将RGB三元组列表排序成光谱

Question

我有一组RGB颜色值，想把它们画出来，形成一个像光谱一样的效果。

我把这些颜色值转换成了HSV格式，这似乎是大家推荐的做法。

from PIL import Image, ImageDraw
import colorsys

def make_rainbow_rgb(colors, width, height):
    """colors is an array of RGB tuples, with values between 0 and 255"""

    img = Image.new("RGBA", (width, height))
    canvas = ImageDraw.Draw(img)

    def hsl(x):
        to_float = lambda x : x / 255.0
        (r, g, b) = map(to_float, x)
        h, s, l = colorsys.rgb_to_hsv(r,g,b)
        h = h if 0 < h else 1 # 0 -> 1
        return h, s, l

    rainbow = sorted(colors, key=hsl)

    dx = width / float(len(colors)) 
    x = 0
    y = height / 2.0
    for rgb in rainbow:
        canvas.line((x, y, x + dx, y), width=height, fill=rgb)
        x += dx
    img.show()

不过，结果看起来并不像一个漂亮的彩虹光谱。我怀疑我需要换一种颜色空间，或者以不同的方式处理HSL颜色值。

有没有人知道我该怎么做才能让这些数据看起来像彩虹呢？

更新：

我在玩希尔伯特曲线的时候又想到了这个问题。把RGB值（两张图片中的颜色是一样的）按照它们在希尔伯特曲线上的位置排序，得到了一个有趣的结果（虽然还是不完全满意）：

Answer 1

这是我最近做的一些彩虹，你可以根据这个想法来做你想做的事情。

from PIL import Image, ImageDraw  # pip install pillow
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

strip_h, strip_w = 100, 720
strip = 255*np.ones((strip_h,strip_w,3), dtype='uint8')
image_val = Image.fromarray(strip)
image_sat = Image.fromarray(strip)
draw0 = ImageDraw.Draw(image_val)
draw1 = ImageDraw.Draw(image_sat)
for y in range(strip_h):
    for x in range(strip_w):
        draw0.point([x, y], fill='hsl(%d,%d%%,%d%%)'%(x%360,y,50))
        draw1.point([x, y], fill='hsl(%d,%d%%,%d%%)'%(x%360,100,y))

plt.subplot(2,1,1)
plt.imshow(image_val)
plt.subplot(2,1,2)
plt.imshow(image_sat)
plt.show()

Answer 2

你应该是在按色相（也就是 H）排序吧？如果 S 和 L（或者 V）保持不变，这样排序的结果会很好看。但是如果 S 和 L（或 V）是独立变化的，那结果就会有点乱了！

Answer 3

你正在尝试把三维空间的颜色转换成一维的颜色。正如Oli所说，这样做并不能保证你能得到一个好看的彩虹。

你可以把颜色分成几类，依据饱和度和明度来分类，然后在每一类里面再进行排序，这样就能得到几个独立的渐变。例如，先处理高饱和度的颜色，形成经典的彩虹，然后是中等饱和度和高明度的颜色（像是粉色调），最后是低饱和度的颜色（像灰色）。

另外，如果你只想要彩虹效果，可以把颜色转换成hsl格式，然后把饱和度调到1.0，明度调到0.5，再转换回rgb格式，最后用这个颜色来替代原来的颜色。