换为 iOS...

正如我在其他 post 中提到的，该应用程序是关于图像处理的，它基于 ColorMatrix。问题是 Swift 仅支持（据我所知...）4x4 矩阵，对于亮度或对比度，我在 Android.

中使用 5x5 矩阵

在 Android 这些是我的矩阵：

亮度：

float[] brightMatrix = {
                1f, 0f, 0f, 0f, 32f,
                0f, 1f, 0f, 0f, 32f,
                0f, 0f, 1f, 0f, 32f,
                0f, 0f, 0f, 1f,  0f,
                0f, 0f, 0f, 0f,  1f};

对比度：

float[] contMatrix = {
                1.190f,     0f,     0f, 0f, -12.065f,
                    0f, 1.190f,     0f, 0f, -12.065f,
                    0f,     0f, 1.190f, 0f, -12.065f,
                    0f,     0f,     0f, 1f,       0f,
                    0f,     0f,     0f, 0f,       1f};

但我真的不知道如何在 Swift...

中获得相同的结果

在亮度的情况下，我尝试使用此代码除以 32/255 以获得值 0.12549：

func zoeFilter() -> UIImage? {
   let inImage = CIImage (image: self)
   dynamic let brightFactor = CIFilter (name: "CIColorControls")
   brightFactor?.setValue(inImage, forKey: kCIInputImageKey)
   brightFactor?.setValue(0.12549, forKey: kCIInputBrightnessKey)
   let brightImage = brightFactor?.outputImage
   let cgImage = CIContext().createCGImage(brightImage!, from: brightImage!.extent)
   return UIImage (cgImage: cgImage!)
}

但结果完全不一样...在iOS中就像一团白雾...

关于对比度，我找到了下一个代码，但我不可能将 Android 矩阵转换为此处的一个值 contFactor?.setValue(1, forKey: kCIInputContrastKey) 只知道 1 等于中性：

func chiaFilter() -> UIImage? {
   let inImage = CIImage (image: self)
   dynamic let contFactor = CIFilter (name: "CIColorControls")
   contFactor?.setValue(inImage, forKey: kCIInputImageKey)
   contFactor?.setValue(1, forKey: kCIInputContrastKey)
   let contImage = contFactor?.outputImage
   let cgImage = CIContext().createCGImage(contImage!, from: contImage!.extent)
   return UIImage (cgImage: cgImage!)
}

另一方面，更改曝光很容易，因为 Android 中的矩阵如下：

float[] expMatrix = {
                1.3f,   0f,   0f, 0f, 0f,
                  0f, 1.3f,   0f, 0f, 0f,
                  0f,   0f, 1.3f, 0f, 0f,
                  0f,   0f,   0f, 1f, 0f,
                  0f,   0f,   0f, 0f, 1f};

所以在 Swift 我可以使用下一个代码得到完全相同的结果：

func liaFilter() -> UIImage? {
   let inImage = CIImage (image: self)
   dynamic let expoMatrix = CIFilter (name: "CIColorMatrix")
   expoMatrix?.setDefaults()
   expoMatrix?.setValue(inImage, forKey: kCIInputImageKey)
   expoMatrix?.setValue(CIVector (x: 1.3, y: 0, z: 0, w: 0), forKey: "inputRVector")
   expoMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 1.3, z: 0, w: 0), forKey: "inputGVector")
   expoMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 1.3, w: 0), forKey: "inputBVector")
   expoMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 0, w: 1), forKey: "inputAVector")
   let expoImage = expoMatrix?.outputImage
   let cgImage = CIContext().createCGImage(expoImage!, from: expoImage!.extent)
   return UIImage (cgImage: cgImage!)
}

太困惑了...我知道...但是如果有人能知道如何解决 Android 和 iOS 之间的这些问题，那就太好了。

提前致谢！

弗兰克回答后的版本

原图如下：

这是在使用 Android 应用过滤器之后：

float[] brightMatrix = {
                1f, 0f, 0f, 0f, 32f,
                0f, 1f, 0f, 0f, 32f,
                0f, 0f, 1f, 0f, 32f,
                0f, 0f, 0f, 1f,  0f,
                0f, 0f, 0f, 0f,  1f};

这是使用 iOS 应用滤镜的同一张图片：

brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 1, y: 0, z: 0, w: 0), forKey: "inputRVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 1, z: 0, w: 0), forKey: "inputGVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 1, w: 0), forKey: "inputBVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 0, w: 1), forKey: "inputAVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 32.0/255.0, y: 32.0/255.0, z: 32.0/255.0, w: 0), forKey: "inputBiasVector")

弗兰克提议后的最终解决方案

func zoeFilter() -> UIImage? {
        let inImage = CIImage (image: self)

        dynamic let SRGBMatrix = CIFilter (name: "CILinearToSRGBToneCurve")
        dynamic let brightMatrix = CIFilter (name: "CIColorMatrix")
        dynamic let linearMatrix = CIFilter (name: "CISRGBToneCurveToLinear")

        SRGBMatrix?.setValue(inImage, forKey: kCIInputImageKey)
        let SRGBImage = SRGBMatrix?.outputImage

        brightMatrix?.setDefaults()
        brightMatrix?.setValue(SRGBImage, forKey: kCIInputImageKey)
        brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 1, y: 0, z: 0, w: 0), forKey: "inputRVector")
        brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 1, z: 0, w: 0), forKey: "inputGVector")
        brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 1, w: 0), forKey: "inputBVector")
        brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 0, y: 0, z: 0, w: 1), forKey: "inputAVector")
        brightMatrix?.setValue(CIVector (x: 32.0/255.0, y: 32.0/255.0, z: 32.0/255.0, w: 0), forKey: "inputBiasVector")
        let brightImage = brightMatrix?.outputImage

        linearMatrix?.setDefaults()
        linearMatrix?.setValue(brightImage, forKey: kCIInputImageKey)
        let linearImage = linearMatrix?.outputImage

        let cgImage = CIContext().createCGImage(linearImage!, from: linearImage!.extent)
        return UIImage (cgImage: cgImage!)
    }

Answer 1

您应该也可以通过设置 CIColorMatrix 滤镜的 inputBiasVector 参数来使用亮度和对比度矩阵，如下所示：

// the first 4 should actually be the default, so you probably don't need to set them explicitly
brightMatrix?.setValue(CIVector(x: 1, y: 0, z: 0, w: 0), forKey: "inputRVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector(x: 0, y: 1, z: 0, w: 0), forKey: "inputGVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector(x: 0, y: 0, z: 1, w: 0), forKey: "inputBVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector(x: 0, y: 0, z: 0, w: 1), forKey: "inputAVector")
brightMatrix?.setValue(CIVector(x: 32.0/255.0, y: 32.0/255.0, z: 32.0/255.0, w: 0), forKey: "inputBiasVector")

但奇怪的是，您不能使用 CIColorControls 过滤器来实现相同的目的。也许你可以 post 示例图像。

如何构造 5x5 矩阵以用作 Swift 中的颜色矩阵？

How to construct 5x5 matrix to apply as color matrix in Swift?

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