使用imageio.imsave保存NumPy数组生成的图像出现失真问题

你遇到的数值差异本质是JPEG格式的特性导致的，和你使用的图像处理库没有关系：

• JPEG是有损压缩格式，压缩过程中会通过离散余弦变换舍弃人眼不敏感的高频图像信息，你构造的隔行隔点亮起的棋盘格属于典型的高频纹理，是JPEG压缩的重点舍弃对象，因此存储再读取后像素值会出现明显偏差。
• 无论使用imageio、PIL还是OpenCV，只要底层采用标准JPEG编码逻辑，都会存在该偏差。

如果你需要保存读取前后像素数值完全一致，可以选择以下方案：

• 更换为无损图像格式：将存储文件名后缀从test.jpg修改为png、bmp或无损压缩模式的tiff即可，这类格式不会对像素值做任何修改，仅做无信息丢失的压缩存储，原有代码不需要做其他调整。
• 若必须使用JPEG格式，可将压缩质量参数调整到最高，例如OpenCV中设置cv2.imwrite("test.jpg", img, [cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY, 100])，imageio中也可以传入quality=100参数，但注意即使质量拉满，JPEG仍然是有损压缩，无法保证100%和原数据一致。
• 如果你存储数据仅用于后续程序计算，不需要作为图像预览，可以直接使用numpy原生序列化方法：用np.save("test.npy", 原始数组)存储，用np.load("test.npy")读取，可完全保留数组的维度、数据类型、所有数值信息，没有任何损失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AABBCC