Durchschnittsfarbe eines Bitmap "schnell" ermitteln

[Jens01]

Zitat:

Ja das sprang mir auch gerade ins Auge.
Trotzdem, theoretisch gibt es Überläufe erst ab Bildgrößen von 24000x24000.
Ich denke es ist noch ein bischen Zeit bis dahin

Man kann auch einfach den Durchschnittswert aufaddieren.

vom Prinzip her so:

Delphi-Quellcode:

r := 0;
Resolution := (bmp.Width * bmp.Height);
 for i := to do
  r := r + Pixelwert[i].red / Resolution;

r := round(r);

[himitsu]

Mathematisch, von den Grenzen der Floats, macht es leider keinen Unterschied, ob man jedes Pixel dividiert und addiert, oder ob man erst alles addiert und erst am Ende dividiert.
Lezteres ist aber schneller, da "ganz" oft dividieren natürlich langsamter ist, als nur Einmal.

Bei ganz ganz ganz vielen Pixeln ist der Wert irgendwann so groß, dass die nächste Addition des kleinen Wertes, abgeschnitten wird.
Aber Double hat mit 52 Bit (52+11) mehr als der 32 Bit-Integer, somit dauert es da länger, bis zum Rechenfehler/überlauf,
und gegenüber 64 Bit, und dessen Integeroperation (64 Bit-compilat), ist Float in der FPU dann wieder langsamer. (ja, eine einzelne FPU gibt es physisch nicht mehr)

Single mit 23 Bits (23+8) raucht schon zu etwas früher ab.

[Jens01]

Zitat:

Bei ganz ganz ganz vielen Pixeln ist der Wert irgendwann so groß, dass die nächste Addition des kleinen Wertes, abgeschnitten wird.

r wird nicht größer als 255, oder?

[KodeZwerg]

So wie ich es verstanden habe fügt sich ein RBG wert aus 3 DWORDs zusammen.

[himitsu]

Es ist ein DWORD, dass aus 3+1 Bytes besteht

[KodeZwerg]

@Michael II
Nun passiert da was... aber mein Ergebniss ist falsch.

Delphi-Quellcode:

function GetAvgGDIColor(const Filename: string): TColor;
var
  gr: TGPGraphics;
  Bmap: TGPBitmap;
  col: TGPColor;
begin
  Result := 0;
  bmap := TGPBitmap.Create(Filename);
  try
    gr := TGPGraphics.Create( bmap );
    try
      gr.ScaleTransform( 1/bmap.GetWidth, 1/bmap.GetHeight );
      gr.DrawImage( bmap, 0,0 );
      bmap.GetPixel(0,0, col);
      Result := RGB(GetRValue(col), GetGValue(col), GetBValue(col));
    finally
      gr.Free;
    end;
  finally
    bmap.Free;
  end;
end;

Falls Du Dich nochmal reinklinken könntest um mich zu korrigieren, das wäre nett!

Zitat von himitsu:

Es ist ein DWORD, dass aus 3+1 Bytes besteht

Mein Fehler!

[Michael II]

Zitat von KodeZwerg:

@Michael II
Nun passiert da was... aber mein Ergebniss ist falsch.

Delphi-Quellcode:

function GetAvgGDIColor(const Filename: string): TColor;
var
  gr: TGPGraphics;
  Bmap: TGPBitmap;
  col: TGPColor;
begin
  Result := 0;
  bmap := TGPBitmap.Create(Filename);
  try
    gr := TGPGraphics.Create( bmap );
    try
      gr.ScaleTransform( 1/bmap.GetWidth, 1/bmap.GetHeight );
      gr.DrawImage( bmap, 0,0 );
      bmap.GetPixel(0,0, col);
      Result := RGB(GetRValue(col), GetGValue(col), GetBValue(col));
    finally
      gr.Free;
    end;
  finally
    bmap.Free;
  end;
end;

Falls Du Dich nochmal reinklinken könntest

Dein Code ist fast voll ok so.
Einzig bei der Auswertung von col....
Du musst darauf achten, dass TGPColor (anders als TColor!) wie folgt die Farbe speichert:
ARGB d.h. ALPHA ROT GRÜN BLAU
Und die von dir verwendeten Winapi.Windows TColor Funktionen GetRValue... rechnen mit (A)BGR=(ALPHA) BLAU GRÜN ROT.

Du willst ein Resultat in TColor:
Wenn du GetRValue auf col : TGPColor anwendest wirst du den Blauanteil der Farbe erhalten. Entsprechend: Wenn du GetBValue auf eine TGPColor anwendest wirst du den Rotanteil erhalten.

Testen könntest du die Sache zum Beispiel so.
Du erstellst eine hbit: TBitMap von der Grösse 500x500. Wir setzen alle Pixel auf RGB(255,128,64). Das Pixel (0,0) auf RGB(0,0,0).

Delphi-Quellcode:

hbit := TBitMap.Create;
  hbit.SetSize( 500, 500 );

for x := 0 to hbit.Height-1 do
    for y := 0 to hbit.Width-1 do
      hbit.Canvas.Pixels[x,y] := rgb(255,128,64);

hbit.Canvas.Pixels[0,0] := rgb(0,0,0);

fn := 'C:\Users\micha\Desktop\test.bmp';
hbit.SaveToFile( fn );
hbit.Free;

Nun lässt du deine Funktionen auf hbit (mit anderen Farben auch prüfen!) los.
TiGü via scanline liefert - da dort nach dem Summieren div anzahlpixels (statt trunc(summe/anzahlpixels+0.5) verwendet wird - als Durchschnittsfarbe (254,127,63).

Nun lässt du die Funktion auf grizzlys GDI+ Idee, bzw. deine Lösung los: Du erhältst wie erwartet (255,128,64).

[Amateurprofi]

@KodeZwerg:

In #16 wurde in den Raum geworfen, ob man nicht einfach ein Resize auf 1x1 Pixel machen kann.
Ich hab das mal geprüft und in meiner Funktion TestGetAvgColor; vor dem Bmp.Free folgendes eingefügt:

Delphi-Quellcode:

   T3:=GetTickCount;
   Bmp2:=TBitmap.Create;
   Bmp2.PixelFormat:=pf24Bit;
   Bmp2.SetSize(1,1);
   SetRect(R,0,0,1,1);
   Bmp2.Canvas.StretchDraw(R,Bmp);
   CL3:=Bmp2.Canvas.Pixels[0,0];
   Bmp2.Free;
   T3:=GetTickCount-T3;

Das ShowMessage am Ende hab ich abgeändert in:

ShowMessage('$'+IntToHex(CL1,8)+' '+IntToStr(T1-T0)+#13+
'$'+IntToHex(CL2,8)+' '+IntToStr(T2-T1)+#13+
'$'+IntToHex(CL3,8)+' '+IntToStr(T3));

Scheint zu funktionieren, was aber auch daran liegen könnte, dass in der Testprozedur alle Pixel die gleiche Farbe haben.
Korrektur: Hab es gerade mit einem echten Bild geprüft.
Die Methode, das Bild auf 1x1 Pixel zu reduzieren, liefert eine andere Durchschnittsfarbe.

[Michael II]

Zitat von Amateurprofi:

@KodeZwerg:

Die Methode, das Bild auf 1x1 Pixel zu reduzieren, liefert eine andere Durchschnittsfarbe.

Ich nehme auch an, dass GDI+ beim Skalieren auf 1x1 nicht oft die gleiche Durchschnittsfarbe berechnet. Du könntest ja auch auf ein 10x10 oder ähnlich skalieren und dort rechnen.

Die 1x1 Bitmap Farbe hängt natürlich u.a. vom verwendeten Skalier-Algorithmus ab.

Bliebe die Frage: Welche Farbe ein Mensch als die "bessere" Durchschnittsfarbe bewerten würde.

Hast du irgendwo einen Link auf wissenschaftliche Literatur (wäre interessant), wo sowas wie eine "Durchschnittsfarbe" besprochen wird. Ich nehme an, dass in der Grafikbranche nicht einfach über RGB addiert und der Mittelwert genommen wird. Da werden doch sicher andere Modelle "bemüht"?

[KodeZwerg]

Zitat von Michael II:

Hast du irgendwo einen Link auf wissenschaftliche Literatur (wäre interessant), wo sowas wie eine "Durchschnittsfarbe" besprochen wird. Ich nehme an, dass in der Grafikbranche nicht einfach über RGB addiert und der Mittelwert genommen wird. Da werden doch sicher andere Modelle "bemüht"?

Nein leider nicht, ich habe mich da auf mein Bauchgefühl verlassen das man es so machen könnte, einfach angefangen zu tippsen ohne Recherche(!), rein Augenscheinlich betrachtet, liefert mir TiGü's verfahren (mit meiner simplen berechnung) sehr gute Ergebnisse.
Reine Bitmaps habe ich gar keine zum Testen damit ich auch Eure (Assembler und GDI+) besser testen kann.