编程 | 从RGBA图片格式理解波段

ytkz2023-10-102024-09-09

RGBA格式

RGBA是一种色彩空间的模型，由RGB色彩空间和Alpha通道组成。RGBA代表红、绿、蓝和Alpha通道。 RGB是RGBA采用的颜色，它可以属于任何一种RGB色彩空间。而艾德文·卡特姆和匠白光在1971至1972年间提出的Alpha参数使得Alpha渲染和Alpha合成变得可能。

RGBA，更进一步的展开

简单的来说，RGBA格式比RGB多了一个Alpha通道，并且通过这个通道来控制整张图片的透明度，alpha通道一般用作不透明度参数。以我们的公众号的头像为例，如下图。

观察上图，可以发现，RGBA图片和RGB的最大区别在于，RGBA的背景值是透明的。RGB格式下，我们的公众号头像如下：

favicon

RGBA格式的好处在于，可以利用背景值为透明的特点，与其他图片进行相加。通俗易讲的来说，RGBA格式是在‘抠图’的必不可少的一步。换个说法，RGBA格式下的图片的背景值，是虚的，而RGB格式的图片的背景值，是实的。

RGBA格式在遥感中有什么应用呢？

最为常见的一个应用是在webgis中：缩略图的可视化。比如你在欧空局、USGS下载数据时，点击数据浏览，看看数据长什么样子，这时候，你看到的数据的缩略图就是RGBA格式，因为它的背景值是透明的，没有遮挡住底图。

PYTHON 读取RGBA格式的图片

RGBA格式一般是PNG图片、WEBP图片。

在python中把RGBA格式文件，读取到内存中，其中是一种方法如下：

import numpy as np
from PIL import Image

file = r'1.png'  #这个文件是我们的公众号头像
img = Image.open(file)
img_arr = np.array(img)

分析上面的img_arr对象，如下：

img_arr是一个大小为200x200x4的矩阵。

RGBA格式的图片转RGB

img_arr是一个大小为200x200x4的矩阵。只要把img_arr第四个波段舍弃，只保留前三个波段，重新保存为新的文件就是RGB格式。

代码如下：

import numpy as np
from PIL import Image
file = 'xx.png'
outfile = 'rgb.png'

img = Image.open(file)
img_arr = np.array(img)
new_arr = img_arr[:, :, :3] # 第四个波段舍弃
gray_im = Image.fromarray(new_arr, mode='RGB')
gray_im.save(outfile)

rgb

好像出了问题，背景是黑色不是白色。这时只要把new_arr中的0值替换为255，就可以把黑色转为白色了，具体如下：

outfile = 'rgb2.png'
img = Image.open(self.file)
img_arr = np.array(img)
new_arr = img_arr[:, :, :3]

# 把new_arr中的0值替换为255
new_arr[new_arr == 0] = 255

gray_im = Image.fromarray(new_arr, mode='RGB')
gray_im.save(outfile)