如何通过PIL使用取值0-255的一维数组编辑图像像素

你用getdata()拿到的0-255单值像素数组，对应PIL里的P模式（索引调色板模式）。这种模式不直接存每个像素的RGB三通道值，只存0-255的索引编号，每个索引对应的实际显示颜色，由图像绑定的256色调色板决定，单个索引可以映射到任意彩色，不是只能存灰度。
之前传单个数值只能出深浅黑/灰度，是因为你打开的图默认被PIL解码成了L（灰度模式）或者RGB（真彩色模式）：这两种模式下你传单值进去，PIL会默认把它当灰度值处理，也就是R=G=B=你传的数，自然只能出从黑（0）到白（255）的灰度，出不了彩色。

要实现直接传入0-255整数映射到全色域离散颜色的效果，只需要先将图像转换为P模式，按需配置调色板即可，无需传入RGB三元组。

单像素修改：直接传入0-255索引值 #

将图像转为P模式后，putpixel原生支持单整数参数，参数会被解析为调色板索引，直接映射到对应颜色：

from PIL import Image

# 打开图像后转换为P模式，可按需选择内置调色板
# palette可选值：
# - Image.Palette.ADAPTIVE：从原图内容自适应提取256种常用色
# - Image.Palette.WEB：使用标准网页安全256色调色板
im = Image.open(image_path, 'r').convert('P', palette=Image.Palette.ADAPTIVE)

# 直接传入0-255整数即可，对应调色板内的指定颜色
im.putpixel((x, y), 128)

批量像素修改：和getdata用法完全对齐 #

如果需要批量编辑像素，用putdata()方法效率远高于循环调用putpixel，和你提取像素的用法完全对应，直接传入修改后的单值数组即可：

# 提取全图像素索引数组
pixel_values = list(im.getdata())

# 按需修改数组内的索引值，例：把所有索引为0的像素替换为索引200对应的颜色
pixel_values = [200 if v == 0 else v for v in pixel_values]

# 批量将修改后的数组写回图像
im.putdata(pixel_values)

自定义调色板：自定义0-255索引对应的颜色 #

如果内置调色板的色彩范围不符合需求，可以自行定义256色调色板绑定到图像，实现自定义色域映射：

# 调色板格式为长度256*3的字节序列，依次存储每个索引对应的R、G、B通道值（取值范围0-255）
custom_palette = []
for idx in range(256):
    # 可按需求自定义每个索引对应的颜色，以下为示例彩色映射规则
    r = idx % 256
    g = (idx * 3) % 256
    b = (255 - idx) % 256
    custom_palette.extend([r, g, b])

# 将自定义调色板绑定到P模式图像
im.putpalette(custom_palette)

# 后续传入0-255索引值时，会直接映射到你自定义的对应颜色
im.putpixel((x, y), 50)

注意：如果保存或显示P模式图像时出现色彩异常，可在所有像素编辑完成后，再调用convert('RGB')转为真彩色模式导出即可，不会丢失已经映射好的色彩。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者intuiting_math