【Python】電腦圖學，修圖軟體原來是這麼運作 - 使用 PIL 讀取圖像

導讀

許多藝術創作，在現代都會進行數位化，不論是繪圖、海報、拍攝、錄影，而且由於人們對「視覺」表現上的重視，更會利用「後製程式」，對這些創作進行視覺性加強。例如在 Adobe Photoshop 中，我們就可以修改影像的「亮度」、「對比」、「色調」等設定，各位有沒有想過，這個軟體究竟是如何達成這些功能的？

若沒有使用鍋 Photoshop 軟體，個人很推薦另外一份替代的線上修圖平台：Photopea Online Photo Editor

如果對電腦科學有相當程度的理解，自然知道我們當前最流行的數位影像格式 - 點陣影像，是由一個個像素點呈現顏色組成；如果要達成上述軟體的功能，我們可以針對這一個個的像素顏色進行「計算」及「修改」去調整！現在，讓我們直接使用 Python 程式碼來實作這些功能，帶你進入電腦圖學的世界！

演示用程式語言：Python

目標說明：

使用 Python 讀取出圖像的 RGB 值，瞭解圖片架構就能進一步控制它。

階段性目標：

用程式碼讀入圖像

使用變數儲存 RGB 值

將 RGB 值輸出

如果更喜歡用簡報的方式進行閱讀，可以進入教材連結：Python OpenCV圖學入門-流程簡報

第一步、進行圖像讀取

import PIL.Image
import matplotlib.pyplot as plt # 導入直接顯示圖像的套件matplotlib
%matplotlib inline # 在 jupyter-notebook 直接顯示圖像

img = PIL.Image.open("你的圖片檔名.副檔名")

第二步、圖像顯示

img

使用 Jupyter-Notebook 可以一步步檢查程式是否能正常運作，修改起來也很方便。不過若是不習慣，也可以將以上程式輸入在「Python-IDLE」或「Spyder」內去執行

第三步、將圖像的像素值一一讀取出

pixel = img.load()
width = img.size[0]
height = img.size[1]
demo = open('rgb.txt','wb+') # 建立一個檔案儲存圖像的 rgb 值
for x in range(width): # 圖像寬度
    for y in range(height): # 圖像高度
        r, g, b = pixel[x, y] # 分別用 r, g, b 這三個變數存入讀取值
        rgb = (r, g, b)
        demo.write((str(rgb)+"\n").encode()) # 將 rgb 值寫進檔案中

demo.close()

步驟三的程式碼，主要目的是將圖片上每一點像素的RGB數值讀取出來，另外寫在一個文字檔中，藉此理解數位圖像的基本原理；後續想做「修圖」，也是從這些RGB值下手。

輸出的純文字檔案，會在與程式碼腳本相同的資料夾目錄中，打開來可以看到很多「RGB」數值，與圖片上的像素點一致。