Как применить фильтры и эффекты к изображению при помощи javascript и canvas?

Элемент <canvas> (по-русски – холст) был добавлен в спецификацию html5 еще несколько лет назад. Поэтому он полностью поддерживается IE, начиная с 9-го. Canvas предназначен для создания и обработки различной растровой графики при помощи JavaScript. Кроме этого его можно использовать для работы с анимацииями и даже обработки видео в реальном времени.

Давайте рассмотрим работу с canvas в контексте фильтрации изображений (применения различных эффектов). В этом случае задача сводится к тому, что-бы поместить изображение на canvas и математически описать преобразования, которые нужно сделать с каждым его пикселем.

js

// создаем или находим изображение
var img = document.getElementById('img');

img.onload = function() {
  // создаем или находим canvas
  var canvas = document.getElementById('canvas');
  // получаем его 2D контекст
  var context = canvas.getContext('2d');
  // помещаем изображение в контекст
  context.drawImage(img, 0, 0);
  // получаем объект, описывающий внутреннее состояние области контекста
  var imageData = context.getImageData(0, 0, 300, 300);
  // фильтруем
  imageDataFiltered = sepia(imageData);
  // кладем результат фильтрации обратно в canvas
  context.putImageData(imageDataFiltered, 0, 0);
}

img.src = 'img/girl.png';

Фильтр представляет из себя набор математических опаераций над значениями красного, зеленого и синего канала каждой из точек изображения. Вот, например, простейший эффект сепия.

js

var sepia = function (imageData) {
  // получаем одномерный массив, описывающий все пиксели изображения
  var pixels = imageData.data;
  // циклически преобразуем массив, изменяя значения красного, зеленого и синего каналов
  for (var i = 0; i < pixels.length; i += 4) {
    var r = pixels[i];
    var g = pixels[i + 1];
    var b = pixels[i + 2];
    pixels[i]     = (r * 0.393)+(g * 0.769)+(b * 0.189); // red
    pixels[i + 1] = (r * 0.349)+(g * 0.686)+(b * 0.168); // green
    pixels[i + 2] = (r * 0.272)+(g * 0.534)+(b * 0.131); // blue
  }
  return imageData;
};

Как мы уже упоминали, pixels – это одномерный массив в котором последовательно представлены значения красного, зеленого, синего канала, а так-же канала прозрачности для каждого пикселя изображения. Графически его можно представить так:

Результат в демке

canvas фильтры

Готовые библиотеки и плагины:

• Filterous
• Pixastic
• VintageJS

… и еще 100500 библиотек, если немного погуглить.

Достоинства фильтрации с Canvas

• поддерживается IE 9-ым и практически всеми мобильными браузерами.
• множество готовых решений, библиотек, плагинов.
• фильтры могут быть настолько сложными и нестандартными, насколько у вас хватит фантазии и насколько вы разбираетесь в цифровой обработке изображений :)

Недостатки фильтрации с Canvas

• Нельзя обработать картинки с других доменов (включая поддомены) из-за ограничений безопасности браузера. Это довольно легко решается проксированием или переводом в base64, но как бы то ни было, создает дополнительные проблемы.
• Если мы говорим про сложные фильтры, то это медленная, последовательная, блокирующая операция. Десктопный браузер при этом подтормаживает, а мобильный браузер серьезно тупит.

PDF и версия для печати