Photoshop色阶、曲线命令图解和编程实现（附源码）

Photoshop功能强大，使用灵活。初级使用者通常有几个禁区：

1.图像->调整  菜单（色阶，曲线等命令都在此菜单中）

2.蒙版与矢量工具（如钢笔工具）

3.通道与色彩模式

4.图层混合模式

要用好这些命令，不但需要有较高的计算机操作水平，更重要的是需要对其原理有一定的了解。而这通常涉及到色彩模型等抽象概念与贝塞尔曲线（所有矢量工具的基础），线性映射（其实就是函数）等数学知识。其原理并不是十分复杂。本文前半部分解析色阶和曲线两个命令的基本原理，适合有一定基础的Photoshop初学者；后半部分使用C# 3.0语言编程实现，适合计算机图形学爱好者。

色阶，曲线两个命令，都基于“亮度映射”原理。其实，就是一个简单的函数。输入色阶（图像原来的色彩）为自变量，输出色阶（运算处理后的色彩）为因变量。在色阶命令中，这个映射是一个一次函数关系的线性映射。而在曲线命令中，还可以是自定义的非线性映射。看图就明白啦~~

如图所示，所有亮度低于输入色阶黑色滑块所指亮度的像素，全部被映射为输出色阶黑色滑块所指亮度。

同理，所有亮度高于输入色阶白色滑块所指亮度的像素，全部被映射为输出色阶白色滑块所指亮度。

那在输入色阶黑白滑块之间的像素，是怎样映射的呢？

我们结合曲线命令来理解。下图的映射曲线与上图的色阶设置是完全等效的。其实，色阶命令只不过是曲线命令的一个子集。为了方便使用，又单独设置了一个色阶命令。上面色阶的设置，实际就对应的这样一条映射曲线。

   输入色阶黑白滑块间的像素，按照一次函数，映射到输出色阶。标注在两图上的符号式对应的。大家可以对照理解。利用高中解析几何知识，我们可以求出曲线的斜率。从而编程实现色阶命令。

//华丽的分割线/下面开始编程///

C#代码：

注意：编译时请打开/unsafe编译开关。

       using System.Drawing;//图像处理

using System.Drawing.Imaging;//LockBits

 /// 

        /// 色阶调整

        /// 

        /// 位图对象，24位彩色

        /// 输入色阶，黑场

        /// 输入色阶，白场

        /// 输出色阶，黑场

        /// 输出色阶，白场

        /// 位图对象，24位彩色

        public static Bitmap Gradation(Bitmap b, byte iB, byte iW, byte oB, byte oW)

        {

            byte[] Map = new byte[256];//亮度映射表

            for (int i = 0; i

            Bitmap b = new Bitmap(bp);  //若仅作一次处理，不进行实时预览，此行可去掉

            BitmapData data = b.LockBits(new Rectangle(0, 0, b.Width, b.Height),

ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);

            int offset = data.Stride - data.Width * BPP;

            unsafe

            {

                byte* p = (byte*)(data.Scan0);

                for (int i = 0; i < data.Height; i++) //循环读取每个像素的每个通道，查表赋值

                {

                    for (int j = 0; j < data.Width; j++)

                    {

                        for (int k = 0; k < 3; k++)

                        {

                            p[k] = Map[p[k]];

                        }

                        p += BPP;

                    }

                    p += offset;

                }

            }

            b.UnlockBits(data);

            return b;

        }

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