为何PNG图片被Python读取为黑白图像？

你的问题出在这张PNG图片的颜色模式上：它是索引色模式（调色板模式），而非常规的RGB真彩色模式。

原因解析 #

• 索引色图片的存储逻辑是：只保存一个单通道的"索引矩阵"（每个像素值对应调色板里的颜色编号），真正的RGB颜色信息存在独立的调色板中。
• PIL默认打开这类图片时，只会加载这个单通道的索引数据，所以输出的数组shape是(57, 86)，matplotlib用灰度色阶渲染这个单通道数据，就显示成了灰度图。
• 而图像查看器会自动读取调色板，把索引映射成对应的RGB颜色，所以你看到的是彩色效果。

解决方法 #

方法1：直接转换为RGB模式

打开图片时调用convert("RGB")，强制将图片转为真彩色模式，这样得到的数组就是你预期的(H,W,3)格式：

import numpy as np
from PIL import Image as im
from matplotlib import pyplot as plt

image = np.array(im.open("optimised.png").convert("RGB"))
print(image.shape)  # 输出 (57, 86, 3)
plt.imshow(image)
plt.show()

方法2：保留调色板并手动映射（可选）

如果需要保留原调色板信息，可以先获取调色板再完成颜色映射：

import numpy as np
from PIL import Image as im
from matplotlib import pyplot as plt

img = im.open("optimised.png")
# 获取调色板，转为(256,3)的RGB数组
palette = np.array(img.getpalette()).reshape(-1, 3)
# 将索引矩阵映射为RGB图像
rgb_image = palette[np.array(img)]

print(rgb_image.shape)  # 输出 (57, 86, 3)
plt.imshow(rgb_image)
plt.show()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者scribe