Android色彩矩阵处理图像

Android中对于图片的处理，最常使用到的数据结构是位图——Bitmap，它包含了一张图片所有的数据。这个数据都是由点阵和颜色值组成的，所谓点阵就是一个包含像素的矩阵，每一个元素对应着图片的一个像素。而颜色值——ARGB，分别对应透明度、红、绿、蓝这四个通道分量，它们共同决定了每个像素点显示的颜色，下图就显示了自然界中的色光三原色。 

色彩矩阵
在色彩处理中，通常使用一下三个角度来描述一个图像。

• 色调——物体传播的颜色
• 饱和度——颜色的纯度，从0（灰）到100%（饱和）来进行描述
• 亮度——颜色的相对明暗程度

而在Android中，系统使用一个颜色矩阵——ColorMatrix，来处理图像的这些色彩效果。Android中的颜色矩阵是一个4*5的数字矩阵，它用来对图片的色彩进行处理。而对于每个像素点，都有一个颜色分量矩阵来保存颜色的RGBA值，如图所示: 
 
图中矩阵M就是一个4*5的颜色矩阵。在Android中，它会以一维数组的形式来存储，而C则是一个颜色矩阵分量。在处理图像时，使用矩阵乘法运算MC来处理颜色分量矩阵： 
 
根据线性代数中的矩阵乘法运算法则，我们可以发现，颜色矩阵是按一下方式划分的

• 第一行的abcde值用来决定新的颜色值中的R——红色
• 第二行的fghij值用来决定新的颜色值中的G——绿色
• 第三行的klmno值用来决定新的颜色值中的B——蓝色
• 第四行的pqrst值用来决定新的颜色值中的A——透明度
• 矩阵M中的第五列——ejot值分别用来决定每个分量中的offset，即偏移量

以R分量的计算过程为例：

R1 = a*R + b*G + c*B + d*A + e;

令a=1，b、c、d、e都等于0，那么计算结果为R1 = R 
同理 令a，g，m，s四个值为1，其他值为0的颜色矩阵不会改变原有颜色值。

如果需要改变原有颜色值的矩阵分量，有两种方法：

1. 改变a，g，m，s这四个值，即可使原有颜色值产生相应系数的变化
2. 改变偏移量的值，即颜色矩阵中第五列的值

3. ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
           1, 0, 0, 0, 0,
           0, 1, 0, 0, 50,
           0, 0, 1, 0, 0,
           0, 0, 0, 1, 0,
   });
   在绿色值上添加增量50，即增大绿色的饱和度