ColorMatrix

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。

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： 

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[i]=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i); 
 carray[i]=Float.valueOf(et[i].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[i]=Float.valueOf(et[i].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[i]=a[i]; 
 } 
 
 } 
 
 @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"); 
 
 
 } 
 
 }

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。

但是各种效果并不能让用户手动调节颜色矩阵，这里需要计算公式，由于本人并不是做图形软件的也不能提供，可以参考这个链接：
http://www.adobe.com/devnet/flash/articles/matrix_transformations/ColorMatrixDemo.swf