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我正在尝试使用 python 创建热图。为此，我必须为可能值范围内的每个值分配一个 RGB 值。我想将颜色从蓝色（最小值）通过绿色更改为红色（最大值）。

下面的图片示例说明了我是如何想到颜色组合的：我们有一个从 1（纯蓝色）到 3（纯红色）的范围，2 介于两者之间，类似于绿色。

颜色组合 RGB 范围（1-3）

我阅读了线性插值并编写了一个函数（或多或少）处理最小值和最大值之间范围内某个值的计算并返回一个 RGB 元组。它使用if和elif条件（这并不让我完全高兴）：

def convert_to_rgb(minimum, maximum, value):
    minimum, maximum = float(minimum), float(maximum)    
    halfmax = (minimum + maximum) / 2
    if minimum <= value <= halfmax:
        r = 0
        g = int( 255./(halfmax - minimum) * (value - minimum))
        b = int( 255. + -255./(halfmax - minimum)  * (value - minimum))
        return (r,g,b)    
    elif halfmax < value <= maximum:
        r = int( 255./(maximum - halfmax) * (value - halfmax))
        g = int( 255. + -255./(maximum - halfmax)  * (value - halfmax))
        b = 0
        return (r,g,b)

但是我想知道是否可以在不使用if条件的情况下为每个颜色值编写一个函数。有人有想法吗？十分感谢！

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4 回答 4

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def rgb(minimum, maximum, value):
    minimum, maximum = float(minimum), float(maximum)
    ratio = 2 * (value-minimum) / (maximum - minimum)
    b = int(max(0, 255*(1 - ratio)))
    r = int(max(0, 255*(ratio - 1)))
    g = 255 - b - r
    return r, g, b
于 2013-12-26T23:18:10.010 回答
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这是另一种方法，虽然不是尽可能短，但更通用，因为它没有针对您的特定颜色集进行硬编码。这意味着它还可以用于在任意颜色的可变大小调色板上线性插值指定范围的值。

另请注意，颜色可能已在其他颜色空间中插值，从而产生可能比其他颜色空间更令人愉悦的结果。这在我提交给一个名为Range values to pseudocolor的相关问题的两个单独答案中获得的不同结果中得到了说明。

import sys
EPSILON = sys.float_info.epsilon  # Smallest possible difference.

def convert_to_rgb(minval, maxval, val, colors):
    # `colors` is a series of RGB colors delineating a series of
    # adjacent linear color gradients between each pair.

    # Determine where the given value falls proportionality within
    # the range from minval->maxval and scale that fractional value
    # by the total number in the `colors` palette.
    i_f = float(val-minval) / float(maxval-minval) * (len(colors)-1)

    # Determine the lower index of the pair of color indices this
    # value corresponds and its fractional distance between the lower
    # and the upper colors.
    i, f = int(i_f // 1), i_f % 1  # Split into whole & fractional parts.

    # Does it fall exactly on one of the color points?
    if f < EPSILON:
        return colors[i]
    else: # Return a color linearly interpolated in the range between it and 
          # the following one.
        (r1, g1, b1), (r2, g2, b2) = colors[i], colors[i+1]
        return int(r1 + f*(r2-r1)), int(g1 + f*(g2-g1)), int(b1 + f*(b2-b1))

if __name__ == '__main__':
    minval, maxval = 1, 3
    steps = 10
    delta = float(maxval-minval) / steps
    colors = [(0, 0, 255), (0, 255, 0), (255, 0, 0)]  # [BLUE, GREEN, RED]
    print('  Val       R    G    B')
    for i in range(steps+1):
        val = minval + i*delta
        r, g, b = convert_to_rgb(minval, maxval, val, colors)
        print('{:.3f} -> ({:3d}, {:3d}, {:3d})'.format(val, r, g, b))

数字输出：

  Val       R    G    B
1.000 -> (  0,   0, 255)
1.200 -> (  0,  50, 204)
1.400 -> (  0, 101, 153)
1.600 -> (  0, 153, 101)
1.800 -> (  0, 204,  50)
2.000 -> (  0, 255,   0)
2.200 -> ( 51, 203,   0)
2.400 -> (102, 152,   0)
2.600 -> (153, 101,   0)
2.800 -> (203,  51,   0)
3.000 -> (255,   0,   0)

这是可视化为水平渐变的输出：

答案中的函数生成的水平梯度

于 2013-12-27T02:16:25.427 回答
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您通常可以将if带有索引的 a 消除到包含两个值的数组中。Python 缺少一个三元条件运算符，但这有效：

r = [red_curve_1, red_curve_2][value>=halfmax]
g = [green_curve_1, green_curve_2][value>=halfmax]
b = [blue_curve_1, blue_curve_2][value>=halfmax]

分别用中点左侧或右侧的常数或斜率或曲线 替换*_curve_1and表达式。*_curve_2

我会把这些替换留给你，但是例如：

  • red_curve_1并且blue_curve_2很简单0
  • green_curve_1是255*(value-minimum)/(halfmax-minimum)
  • 等等
于 2013-12-26T23:18:12.340 回答
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“我们以对数尺度感知光强度——指数强度斜坡将被视为线性斜坡” https://courses.cs.washington.edu/courses/cse455/09wi/Lects/lect11.pdf

来自https://en.wikipedia.org/wiki/RGB_color_model：“输入强度 RGB 值 (0.5, 0.5, 0.5) 仅输出大约 22% 的全亮度 (1.0, 1.0, 1.0)，而不是 50% "

这导致@martineau 示例中 2.5 处的褐色污迹，它应该是黄色的，而 1.5 处的青色是为了获得适当的色调渐变。

所以你应该用来获得渐变的公式不一定是你想要的。（抱歉没有直接回答你的问题）

但是转换为 HSV 或 HLS 颜色空间模型可能会很方便，并使用 H（用于色调）并将其用作输入，然后转换回 RGB 以用于显示目的。IE：

colorsys.hsv_to_rgb(value, 1, 1)

https://docs.python.org/2/library/colorsys.html

于 2018-04-24T12:10:55.190 回答