如何在Java中正确从CMYK转换为RGB？

现有的答案中已经有很多好东西了。但是它们都不是处理不同类型的CMYK JPEG图像的完整解决方案。

对于 CMYK JPEG 图像，您需要区分常规 CMYK、Adobe CMYK（使用倒置值，即 255 表示无墨水，0 表示最大墨水）和 Adobe CYYK（某些变体也具有反转颜色）。

这里的解决方案需要Sanselan（或现在称为Apache Commons Imaging），并且需要合理的CMYK颜色配置文件（.icc文件）。您可以从Adobe或 eci.org 获取后者。

public class JpegReader {

    public static final int COLOR_TYPE_RGB = 1;
    public static final int COLOR_TYPE_CMYK = 2;
    public static final int COLOR_TYPE_YCCK = 3;

    private int colorType = COLOR_TYPE_RGB;
    private boolean hasAdobeMarker = false;

    public BufferedImage readImage(File file) throws IOException, ImageReadException {
        colorType = COLOR_TYPE_RGB;
        hasAdobeMarker = false;

        ImageInputStream stream = ImageIO.createImageInputStream(file);
        Iterator<ImageReader> iter = ImageIO.getImageReaders(stream);
        while (iter.hasNext()) {
            ImageReader reader = iter.next();
            reader.setInput(stream);

            BufferedImage image;
            ICC_Profile profile = null;
            try {
                image = reader.read(0);
            } catch (IIOException e) {
                colorType = COLOR_TYPE_CMYK;
                checkAdobeMarker(file);
                profile = Sanselan.getICCProfile(file);
                WritableRaster raster = (WritableRaster) reader.readRaster(0, null);
                if (colorType == COLOR_TYPE_YCCK)
                    convertYcckToCmyk(raster);
                if (hasAdobeMarker)
                    convertInvertedColors(raster);
                image = convertCmykToRgb(raster, profile);
            }

            return image;
        }

        return null;
    }

    public void checkAdobeMarker(File file) throws IOException, ImageReadException {
        JpegImageParser parser = new JpegImageParser();
        ByteSource byteSource = new ByteSourceFile(file);
        @SuppressWarnings("rawtypes")
        ArrayList segments = parser.readSegments(byteSource, new int[] { 0xffee }, true);
        if (segments != null && segments.size() >= 1) {
            UnknownSegment app14Segment = (UnknownSegment) segments.get(0);
            byte[] data = app14Segment.bytes;
            if (data.length >= 12 && data[0] == 'A' && data[1] == 'd' && data[2] == 'o' && data[3] == 'b' && data[4] == 'e')
            {
                hasAdobeMarker = true;
                int transform = app14Segment.bytes[11] & 0xff;
                if (transform == 2)
                    colorType = COLOR_TYPE_YCCK;
            }
        }
    }

    public static void convertYcckToCmyk(WritableRaster raster) {
        int height = raster.getHeight();
        int width = raster.getWidth();
        int stride = width * 4;
        int[] pixelRow = new int[stride];
        for (int h = 0; h < height; h++) {
            raster.getPixels(0, h, width, 1, pixelRow);

            for (int x = 0; x < stride; x += 4) {
                int y = pixelRow[x];
                int cb = pixelRow[x + 1];
                int cr = pixelRow[x + 2];

                int c = (int) (y + 1.402 * cr - 178.956);
                int m = (int) (y - 0.34414 * cb - 0.71414 * cr + 135.95984);
                y = (int) (y + 1.772 * cb - 226.316);

                if (c < 0) c = 0; else if (c > 255) c = 255;
                if (m < 0) m = 0; else if (m > 255) m = 255;
                if (y < 0) y = 0; else if (y > 255) y = 255;

                pixelRow[x] = 255 - c;
                pixelRow[x + 1] = 255 - m;
                pixelRow[x + 2] = 255 - y;
            }

            raster.setPixels(0, h, width, 1, pixelRow);
        }
    }

    public static void convertInvertedColors(WritableRaster raster) {
        int height = raster.getHeight();
        int width = raster.getWidth();
        int stride = width * 4;
        int[] pixelRow = new int[stride];
        for (int h = 0; h < height; h++) {
            raster.getPixels(0, h, width, 1, pixelRow);
            for (int x = 0; x < stride; x++)
                pixelRow[x] = 255 - pixelRow[x];
            raster.setPixels(0, h, width, 1, pixelRow);
        }
    }

    public static BufferedImage convertCmykToRgb(Raster cmykRaster, ICC_Profile cmykProfile) throws IOException {
        if (cmykProfile == null)
            cmykProfile = ICC_Profile.getInstance(JpegReader.class.getResourceAsStream("/ISOcoated_v2_300_eci.icc"));

        if (cmykProfile.getProfileClass() != ICC_Profile.CLASS_DISPLAY) {
            byte[] profileData = cmykProfile.getData();

            if (profileData[ICC_Profile.icHdrRenderingIntent] == ICC_Profile.icPerceptual) {
                intToBigEndian(ICC_Profile.icSigDisplayClass, profileData, ICC_Profile.icHdrDeviceClass); // Header is first

                cmykProfile = ICC_Profile.getInstance(profileData);
            }
        }

        ICC_ColorSpace cmykCS = new ICC_ColorSpace(cmykProfile);
        BufferedImage rgbImage = new BufferedImage(cmykRaster.getWidth(), cmykRaster.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        WritableRaster rgbRaster = rgbImage.getRaster();
        ColorSpace rgbCS = rgbImage.getColorModel().getColorSpace();
        ColorConvertOp cmykToRgb = new ColorConvertOp(cmykCS, rgbCS, null);
        cmykToRgb.filter(cmykRaster, rgbRaster);
        return rgbImage;
    }
}


static void intToBigEndian(int value, byte[] array, int index) {
    array[index]   = (byte) (value >> 24);
    array[index+1] = (byte) (value >> 16);
    array[index+2] = (byte) (value >>  8);
    array[index+3] = (byte) (value);
}

代码首先尝试使用常规方法读取文件，该方法适用于 RGB 文件。如果失败，它将读取颜色模型的详细信息（配置文件，Adobe 标记，Adobe 变体）。然后，它读取原始像素数据（光栅）并进行所有必要的转换（YCCK到CMYK，反转颜色，CMYK到RGB）。

更新：

原始代码有一个小问题：结果太亮了。来自 twelvemonkeys-imageio 项目的人也有同样的问题（参见这篇文章），并通过修补颜色配置文件来修复它，以便 Java 使用感知颜色渲染意图。该修复程序已集成到上述代码中。

我将从另一个线程复制我的答案：

为了正确显示，CMYK图像应包含作为ICC配置文件的色彩空间信息。因此，最好的方法是使用可以使用Sanselan轻松提取的ICC配置文件：

ICC_Profile iccProfile = Sanselan.getICCProfile(new File("filename.jpg"));
ColorSpace cs = new ICC_ColorSpace(iccProfile);    

如果没有ICC配置文件附加到图像，我将使用Adobe配置文件作为默认值。

现在的问题是，你不能只使用ImageIO加载具有自定义色彩空间的JPEG文件，因为它会失败，引发一个异常，抱怨它不支持一些色彩空间或类似的东西。Hense，您将必须使用栅格：

JPEGImageDecoder decoder = JPEGCodec.createJPEGDecoder(new ByteArrayInputStream(data));
Raster srcRaster = decoder.decodeAsRaster();

BufferedImage result = new BufferedImage(srcRaster.getWidth(), srcRaster.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
WritableRaster resultRaster = result.getRaster();

ColorConvertOp cmykToRgb = new ColorConvertOp(cs, result.getColorModel().getColorSpace(), null);
cmykToRgb.filter(srcRaster, resultRaster);

然后，您可以在任何需要的地方使用，它将具有转换后的颜色。result

然而，在实践中，我遇到了一些图像（用相机拍摄并使用Photoshop处理），这些图像以某种方式反转了颜色值，因此生成的图像总是反转的，即使在再次反转它们之后，它们也太亮了。虽然我仍然不知道如何找出何时使用它（当我需要反转像素值时），但我有一种算法可以校正这些值并逐个像素地转换颜色：

JPEGImageDecoder decoder = JPEGCodec.createJPEGDecoder(new ByteArrayInputStream(data));
Raster srcRaster =  decoder.decodeAsRaster();

BufferedImage ret = new BufferedImage(srcRaster.getWidth(), srcRaster.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
WritableRaster resultRaster = ret.getRaster();

for (int x = srcRaster.getMinX(); x < srcRaster.getWidth(); ++x)
    for (int y = srcRaster.getMinY(); y < srcRaster.getHeight(); ++y) {

        float[] p = srcRaster.getPixel(x, y, (float[])null);

        for (int i = 0; i < p.length; ++i)
            p[i] = 1 - p[i] / 255f;

        p = cs.toRGB(p);

        for (int i = 0; i < p.length; ++i)
            p[i] = p[i] * 255f;

        resultRaster.setPixel(x, y, p);
    }

我很确定RasterOp或ColorConvertOp可以用来使对话更有效率，但这对我来说已经足够了。

说真的，没有必要使用这些简化的CMYK到RGB转换算法，因为您可以使用嵌入到图像中或从Adobe免费获得的ICC配置文件。如果不是完美的，生成的图像将看起来更好（带有嵌入式配置文件）。