Введение

Работа с изображениями — ключевая часть многих проектов: от веб-разработки и генерации превью до машинного зрения и графических редакторов. Pillow, форк и преемник оригинальной библиотеки PIL (Python Imaging Library), является стандартом де-факто для работы с изображениями в Python.

Pillow прост в использовании, поддерживает десятки форматов, предоставляет богатый набор инструментов для редактирования, анализа и рендеринга изображений. В этом руководстве мы подробно разберём его возможности, API, примеры и рекомендации по работе с графикой.

Основная часть

Установка

pip install pillow

Открытие изображений

from PIL import Image
img = Image.open("example.jpg")
print(img.format, img.size, img.mode)

Сохранение изображений

img.save("output.png")
img.save("compressed.jpg", quality=85)

Изменение размеров, поворот, обрезка

resized = img.resize((300, 300))
rotated = img.rotate(45)
cropped = img.crop((100, 100, 400, 400))

Конвертация форматов и цветовых моделей

grayscale = img.convert("L")  # черно-белое
rgba = img.convert("RGBA")

Рисование и добавление текста

from PIL import ImageDraw, ImageFont
img = Image.new("RGB", (500, 200), color=(255, 255, 255))
draw = ImageDraw.Draw(img)
font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 40)
draw.text((10, 60), "Привет, мир!", font=font, fill=(0, 0, 0))

Применение фильтров

from PIL import ImageFilter
blurred = img.filter(ImageFilter.GaussianBlur(5))
sharpened = img.filter(ImageFilter.SHARPEN)

Слияние и наложение изображений

background = Image.open("bg.jpg")
overlay = Image.open("logo.png").convert("RGBA")
background.paste(overlay, (50, 50), overlay)

Анимации и работа с GIF

frames = [Image.open(f"frame_{i}.png") for i in range(5)]
frames[0].save("animated.gif", save_all=True, append_images=frames[1:], duration=300, loop=0)

Работа с пикселями

pixels = img.load()
for x in range(img.width):
    for y in range(img.height):
        r, g, b = pixels[x, y]
        pixels[x, y] = (255 - r, 255 - g, 255 - b)

Поддерживаемые форматы

Формат	Поддержка чтения	Поддержка записи
JPEG	Да	Да
PNG	Да	Да
BMP	Да	Да
GIF	Да	Да (анимация — частично)
TIFF	Да	Да
WebP	Да	Да

Примеры применения

Генерация динамических баннеров и аватарок
Обработка изображений перед ML-моделью
Конвертация форматов и минификация
OCR-подготовка (предобработка для Tesseract)
Создание превью и водяных знаков

Сравнение с другими библиотеками

Библиотека	Основное назначение	Работа с текстом	Поддержка форматов
Pillow	Общая обработка изображений	Да	Широкая
OpenCV	Компьютерное зрение	Ограничено	Широкая
imageio	Чтение/запись кадров и видео	Нет	Средняя

Полный список функций и методов библиотеки `Pillow` для Python, сгруппированных по категориям

Загрузка и сохранение изображений

Функция	Описание
`Image.open(fp)`	Загружает изображение из файла или потока.
`Image.save(fp, format=None, ...)`	Сохраняет изображение в файл. Формат можно указать явно (`"JPEG"`, `"PNG"` и др.).
`Image.frombytes(mode, size, data)`	Создаёт изображение из сырых байтов.
`Image.fromarray(array)`	Преобразует NumPy-массив в изображение.
`Image.new(mode, size, color=0)`	Создаёт новое пустое изображение.
`Image.copy()`	Возвращает копию изображения.

Получение информации

Атрибут / Метод	Описание
`img.format`	Формат изображения (`JPEG`, `PNG`, и т.д.).
`img.mode`	Цветовой режим (`RGB`, `RGBA`, `L`, `CMYK`).
`img.size`	Размер изображения (ширина, высота).
`img.info`	Метаданные изображения (EXIF, DPI и т.п.).
`img.getbands()`	Возвращает каналы изображения (`R`, `G`, `B` и т.д.).
`img.getpixel((x, y))`	Возвращает цвет пикселя по координатам.
`img.histogram()`	Гистограмма изображения.

Обработка изображений

Метод	Описание
`img.resize(size, resample)`	Изменяет размер изображения.
`img.crop(box)`	Вырезает прямоугольную область.
`img.rotate(angle, expand=False)`	Поворачивает изображение.
`img.transpose(method)`	Зеркальные отражения, повороты (`FLIP_LEFT_RIGHT`, `ROTATE_90`, и т.д.).
`img.paste(im, box)`	Вставляет другое изображение или цвет.
`img.convert(mode)`	Преобразует в другой цветовой режим (`L`, `RGB`, `RGBA`, и др.).
`img.filter(filter)`	Применяет фильтр (из модуля `ImageFilter`).
`img.point(function)`	Преобразует значения пикселей через функцию.

Рисование и текст

Функция / Класс	Описание
`ImageDraw.Draw(img)`	Позволяет рисовать на изображении.
`draw.line(xy, fill, width)`	Рисует линию.
`draw.rectangle(xy, fill, outline)`	Рисует прямоугольник.
`draw.ellipse(xy, fill, outline)`	Рисует эллипс.
`draw.text((x, y), text, font, fill)`	Печатает текст.
`ImageFont.truetype(path, size)`	Загружает TrueType-шрифт для текста.

Работа с альфа-каналом и масками

Функция	Описание
`img.putalpha(alpha)`	Добавляет альфа-канал.
`img.split()`	Разбивает изображение на отдельные каналы.
`Image.merge(mode, bands)`	Объединяет каналы в одно изображение.
`img.putpixel((x, y), value)`	Устанавливает значение пикселя.

Фильтры и улучшения

Фильтр / Класс	Описание
`ImageFilter.BLUR`	Размытие.
`ImageFilter.CONTOUR`	Контур.
`ImageFilter.DETAIL`	Повышение детализации.
`ImageFilter.SHARPEN`	Резкость.
`ImageEnhance.Brightness(img).enhance(factor)`	Изменение яркости.
`ImageEnhance.Contrast(img).enhance(factor)`	Изменение контрастности.
`ImageEnhance.Color(img).enhance(factor)`	Изменение насыщенности.

Сохранение в буфер и интеграция с другими библиотеками

Функция	Описание
`BytesIO()`	Создание потока для хранения изображения в памяти.
`img.save(buffer, format="PNG")`	Сохраняет изображение в поток.
`Image.fromarray(numpy_array)`	Преобразует массив NumPy в изображение.
`numpy.array(img)`	Преобразует изображение в массив NumPy.

Пример: изменение размера и наложение текста

Заключение

Pillow — универсальный инструмент для манипуляций с изображениями в Python. Он прост, гибок и покрывает широкий спектр задач: от элементарной обработки до генерации сложных изображений. Его используют в веб-приложениях, автоматизации, графических интерфейсах и нейросетевых пайплайнах.