OpenGL 实现色温、色调、亮度、对比度、饱和度、高光

news2024/9/24 5:32:44

1.简介

色温：简单理解是色彩的温度，越低越冷如蓝色，约高越暖如红色。

亮度：增加就是给图片所有色彩加白色，减少加黑色。注意是只加黑白两种颜色，不然容易跟纯度弄混。

对比度：增加就是让白的更白，黑的更黑；减少就是白的不那么白，黑的不那么黑。

饱和度：就是增加图片各种颜色的纯度。比如蓝色，增加纯度就是在蓝色上加蓝色，降低纯度就是加入蓝色的对比色，让它变灰色或者黑色。

高光：增加就是给图片白色的部分再加点白色，减少就是减少点白色。

色调：可以简单理解为色彩倾向，倾向于红橙还是黄绿。

2.效果展示

3.片段着色器源码

#version 330 core

out vec4 FragColor;
uniform sampler2D ourTexture;

in vec2 outTexCoord;

uniform float temperature;  //色温[-1.0, 1.0]
uniform float hue;          //色调[-1.0, 1.0]
uniform float brightness;   //亮度[-1.0, 1.0]
uniform float contrast;     //对比度[-1,1]
uniform float saturation;   //饱和度[-1.0, 1.0]
uniform float highlight;    //高光[0.0, 1.0]

// 用于调整色温的函数
vec3 adjustTemperature(vec3 color, float temp) {
    const vec3 warmFilter = vec3(0.93, 0.54, 0.0); // 设置黄色
    const vec3 coolFilter = vec3(0.0, 0.0, 0.3); // 设置蓝色
    // 根据温度值混合
    color = mix(color, color + warmFilter, max(temperature, 0.0));
    color = mix(color, color + coolFilter, max(-temperature, 0.0));
    return color;
}

// 色调函数
vec3 adjustTint(vec3 color, float hue) {
    float angle = hue * 3.14159265; // 将 -1 到 1 映射到 -PI 到 PI
    float c = cos(angle);
    float s = sin(angle);
    mat3 hueRotateMat = mat3(
        0.299, 0.587, 0.114,
        0.299, 0.587, 0.114,
        0.299, 0.587, 0.114
    ) + mat3(
        0.701 * c - 0.587 * s, -0.299 * c - 0.587 * s, -0.3 * c + 0.413 * s,
        0.168 * c + 0.330 * s, 0.325 * c - 0.5 * s, -0.322 * c - 0.094 * s,
        0.0 * c + 0.035 * s, -0.5 * c - 0.418 * s, 0.5 * c + 0.081 * s
    );
    return color * hueRotateMat;
}

// 亮度函数
vec3 adjustBrightness(vec3 color, float bright) {
    return color + vec3(bright);
}

// 对比度函数
vec3 adjustContrast(vec3 color, float cont) {
    cont += 1.0;
    return ((color - 0.5) * cont + 0.5);
}

// 饱和度函数
vec3 adjustSaturation(vec3 color, float sat) {
    float luminance = dot(color, vec3(0.2126, 0.7152, 0.0722));
    vec3 grey = vec3(luminance);
    return mix(grey, color, sat + 1.0);
}

// 高光函数
vec3 adjustHighlight(vec3 color, float highlightStrengh) {
    return min(color + vec3(highlightStrengh), vec3(1.0));
}

void main()
{
    vec3 color = texture(ourTexture, outTexCoord).rgb;

    // 应用各种调整
    color = adjustTemperature(color, temperature);
    color = adjustTint(color, hue);
    color = adjustBrightness(color, brightness);
    color = adjustContrast(color, contrast);
    color = adjustSaturation(color, saturation);
    color = adjustHighlight(color, highlight);

    FragColor = vec4(color,1.0f);
}