PIL的image.paste操作降低图像/绘制文本质量

Question

我正在Windows 7系统上开发，使用的是Python 2.7.3和PIL 1.1.7。

我想写一个Python脚本，生成一组带有文字的图片。因为我需要把文字换行并放进一个任意大小的框里，所以我写了一个方法，把文字画到一个白色的RGBA背景图上，并开启了透明度层。为了简化问题，我写了一个小的Python脚本来展示这个问题：

import Image,ImageDraw,ImageFont
import webbrowser

# sample text and font
text = "The text quality will degrade with the paste operation."
verdana_font = ImageFont.truetype("verdana.ttf", 20)

# get the line size
text_width, text_height = verdana_font.getsize(text)

# create a blank canvas with extra space between lines
blank_canvas = Image.new('RGB', (text_width + 10, text_height * 10 + 5 * 10), (255, 255, 255))

# create a blank RGBA canvas for the drawn text
text_canvas = Image.new('RGBA', (text_width, text_height), (255, 255, 255, 0))

draw = ImageDraw.Draw(text_canvas)

# draw the text onto the text canvas  
draw.text((0,0), text, font = verdana_font, fill = "#000000")

# print 10 lines
for x in range(0,10):

    # calculate the coordinates for the paste operation and debug 
    coordinates = (5, 5 + (x * (5 + text_height)))
    print "x = %d | coordinates = %r" % (x, coordinates)

    # paste the text onto the blank canvas
    blank_canvas.paste(text_canvas, coordinates, text_canvas)

    # create a temporary canvas
    temp_canvas = Image.new('RGBA', (text_width, text_height), (0, 0, 0, 0)) 

    # paste the text canvas onto the temp canvas using the png alpha layer for transparency
    temp_canvas.paste(text_canvas, (0,0), text_canvas)

    # swap the canvases
    text_canvas = temp_canvas

# save the blank canvas to a file
blank_canvas.save("paste-degradation.png", "PNG")

# open the image up to see the paste operation's image degradation
webbrowser.open("paste-degradation.png")

每次把文字粘贴到一个新的“临时”画布上时，画出的文字质量就会越来越差。上面的代码生成的图片看起来是这样的：

我的代码有问题吗？还是说PIL本身有bug？

Answer 1

这个问题是关于draw.text()这个函数的行为有点出乎意料。

draw.text()这个函数绘制文本时，会把一些像素设置为fill（这些像素肯定是在文本内部），而不去碰其他像素（那些肯定在外面的）。但是，如果一个像素被发现有25%是在文本里面，那么draw.text()就会把这个像素设置为25%的fill和75%的原始值。这里的比例是独立应用于RGBA的四个部分。在这个例子中，你的背景是(255, 255, 255, 0)，而fill是(0, 0, 0, 255)：所以那个25%在文本里的像素会变成(192, 192, 192, 64)。

不过我觉得这个结果并不是很直观。直观的结果应该是(0, 0, 0, 64)。如果你把这样的文本粘贴到一张完全红色的图片上，那么上面的像素仍然会贡献25%的浅灰色（192, 192, 192）。换句话说，你会看到灰色的边缘，而你本来只希望看到黑色、红色和它们之间的颜色。

（其实上面的解释有点过于简化：把背景设置为(0, 0, 0, 0)并没有帮助。我怀疑这是因为这个颜色实际上等同于(255, 255, 255, 0)，也就是完全透明。此外，似乎在canvas.paste(img, (0,0), img)调用中也使用了同样的算法。）

解决这个问题的一种方法是只使用从文本绘制的图像的透明度部分，也就是说，把temp_canvas.paste(text_canvas, (0,0), text_canvas)替换为temp_canvas.paste("#000000", (0,0), text_canvas)。