出力画像の黒色が正しく表示されない問題について

パイソンで画像の編集を行い出力した画像の色が変になってしまいました．
具体的には，黒で出力した部分が一枚目のように少し灰色のようになってしまいます．プログラムで保存の前に画像を表示したときは黒色で表示されていました．
しかし，Windowsのデフォルトの編集ソフトやmatlabなどで開くと二枚目のように黒く表示されます．
ペイントで開いたときは灰色でした．
確認の為にデータ(数値)で見てもr,g,bでは(0,0,0)でした．
これは何が原因として考えられるのでしょうか？
分かる方いらっしゃいましたらご教授願います．

python
1import numpy as np
2import cv2
3from PIL import Image
4import matplotlib.pyplot as plt
5
6for number in range(1, 2):
7#複数の画像を読み込むためのループ　今回は一枚のみ
8    label_filenames = ("zu1.png")
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10    #PILで読み込み
11    img = Image.open(label_filenames)
12    #インデックスカラーに変換
13    img = img.convert("P")
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15    #カラーパレットにアクセスする。
16    palette = img.getpalette()
17    #リストの値は index=0 から順番に [R, G, B, R, G, B, ...]なので，扱いやすいように二次元配列に変形
18    palette = np.array(palette).reshape(-1, 3)
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20    #黒と赤と緑のパレット番号を取得する
21    for palette_number in range(256):
22        if (palette[palette_number] == [0, 0, 0]).all():
23            if palette_number == 0:
24                black_index = palette_number
25            else:
26                black_index = min(palette_number, black_index)
27        elif (palette[palette_number] == [255, 0, 0]).all():
28            red_index = palette_number
29        elif (palette[palette_number] == [0, 255, 0]).all():
30            green_index = palette_number
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32    #カラーパレットの入れ替え
33    #1番目のパレット[0]に[0, 0, 0]　クラス：無し　を設定
34    if black_index != 0
35        tmp = palette[0]
36        palette[0] = palette[black_index]
37        palette[black_index] = tmp
38
39    #2番目のパレット[1]に[255, 0, 0] クラス：糸　を設定
40    tmp = palette[1]
41    palette[1] = palette[red_index]
42    palette[red_index] = tmp
43
44    #3番目のパレット[2]に[0, 255, 0]　クラス：鉗子を設定
45    tmp = palette[2]
46    palette[2] = palette[green_index]
47    palette[green_index] = tmp
48
49    #パレット数の変更
50    N_COLOR = len(palette) - 253 # 適当な数に減らす
51    palette = palette[:N_COLOR]
52    print(palette)
53    #変更したパレットをリスト形式に変形し直し，再設定する
54    palette = palette.reshape(-1).tolist()
55    img.putpalette(palette)
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57    #実データの更新
58    data = list(map(int, img.getdata()))
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60    for i, v in enumerate(data):
61        if data[i] == red_index:
62            data[i] = 1
63        elif data[i] == green_index:
64            data[i] = 2
65        else:
66            data[i] = 0
67    #更新した実データを再設定
68    img.putdata(data)
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70    img.show()
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72    img.save("ret.png")
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