granicus.if.org Git - imagemagick/blob - www/fx.html

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   7   <title>ImageMagick: The Fx Special Effects Image Operator</title>
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  11   <meta name="application-name" content="ImageMagick">
  12   <meta name="description" content="ImageMagick® is a software suite to create, edit, compose, or convert bitmap images. It can read and write images in a variety of formats (over 200) including PNG, JPEG, JPEG-2000, GIF, WebP, Postscript, PDF, and SVG. Use ImageMagick to resize, flip, mirror, rotate, distort, shear and transform images, adjust image colors, apply various special effects, or draw text, lines, polygons, ellipses and Bézier curves.">
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  58 <div class="magick-header">
  59 <p class="text-center"><a href="fx.html#fx">The Fx Special Effects Image Operator</a> • <a href="fx.html#anatomy">The Anatomy of an Fx Expression</a></p>
  60
  61 <a id="fx"></a>
  62
  63 <p class="lead magick-description">Use the Fx special effects image operator to apply a mathematical expression to an image or image channels.  Use Fx to:</p>
  64
  65 <ul>
  66   <li>create canvases, gradients, mathematical colormaps</li>
  67   <li>move color values between images and channels</li>
  68   <li>translate, flip, mirror, rotate, scale, shear and generally distort images</li>
  69   <li>merge or composite multiple images together</li>
  70   <li>convolve or merge neighboring pixels together</li>
  71   <li>generate image metrics or 'fingerprints'</li>
  72 </ul>
  73
  74 <p>The expression can be simple:</p>
  75
  76 <pre>
  77 convert -size 64x64 canvas:black -channel blue -fx "1/2" fx_navy.png
  78 </pre>
  79
  80 <p>Here, we convert a black to a navy blue image:</p>
  81
  82 <ul>
  83   <a href="../images/black.png"><img src="../images/black.png" width="64" height="64" alt="black"></a>
  84   <img style="margin-top:22px; margin-bottom:22px;" src="../images/right.gif" width="20" height="20" alt="==&gt;">
  85   <a href="../images/navy.png"><img src="../images/navy.png" width="64" height="64" alt="navy"></a>
  86 </ul>
  87
  88 <p>Or the expression can be complex:</p>
  89
  90 <pre>
  91 convert rose.jpg \
  92   -fx "(1.0/(1.0+exp(10.0*(0.5-u)))-0.006693)*1.0092503" \
  93   rose-sigmoidal.png'
  94 </pre>
  95
  96 <p>This expression results in a high contrast version of the image:</p>
  97
  98 <ul>
  99   <a href="../images/rose.jpg"><img src="../images/rose.jpg" width="70" height="46" alt="rose"></a>
 100   <img style="margin-top:13px; margin-bottom:13px;" src="../images/right.gif" width="20" height="20" alt="==&gt;">
 101   <a href="../images/rose-sigmoidal.png"><img src="../images/rose-sigmoidal.png" width="70" height="46" alt="rose-sigmoidal"></a>
 102 </ul>
 103
 104 <p>The expression can include variable assignments.  Assignments, in most cases, reduce the complexity of an expression and permit some operations that might not be possible any other way.  For example, lets create a radial gradient:</p>
 105
 106 <pre>
 107 convert -size 70x70 canvas: \
 108   -fx "Xi=i-w/2; Yj=j-h/2; 1.2*(0.5-hypot(Xi,Yj)/70.0)+0.5"
 109   radial-gradient.png'
 110 </pre>
 111
 112 <p>The command above returns this image:</p>
 113
 114 <ul>
 115   <a href="../images/radial-gradient.png"><img src="../images/radial-gradient.png" width="70" height="70" alt="radial-gradient"></a>
 116 </ul>
 117
 118 <p>This FX expression adds random noise to an image:</p>
 119
 120 <pre>
 121 convert photo.jpg -fx \'iso=32; rone=rand(); rtwo=rand(); \
 122   myn=sqrt(-2*ln(rone))*cos(2*Pi*rtwo); myntwo=sqrt(-2*ln(rtwo))* \
 123   cos(2*Pi*rone); pnoise=sqrt(p)*myn*sqrt(iso)* \
 124   channel(4.28,3.86,6.68,0)/255; max(0,p+pnoise)\' noisy.png
 125 </pre>
 126
 127 <p>See <a href="http://www.imagemagick.org/Usage/transform/index.html#fx">Using FX, The Special Effects Image Operator</a> for more examples.</p>
 128
 129 <p>The next section discusses the Fx expression language.</p>
 130
 131 <h2 class="magick-header"><a id="anatomy"></a>The Anatomy of an Fx Expression</h2>
 132
 133 <h3>The Fx Expression Language</h3>
 134
 135 <p>The formal Fx expression language is defined here:</p>
 136
 137 <dl class="dl-horizontal">
 138   <dt> numbers:</dt>
 139         <dd> integer, floating point, scientfic notation (+/- required, e.g. 3.81469e-06), International System number postfixes (.e.g KB, Mib, GB, etc.)</dd>
 140   <dt> constants: </dt>
 141     <dd> E (Euler's number), Epsilon, QuantumRange, QuantumScale, Opaque, Phi (golden ratio), Pi, Transparent</dd>
 142   <dt> Fx operators (in order of precedence): </dt>
 143      <dd> ^ (power), unary -, *, /, % (modulo), +, -,
 144      &lt;&lt;, &gt;&gt;, &lt;, &lt;=, &gt;, &gt;=, ==, !=,
 145      &amp; (bitwise AND),   | (bitwise OR),
 146      &amp;&amp; (logical AND),  || (logical OR),
 147      ~ (logical NOT),  ?: (ternary conditional)</dd>
 148   <dt> math functions: </dt>
 149      <dd> abs(), acos(), acosh(), airy(), alt(), asin(), asinh(), atan(), atanh(), atan2(), ceil(), clamp(), cos(), cosh(), debug(), drc(), exp(), floor(), gauss(), gcd(), hypot(), int(), isnan(), j0(), j1(), jinc(), ln(), log(), logtwo(), max(), min(), mod(), not(), pow(), rand(), round(), sign(), sin(), sinc(), sinh(), sqrt(), squish(), tan(), tanh(), trunc()</dd>
 150   <dt> channel functions: </dt>
 151     <dd> channel(r,g,b,a), channel(c,m,y,k,a)</dd>
 152   <dt> color names:</dt>
 153     <dd> red, cyan, black, etc.</dd>
 154   <dt> color functions:</dt>
 155     <dd> srgb(), srgba(), rgb(), rgba(), cmyk(), cmyka(), hsl(), hsla(), etc.</dd>
 156   <dt> color hex values:</dt>
 157     <dd> #ccc, #cbfed0, #b9e1cc00, etc.</dd>
 158   <dt> symbols:</dt><dd><dl>
 159      </dl><li><code>u</code>=&gt; first image in list</li>
 160      <li><code>v</code>=&gt; second image in list</li>
 161      <li><code>s</code>=&gt; current image in list (for %[fx:] otherwise = u)</li>
 162      <li><code>t</code>=&gt; index of current image (s) in list</li>
 163      <li><code>n</code>=&gt; number of images in list</li>
 164
 165      <li><code>i</code>=&gt; column offset</li>
 166      <li><code>j</code>=&gt; row offset</li>
 167      <li><code>p</code>=&gt; pixel to use (absolute or relative to current pixel)</li>
 168
 169      <li><code>w</code>=&gt; width of this image</li>
 170      <li><code>h</code>=&gt; height of this image</li>
 171      <li><code>z</code>=&gt; channel depth</li>
 172
 173      <li><code>r</code>=&gt; red value (from RGBA), of a specific or current pixel</li>
 174      <li><code>g</code>=&gt; green    ''</li>
 175      <li><code>b</code>=&gt; blue     ''</li>
 176      <li><code>a</code>=&gt; alpha    ''</li>
 177      <li><code>o</code>=&gt; opacity  ''</li>
 178
 179      <li><code>c</code>=&gt; cyan value of CMYK color of pixel</li>
 180      <li><code>y</code>=&gt; yellow   ''</li>
 181      <li><code>m</code>=&gt; magenta  ''</li>
 182      <li><code>k</code>=&gt; black    ''</li>
 183
 184      <li><code>intensity</code>=&gt; pixel intensity</li>
 185
 186      <li><code>hue</code>=&gt; pixel hue</li>
 187      <li><code>saturation</code>=&gt; pixel saturation</li>
 188      <li><code>lightness</code>=&gt; pixel lightness</li>
 189      <li><code>luma</code>=&gt; pixel luma</li>
 190
 191      <li><code>page.width</code>=&gt; page width</li>
 192      <li><code>page.height</code>=&gt; page height</li>
 193      <li><code>page.x</code>=&gt; page x offset</li>
 194      <li><code>page.y</code>=&gt; page y offset</li>
 195
 196      <li><code>resolution.x</code>=&gt; x resolution</li>
 197      <li><code>resolution.y</code>=&gt; y resolution</li>
 198
 199      <li><code>depth</code>=&gt; image depth</li>
 200      <li><code>minima</code>=&gt; image minima</li>
 201      <li><code>maxima</code>=&gt; image maxima</li>
 202      <li><code>mean</code>=&gt; image mean</li>
 203      <li><code>standard_deviation</code>=&gt; image standard deviation</li>
 204      <li><code>kurtosis</code>=&gt; image kurtosis</li>
 205      <li><code>skewness</code>=&gt; image skewness (add a channel specifier to compute a statistic for that channel, e.g. depth.r)</li></dd></dl>
 206   <dt> iterators:</dt>
 207     <dd> while()</dd>
 208
 209
 210
 211 <h3>The Fx Expression</h3>
 212
 213 <p>An Fx expression may include any combination of the following:</p>
 214 <dl class="dl-horizontal">
 215 <dt> <var>x</var> <code>^</code> <var>y</var></dt><dd> exponentiation (<var>x<sup>y</sup></var>)</dd>
 216 <dt> <code>(</code> ... <code>)</code></dt><dd> grouping</dd>
 217 <dt> <var>x</var> <code>*</code> <var>y</var></dt><dd> multiplication (the asterisk <code>*</code> is optional, for example, <code>2u</code> or <code>2(x+y)</code> are acceptable)</dd>
 218 <dt> <var>x</var> <code>/</code> <var>y</var></dt><dd> division</dd>
 219 <dt> <var>x</var> <code>%</code> <var>y</var></dt><dd> modulo</dd>
 220 <dt> <var>x</var> <code>+</code> <var>y</var></dt><dd> addition</dd>
 221 <dt> <var>x</var> <code>-</code> <var>y</var></dt><dd> subtraction</dd>
 222 <dt> <var>x</var> <code>&lt;&lt;</code> <var>y</var></dt><dd> left shift</dd>
 223 <dt> <var>x</var> <code>&gt;&gt;</code> <var>y</var></dt><dd> right shift</dd>
 224 <dt> <var>x</var> <code>&lt;</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x</var> &lt; <var>y</var>,  otherwise 0.0</dd>
 225 <dt> <var>x</var> <code>&lt;=</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x</var> &lt;= <var>y</var>,  otherwise 0.0</dd>
 226 <dt> <var>x</var> <code>&gt;</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x</var> &gt; <var>y</var>,  otherwise 0.0</dd>
 227 <dt> <var>x</var> <code>&gt;=</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x</var> &gt;= <var>y</var>,  otherwise 0.0</dd>
 228 <dt> <var>x</var> <code>==</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x </var>==<var> y</var>, otherwise 0.0</dd>
 229 <dt> <var>x</var> <code>!=</code> <var>y</var></dt><dd> boolean relation, return value 1.0 if <var>x </var>!=<var> y</var>, otherwise 0.0</dd>
 230 <dt> <var>x</var> <code>&amp;</code> <var>y</var></dt><dd> binary AND</dd>
 231 <dt> <var>x</var> <code>|</code> <var>y</var></dt><dd> binary OR</dd>
 232 <dt> <var>x</var> <code>&amp;&amp;</code> <var>y</var></dt><dd> logical AND connective, return value 1.0 if <var>x</var> &gt; 0 and <var>y</var> &gt; 0,  otherwise 0.0</dd>
 233 <dt> <var>x</var> <code>||</code> <var>y</var></dt><dd> logical OR connective (inclusive), return value 1.0 if <var>x</var> &gt; 0 or <var>y</var> &gt; 0 (or both),  otherwise 0.0</dd>
 234 <dt> <code>~</code><var>x</var></dt><dd> logical NOT operator, return value 1.0 if <var>not</var> <var>x</var> &gt; 0,  otherwise 0.0</dd>
 235 <dt> <code>+</code><var>x</var></dt><dd> unary plus, return 1.0*value</dd>
 236 <dt> <code>-</code><var>x</var></dt><dd> unary minus, return -1.0*value</dd>
 237 <dt> <var>x</var> <code>?</code> <var>y</var> </dt><dd><var>z</var>: ternary conditional expression, return value <var>y</var> if <var>x</var> != 0, otherwise <var>z</var>; only one ternary conditional permitted per statement</dd>
 238 <dt> <var>x</var> <code>=</code> <var>y</var></dt><dd>assignment; assignment variables are restricted to letter combinations only (e.g. Xi not X1)</dd>
 239 <dt> <var>x</var> <code>;</code> <var>y</var></dt><dd>statement separator </dd>
 240 <dt> <code>phi</code></dt><dd> constant (1.618034...)</dd>
 241 <dt> <code>pi</code></dt><dd> constant (3.141659...)</dd>
 242 <dt> <code>e</code></dt><dd> constant (2.71828...)</dd>
 243 <dt> <code>QuantumRange</code></dt><dd> constant maximum pixel value (255 for Q8, 65535 for Q16)</dd>
 244 <dt> <code>QuantumScale</code></dt><dd> constant 1.0/<code>QuantumRange</code></dd>
 245 <dt> <code>intensity</code></dt><dd> pixel intensity; equivalent to 0.299*red+0.587*green+0.114*blue</dd>
 246 <dt> <code>hue</code></dt><dd> pixel hue</dd>
 247 <dt> <code>saturation</code></dt><dd> pixel saturation</dd>
 248 <dt> <code>lightness</code></dt><dd> pixel lightness; equivalent to 0.5*max(red,green,blue) + 0.5*min(red,green,blue)</dd>
 249 <dt> <code>luminance</code></dt><dd> pixel luminance; equivalent to 0.212656*red + 0.715158*green + 0.072186*blue</dd>
 250 <dt> <code>red, green, blue</code>, etc.</dt><dd> color names</dd>
 251 <dt> <code>#ccc, #cbfed0, #b9e1cc00</code>, etc.</dt><dd> color hex values</dd>
 252 <dt> <code>rgb(), rgba(), cmyk(), cmyka(), hsl(), hsla()</code></dt><dd> color functions</dd>
 253 <dt> <code>s, t, u, v, n, i, j, w, h, z, r, g, b, a, o, c, y, m, k</code></dt><dd> symbols</dd>
 254 <dt> <code>abs(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> absolute value function</dd>
 255 <dt> <code>acos(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> arc cosine function</dd>
 256 <dt> <code>acosh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> inverse hyperbolic cosine function</dd>
 257 <dt> <code>airy(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> Airy function (max=1, min=0); airy(<var>x</var>)=[jinc(<var>x</var>)]<sup>2</sup>=[2*j1(<var>pi*x</var>)/(<var>pi*x</var>)]<sup>2</sup></dd>
 258 <dt> <code>alt(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> sign alternation function (return 1.0 if int(<var>x</var>) is even, -1.0 if int(<var>x</var>) is odd)</dd>
 259 <dt> <code>asin(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> arc sine function</dd>
 260 <dt> <code>asinh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> inverse hyperbolic sine function</dd>
 261 <dt> <code>atan(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> arc tangent function</dd>
 262 <dt> <code>atanh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> inverse hyperbolic tangent function</dd>
 263 <dt> <code>atan2(</code><var>y</var>,<var>x</var><code>)</code></dt><dd> arc tangent function of two variables</dd>
 264 <dt> <code>ceil(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd>smallest integral value not less than argument</dd>
 265 <dt> <code>channel(</code><var>r</var>,<var>g</var>,<var>b</var>,<var>a</var><code>)</code></dt><dd>select numeric argument based on current channel</dd>
 266 <dt> <code>channel(</code><var>c</var>,<var>m</var>,<var>y</var>,<var>k</var>,<var>a</var><code>)</code></dt><dd>select numeric argument based on current channel</dd>
 267 <dt> <code>clamp(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> clamp value</dd>
 268 <dt> <code>cos(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> cosine function</dd>
 269 <dt> <code>cosh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> hyperbolic cosine function</dd>
 270 <dt> <code>debug(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> print <var>x</var> (useful for debugging your expression)</dd>
 271 <dt> <code>drc(</code><var>x</var>,<var>y</var><code>)</code></dt><dd> dynamic range compression (knee curve); drc(<var>x</var>,<var>y</var>)=(<var>x</var>)/(<var>y</var>*(<var>x</var>-1)+1); -1&lt;<var>y</var>&lt;1 </dd>
 272 <dt> <code>exp(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> natural exponential function (<var>e<sup>x</sup></var>)</dd>
 273 <dt> <code>floor(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> largest integral value not greater than argument</dd>
 274 <dt> <code>gauss(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> gaussian function; gauss(<var>x</var>)=exp(<var>-x*x/2</var>)/sqrt(2*pi)</dd>
 275 <dt> <code>gcd(</code><var>x</var>,<var>y</var><code>)</code></dt><dd> greatest common denominator</dd>
 276 <dt> <code>hypot(</code><var>x</var>,<var>y</var><code>)</code></dt><dd> the square root of x<sup>2</sup>+y<sup>2</sup></dd>
 277 <dt> <code>int(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> greatest integer function (return greatest integer less than or equal to <var>x</var>)</dd>
 278 <dt> <code>isnan(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd>return 1.0 if <var>x</var> is NAN, 0.0 otherwise</dd>
 279 <dt> <code>j0(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> Bessel functions of <var>x</var> of the first kind of order 0</dd>
 280 <dt> <code>j1(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> Bessel functions of <var>x</var> of the first kind of order 1</dd>
 281 <dt> <code>jinc(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> jinc function (max=1, min=-0.1323); jinc(<var>x</var>)=2*j1(pi*<var>x</var>)/(pi*<var>*x</var>)</dd>
 282 <dt> <code>ln(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> natural logarithm function</dd>
 283 <dt> <code>log(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> logarithm base 10</dd>
 284 <dt> <code>logtwo(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> logarithm base 2</dd>
 285 <dt> <code>ln(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> natural logarithm</dd>
 286 <dt> <code>max(</code><var>x</var>, <var>y</var><code>)</code></dt><dd> maximum of <var>x</var> and <var>y</var></dd>
 287 <dt> <code>min(</code><var>x</var>, <var>y</var><code>)</code></dt><dd> minimum of <var>x</var> and <var>y</var></dd>
 288 <dt> <code>mod(</code><var>x</var>, <var>y</var><code>)</code></dt><dd> floating-point remainder function</dd>
 289 <dt> <code>not(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> return 1.0 if <var>x</var> is zero, 0.0 otherwise</dd>
 290 <dt> <code>pow(</code><var>x</var>,<var>y</var><code>)</code></dt><dd> power function (<var>x<sup>y</sup></var>)</dd>
 291 <dt> <code>rand()</code></dt><dd> value uniformly distributed over the interval [0.0, 1.0) with a 2 to the 128th-1 period</dd>
 292 <dt> <code>round()</code></dt><dd> round to integral value, regardless of rounding direction</dd>
 293 <dt> <code>sign(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> return -1.0 if <var>x</var> is less than 0.0 otherwise 1.0</dd>
 294 <dt> <code>sin(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> sine function</dd>
 295 <dt> <code>sinc(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> sinc function (max=1, min=-0.21); sinc(<var>x</var>)=sin(<var>pi*x</var>)/(<var>pi*x</var>)</dd>
 296 <dt> <code>squish(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> squish function; squish(<var>x</var>)=1.0/(1.0+exp(<var>-x</var>))</dd>
 297 <dt> <code>sinh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> hyperbolic sine function</dd>
 298 <dt> <code>sqrt(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> square root function</dd>
 299 <dt> <code>tan(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> tangent function</dd>
 300 <dt> <code>tanh(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> hyperbolic tangent function</dd>
 301 <dt> <code>trunc(</code><var>x</var><code>)</code></dt><dd> round to integer, towards zero</dd>
 302 <dt> <code>while(</code><var>condition</var>,<var>expression</var><code>)</code></dt><dd> interate while the condition is not equal to 0</dd>
 303 </dl>
 304 <br>
 305 <p>The expression semantics include these rules:</p>
 306
 307 <ul>
 308 <li>symbols are case insensitive</li>
 309 <li>only one ternary conditional (e.g. x ? y : z) per statement</li>
 310 <li>statements are assignments or the final expression to return</li>
 311 <li>an assignment starts a statement, it is not an operator</li>
 312 <li>assignments to built-ins do not throw an exception and have no effect;  e.g. <code>r=3.0; r</code> returns the pixel red color value, not 3.0</li>
 313 <li>Unary operators have a lower priority than binary operators, that is, the unary minus (negation) has lower precedence than exponentiation, so -3^2 is interpreted as -(3^2) = -9.  Use parentheses to clarify your intent (e.g. (-3)^2 = 9).</li>
 314 <li>Similarly, care must be exercised when using the slash ('/') symbol. The string of characters <var>1/2x</var> is interpreted as (1/2)x. The contrary interpretation should be written explicitly as 1/(2x). Again, the use of parentheses helps clarify the meaning and should be used whenever there is any chance of misinterpretation.</li>
 315 </ul>
 316 <br>
 317
 318
 319 <h3>Source Images</h3>
 320
 321 <p>The symbols <code>u</code> and <code>v</code> refer to the first and second images, respectively, in the current image sequence.  Refer to a particular image in a sequence by appending its index to any image reference (usually <code>u</code>), with a zero index for the beginning of the sequence. A negative index counts from the end.  For example, <code>u[0]</code> is the first image in the sequence, <code>u[2]</code> is the third, <code>u[-1]</code> is the last image, and <code>u[t]</code> is the current image. The current image can also be referenced by <code>s</code>. If the sequence number exceeds the length of the sequence, the count is wrapped. Thus in a 3-image sequence,  <code>u[-1]</code>, <code>u[2]</code>, and <code>u[5]</code> all refer to the same (third) image.</p>
 322
 323 <p>As an example, we form an image by averaging the first image and third images (the second (index 1) image is ignored and just junked):</p>
 324
 325 <pre>
 326 convert image1.jpg image2.jpg image3.jpg -fx "(u+u[2])/2.0" image.jpg
 327 </pre>
 328
 329 <p>By default, the image to which <code>p</code>, <code>r</code>, <code>g</code>, <code>b</code>, <code>a</code>, etc., are applied is the current image <code>s</code> in the image list. This is equivelent to <code>u</code> except when used in an escape sequence <code>%[fx:...]</code>. </p>
 330
 331 <p>It is important to note the special role played by the first image. This is the only image in the image sequence that is modified, other images are used only for their data. As an illustrative example, consider the following, and note that the setting <a href="command-line-options.html#channel">-channel red</a> instructs <a href="command-line-options.html#fx">-fx</a> to modify only the red channel; nothing in the green or blue channels will change. It is instructive to ponder why the result is not symmetric.</p>
 332
 333 <pre>
 334 convert -channel red logo: -flop logo: -resize "20%" -fx "(u+v)/2" image.jpg
 335 </pre>
 336
 337 <ul>
 338   <a href="../images/logo-sm-flop.png"><img src="../images/logo-sm-flop.png" width="128" height="96" alt="logo-sm-flop.png"></a>
 339   <a href="../images/logo-sm.png"><img src="../images/logo-sm.png" width="128" height="96" alt="logo-sm.png"></a>
 340 <img style="margin-top:38px; margin-bottom:38px;" src="../images/right.gif" width="20" height="20" alt="==&gt;">
 341   <a href="../images/logo-sm-fx.png"><img src="../images/logo-sm-fx.png" width="128" height="96" alt="logo-sm-fx.png"></a>
 342 </ul>
 343
 344 <br>
 345 <h3>Accessing Pixels</h3>
 346
 347 <p>All color values are normalized to the range of 0.0 to 1.0.  The alpha channel ranges from 0.0 (fully transparent) to 1.0 (fully opaque).</p>
 348
 349 <p>The pixels are processed one at a time, but a different pixel of an image can be specified using a pixel index represented by <code>p</code>. For example,</p>
 350
 351 <pre>
 352 p[-1].g      green value of pixel to the immediate left of the current pixel
 353 p[-1,-1].r   red value of the pixel diagonally left and up from current pixel
 354 </pre>
 355
 356 <p>To specify an absolute position, use braces, rather than brackets.</p>
 357
 358 <pre>
 359 p{0,0}.r     red value of the pixel in the upper left corner of the image
 360 p{12,34}.b   blue pixel value at column number 12, row 34 of the image
 361 </pre>
 362
 363 <p>Integer values of the position retrieve the color of the pixel referenced, while non-integer position values return a blended color according to the current <a href="command-line-options.html#interpolate">-interpolate</a> setting.</p>
 364
 365 <p>A position outside the boundary of the image retrieves a value dictated by the <a href="command-line-options.html#virtual-pixel">-virtual-pixel</a> option setting.</p>
 366
 367 <h3>Apply an Expression to Select Image Channels</h3>
 368
 369 <p>Use the <a href="command-line-options.html#channel">-channel</a> setting to specify the output channel of the result. If no output channel is given, the result is set over all channels except the opacity channel. For example, to replace the red channel of <code>alpha.png</code> with the average of the green channels from the images <code>alpha.png</code> and <code>beta.png</code>, use:</p>
 370
 371 <pre>
 372 convert alpha.png beta.png -channel red -fx "(u.g+v.g)/2" gamma.png
 373 </pre>
 374
 375
 376 <h3>Results</h3>
 377
 378 <p>The <a href="command-line-options.html#fx">-fx</a> operator evaluates the given expression for each channel (set by <a href="command-line-options.html#channel">-channel</a>) of each pixel in the first image (<code>u</code>) in the sequence. The computed values are temporarily stored in a copy (clone) of that first image until all the pixels have been processed, after which this single new image replaces the list of images in the current image sequence.  As such, in the previous example the updated version of <code>alpha.png</code> replaces both of the original images, <code>alpha.png</code> and <code>beta.png</code>, before being saved as <code>gamma.png</code>.</p>
 379
 380 <p>The current image <code>s</code> is set to the first image in the sequence (<code>u</code>), and <code>t</code> to its index, 0.  The symbols <code>i</code> and <code>j</code> reference the current pixel being processed.</p>
 381
 382
 383 <p>For use with <a href="command-line-options.html#format_identify_">-format</a>, the value-escape <code>%[fx:]</code> is evaluated just once for each image in the current image sequence. As each image in the sequence is being evaluated, <code>s</code> and <code>t</code> successively refer to the current image and its index, while <code>i</code> and <code>j</code> are set to zero, and the current channel set to red (<a href="command-line-options.html#channel">-channel</a> is ignored). An example:</p>
 384
 385 <pre>
 386 convert  canvas:'rgb(25%,50%,75%)' rose: -colorspace rgb  \
 387   -format 'Red channel of NW corner of image #%[fx:t] is %[fx:s]' info:
 388 Red channel of NW corner of image #0 is 0.453758
 389 Red channel of NW corner of image #1 is 0.184588
 390 </pre>
 391
 392 <p>Here we use the image indexes to <var>rotate</var> each image differently, and use <code>-set</code> with the image index to set a different <var>pause delay</var> on the first image in the animation:</p>
 393
 394 <pre>
 395 convert rose: -duplicate 29 -virtual-pixel Gray -distort SRT '%[fx:360.0*t/n]' \
 396   -set delay '%[fx:t == 0 ? 240 : 10]' -loop 0 rose.gif"
 397 </pre>
 398
 399 <p>The color-escape <code>%[pixel:]</code> is evaluated once per image and per color channel in that image (<a href="command-line-options.html#channel">-channel</a> is ignored), The values generated are then converted into a color string (a named color or hex color value).  The symbols <code>i</code> and <code>j</code> are set to zero, and <code>s</code> and <code>t</code> refer to each successively current image and index.</p>
 400
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