颜色矩阵原理解析

xiaoxiao2021-04-02  65

在编程中有时候需要对图片做特殊的处理,比如将图片做出黑白的,或者老照片的效果,有时候还要对图片进行变换,以拉伸,扭曲等等。

这些效果在android中有很好的支持,通过颜色矩阵(ColorMatrix)和坐标变换矩阵(Matrix)可以完美的做出上面的所说的效果。 下面将分别介绍这两个矩阵的用法和相关的函数。 颜色矩阵 android中可以通过颜色矩阵(ColorMatrix类)方面的操作颜色,颜色矩阵是一个5x4 的矩阵(如图1.1) 可以用来方面的修改图片中RGBA各分量的值,颜色矩阵以一维数组的方式存储如下: [ a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t ] 他通过RGBA四个通道来直接操作对应颜色,如果会使用Photoshop就会知道有时处理图片通过控制RGBA各颜色通道来做出特殊的效果。 这个矩阵对颜色的作用计算方式如1.3示:  矩阵的运算规则是矩阵A的一行乘以矩阵C的一列作为矩阵R的一行, C矩阵是图片中包含的ARGB信息,R矩阵是用颜色矩阵应用于C之后的新的颜色分量,运算结果如下: R' = a*R + b*G + c*B + d*A + e; G' = f*R + g*G + h*B + i*A + j; B' = k*R + l*G + m*B + n*A + o; A' = p*R + q*G + r*B + s*A + t; 颜色矩阵并不是看上去那么深奥,其实需要使用的参数很少,而且很有规律第一行决定红色第二行决定绿色 第三行决定蓝色,第四行决定了透明度,第五列是颜色的偏移量。下面是一个实际中使用的颜色矩阵。  如果把这个矩阵作用于各颜色分量的话,R=A*C,计算后会发现,各个颜色分量实际上没有任何的改变(R'=R G'=G B'=B A'=A)。  图1.5所示矩阵计算后会发现红色分量增加100,绿色分量增加100, 这样的效果就是图片偏黄,因为红色和绿色混合后得到黄色,黄色增加了100,图片当然就偏黄了。  改变各颜色分量不仅可以通过修改第5列的颜色偏移量也可如上面矩阵所示将对应的颜色值乘以一个倍数,直接放大。 上图1.6是将绿色分量乘以2变为原来的2倍。相信读者至此已经明白了如何通过颜色矩阵来改变各颜色分量。 下面编写一段代码来,通过调整颜色矩阵来获得不同的颜色效果,JavaCode如下: [mw_shl_code=java,true]CMatrix类:     public class CMatrix extends Activity {                private Button change;        private EditText [] et=new EditText[20];        private float []carray=new float[20];        private MyImage sv;        @Override        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {            super.onCreate(savedInstanceState);            setContentView(R.layout.main);                       change=(Button)findViewById(R.id.set);           sv=(MyImage)findViewById(R.id.MyImage);                   for(int i=0;i<20;i++){                         et=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i);           carray=Float.valueOf(et.getText().toString());           }                       change.setOnClickListener(l);        }                private Button.OnClickListener l=new Button.OnClickListener(){                @Override           public void onClick(View arg0) {               // TODO Auto-generated method stub                getValues();               sv.setValues(carray);               sv.invalidate();           }                    };        public   void getValues(){            for(int i=0;i<20;i++){                                carray=Float.valueOf(et.getText().toString());            }                    }                }   MyImage类继承自View类:   public class MyImage extends View {        private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);        private Bitmap mBitmap;        private float [] array=new float[20];                private float mAngle;                public MyImage(Context context,AttributeSet attrs) {            super(context,attrs);                        mBitmap    = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),                                                   R.drawable.test);            invalidate();        }                       public void setValues(float [] a){            for(int i=0;i<20;i++){               array=a;            }                    }                @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {            Paint paint = mPaint;                                                paint.setColorFilter(null);            canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);                        ColorMatrix cm = new ColorMatrix();           //设置颜色矩阵           cm.set(array);   //颜色滤镜,将颜色矩阵应用于图片            paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(cm));   //绘图            canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);            Log.i("CMatrix", "--------->onDraw");                        }          }[/mw_shl_code] CMatrix类主要负责接收颜色矩阵的设置和重绘,没有要说的。MyImage类中进行绘图工作,首先设置颜色矩阵cm.set(..)从一维数组中读取数据20个数据给颜色矩阵赋值,paint.setColorFilter(..)设置颜色滤镜,然后绘图,效果就出来了(这个过程和PS差不多)如下:     看到这里,相信大家对颜色矩阵的作用已经有了一个直观的感受,现在也可以尝试做一个照片特效的软件。:)

 

转自:http://blog.csdn.net/mingzznet/article/details/42150305

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