iOS图像处理之UI,CG和CI

UIImage,CGImage和CGImageRef释疑

//CGImageRef转换成UIImage
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
CGImageRef ic = CGBitmapContextCreateImage(context);
UIImage* image = [UIImage imageWithCGImage: ic];

//UIImage转换成CGImageRef
UIImage *loadImage=[UIImage imageNamed:@"c.png"];
CGImageRef cgimage=loadImage.CGImage;

UIColor，CGColor，CIColor区别和联系

UIColor是UIKit中存储颜色信息的一个重要的类，一个UIColor对象包含了颜色和透明度的值，它的颜色空间已经针对iOS进行了优化。UIColor包含了一些类方法用于创建一些最常见的颜色，如白色，黑色，红色，透明色等，这些颜色的色彩空间也不尽相同（白色和黑色是kCGColorSpaceDeviceGray，红色的色彩空间是kCGColorSpaceDeviceRGB）。UIColor有两个重要的属性：一个是CGColor，一个是CIColor(5.0之后添加)。

CGColor主要用于CoreGaphics框架之中，CGColor其实是个结构体，而我们通常在使用的CGColor的时候使用的是它的引用类型CGColorRef。CGColor主要由CGColorSapce和Color Components两个部分组成，同样的颜色组成，如果颜色空间不同的话，解析出来的结果可能会有所不同。这就像我们在处理图片数据的时候，如果把RGBA格式当成BGRA格式处理的结果可想而知。在Quartz 2D中CGColor常用来设置context的填充颜色，设置透明度等。

CIColor主要用于和Core Image框架中其他类交互，比如CIFilter，CIContext以及CIImage。CIColor中颜色值的范围是0.0-1.0之间，0.0代表该颜色分量为最小值，1.0代表改颜色分量为最大值。其中alpha值的范围也是0.0到1.0之间，0.0代表全透明，1.0代表完全不透明，CIColor的颜色分量通常都是没有乘以alpha值。可以使用initWithCGColor:函数，通过CGColor创建一个CIColor。其中传入的CGColorRef对象可以使任何任何颜色空间，但是Core Image框架会在传入filter kernel之前把所有的颜色空间转换到Core Image工作颜色空间。Core Image工作颜色空间使用三个颜色分量加上一个alpha分量组成(其实就是kCGColorSpaceDeviceRGB)。

UIColor的CGColor总是有效的，不管它是通过CGColor，CIColor，还是其他方法创建的，CGColor属性都总是有效的；但是CIColor属性就不总是有效的，只有当UIColor是通过CIColor创建的时候，它才是有效的，否则访问该属性将会抛出异常。

// test init uicolor with CGColor
UIColor *color = [UIColor colorWithCGColor:[UIColor whiteColor].CGColor];

// CGColor property is always valid
NSLog(@"CGColor from UIColor %@", color.CGColor);

// don't use CIColor property 
// This property throws an exception if the color object was not initialized with a Core Image color. 
NSLog(@"CIColor from UIColor %@", color.CIColor);   // crush

当UIColor使用CGColor初始化的时候，所有CGColorRef包含的信息，都会被原封不动的保留，其中就包括Color space，而且通过下面的小例子我们还可以看到如果使用CGColor初始化UIColor的时候，UIColor其实是直接保留了一份这个CGColorRef对象。

// test kCGColorSpaceDeviceCMYK
CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK();
CGFloat cmykValue[] = {1, 1, 0, 0, 1};      // blue
CGColorRef colorCMYK = CGColorCreate(cmykSpace, cmykValue);
CGColorSpaceRelease(cmykSpace);
NSLog(@"colorCMYK: %@", colorCMYK);

// color with CGColor, uicolor will just retain it
UIColor *color = [UIColor colorWithCGColor:colorCMYK];
NSLog(@"CGColor from UIColor: %@", color.CGColor);

当使用CIColor来初始化一个UIColor的时候，再去访问UIColor的CGColor属性的时候，我们会发现CGColor的color Space和设置CIColor的color space的是不完全一样的，在这个过程中CIColor会为我们做一个转换。使用kCGColorSpaceDeviceGray，kCGColorSpaceDeviceRGB，kCGColorSpaceDeviceCMYK三种颜色空间来初始化一个CIColor的时候，再去使用该CIColor去初始化一个UIColor，然后在去访问其CIColor属，CGColor属性，查看颜色空间并打印颜色信息。

// test kCGColorSpaceDeviceGray
 NSLog(@"CGColor white color:%@", [UIColor whiteColor].CGColor);

 CIColor *ciColor = [CIColor colorWithCGColor:[UIColor whiteColor].CGColor];
 NSLog(@"cicolor: %@", ciColor);
 NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace);

 color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor];
 NSLog(@"color %@", color);

 // Core Image converts all color spaces to the Core Image working color 
 // space before it passes the color space to the filter kernel.
 // kCGColorSpaceDeviceGray ---> kCGColorSpaceDeviceRGB
 NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor);
 NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace);
 NSLog(@"color's CGColor: %@", color.CGColor);

通过运行程序，我们看出来，如果使用一个kCGColorSpaceDeviceGray的颜色空间的CGColor来初始化CIColor的时候，我们可以看到CIColor的色彩空间一直是kCGColorSpaceDeviceGray，通过访问UIColor的CIColor属性，我们可以看到其颜色空间仍然是kCGColorSpaceDeviceGray，但是当访问UIColor的CGColor属性的时候，通过打印可以发现其色彩空间已经转变成了kCGColorSpaceDeviceRGB空间了，而颜色值也正确的从原来的颜色空间转换到了新的颜色空间。

//test kCGColorSpaceDeviceRGB
 NSLog(@"CGColor red color:%@", [UIColor redColor].CGColor);

 CIColor *ciColor = [CIColor colorWithCGColor:[UIColor redColor].CGColor];
 NSLog(@"cicolor: %@", ciColor);
 NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace);

 UIColor *color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor];
 NSLog(@"color %@", color);

 NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor);
 NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace);
 NSLog(@"color's CGColor: %@", color.CGColor);

整个过程中CIColor，以及通过UIColor的CGColor和CIColor属性访问到的值，打印出来我们可以发现它们都是kCGColorSpaceDeviceRGB空间的。

// test kCGColorSpaceDeviceCMYK
 CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK();
 NSLog(@"Components number: %zu", CGColorSpaceGetNumberOfComponents(cmykSpace));
 CGFloat cmykValue[] = {1, 1, 0, 0, 1};      // blue
 CGColorRef colorCMYK = CGColorCreate(cmykSpace, cmykValue);
 CGColorSpaceRelease(cmykSpace);
 NSLog(@"colorCMYK: %@", colorCMYK);

 ciColor = [CIColor colorWithCGColor:colorCMYK];
 NSLog(@"cicolor: %@", ciColor);     // in fact，the color value of CIColor has converted to RGB Colorspace
 NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace);

 color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor];
 NSLog(@"UIColor with CIColor: %@", color);

 NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor);
 NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace);

 // when UIColor init with CIColor, UIColor's CGColor will convert other colorspace to   kCGColorSpaceDeviceRGB
 NSLog(@"cgcolor from UIColor: %@", color.CGColor);

当我们用一个CMYK颜色空间的CGColor来初始化CIColor的时候，CIColor的颜色空间依然是CMYK，但是颜色值已经转换成RGB的颜色值。当使用该CIColor创建一个UIColor的时候，我们再通过CIColor和CGColor属性打印信息的时候，我们会发现CIColor的色彩空间依然是CMYK，但是CGColor打印所得到的信息说明它已经被转换成RGB空间了。

判断两个颜色是否相等

// judge two CGColor is equal
if (CGColorEqualToColor([UIColor whiteColor].CGColor, [UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor)) {
    NSLog(@"The two CGColor is equal!");
}
else {
    NSLog(@"The two CGColor is not equal!");
}

if (CGColorEqualToColor([UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor, [UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor)) {
    NSLog(@"The two CGColor is equal!");
}
else {
    NSLog(@"The two CGColor is not equal!");
}