彩色特效處理

1.色彩矩陣分析

在色彩處理中，通常用以下三個角度來描述一個影象。

色調——物體傳播的顏色
飽和度——顏色的純度，從0（灰）到100%（飽和）來進行描述
亮度——顏色的相對明暗程度
在Android中，系統使用一個顏色矩陣——ColorMatrix，來處理影象的這些色彩效果。Android中的顏色矩陣是一個4×5的數字矩陣，它用來對圖片的色彩進行處理。而對於每個畫素點，都有一個顏色分量矩陣用來儲存顏色的RGBA值，如下圖所示：
A=∣∣∣∣∣∣afkpbglqchmrdinsejot∣∣∣∣∣∣C=∣∣∣∣∣∣∣RGBA1∣∣∣∣∣∣∣
在這個4×5的顏色矩陣中按以下方式劃分。

第一行的abcde值用來決定新的顏色值中的R——紅色
第二行的fghij值用來決定新的顏色值中的G——綠色
第三行的klmno值用來決定新的顏色值中的B——藍色
第四行的pqrst值用來決定新的顏色值中的A——透明度
矩陣A中的第五列——ejot值分別用來決定每個分量重的offset，即偏移量。

1.1 改變偏移量

A=∣∣∣∣∣∣10000100001000010000∣∣∣∣∣∣A=∣∣∣∣∣∣100001000010000110010000∣∣∣∣∣∣
在這個矩陣中修改了R,G所對應的顏色偏移量，那麼最後的處理結果就是影象的紅色，綠色分量增加了100.而我們知道，紅色混合綠色會得到黃色，所以使得整個影象的色調偏黃色。

1.2 改變顏色系數

A=∣∣∣∣∣∣10000200001000010000∣∣∣∣∣∣
在這個矩陣中，改變了G分量所對應的係數g，這樣的矩陣運算後G分量會變成以前的兩倍，最終效果就是影象的色調更加偏綠。

1.3 改變色光屬性

影象的色調，飽和度，亮度這三個屬性在影象處理中的使用非常多，因此顏色矩陣中，也封裝了一些API來快速呼叫這些引數，而不用每次都去計算矩陣的值。
在Android中，系統封裝了一個類——ColorMatrix，也就是說前面的顏色矩陣。通過這個類，可以很方便地改變矩陣值來處理顏色效果。

ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix();

色調
Android系統提供了setRotate(int axis, float degree)來幫助我們設定顏色的色調。第一個引數，系統分別使用0、1、2來代表Red、Green、Blue三種顏色的處理；而第二個引數，就是需要處理的值，程式碼如下：

ColorMatrix hueMatrix = new ColorMatrix();
hueMatrix .setRotate(0,hue0);
hueMatrix .setRotate(1,hue1);
hueMatrix .setRotate(2,hue2);

通過這樣的方法可以為RGB三種顏色分量分別重新設定不同的色調值。

飽和度
Android系統提供了setSaturation(float sat)方法來設定顏色的飽和度，引數代表設定顏色飽和度的值，當飽和度為0時，影象就變成灰度影象了。

ColorMatrix saturationMatrix=new ColorMatrix();
saturationMatrix.setSaturation(saturation);

亮度
當三原色以相同的比例進行混合的時候，就會顯示出白色，系統正式使用這個原理來改變一個影象的亮度的，程式碼如下，當亮度為0時，影象就變成全黑了。

ColorMatrix lumMatrix=new ColorMatrix();
lumMatrix.setScale(lum,lum,lum,1);

除了單獨使用上面三種方式來進行顏色效果的處理之外，Android系統還封裝了矩陣的乘法運算。它提供了postConcat()方法來將矩陣的作用效果混合，從而疊加處理效果，程式碼如下：

ColorMatrix imageMatrix=new ColorMatrix();
imageMatrix.posConcat(hueMatrix);
imageMatrix.posConcat(saturationMatrix);
imageMatrix.posConcat(lumMatrix);

最後通過paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(imageMatrix))設定給paint，並使用這個畫筆來繪製原來的影象，從而將顏色矩陣作用到原圖上。

paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(imageMatrix));
canvas.drawBitmap(bitmap,0,0,paint);

2. 常用影象顏色矩陣處理效果

2.1 灰度效果

0.33f,0.59f,0.11f,0, 0,
0.33f,0.59f,0.11f,0, 0,
0.33f,0.59f,0.11f,0, 0,
0,    0,    0,    1, 0,

2.2 影象反轉

-1, 0, 0, 1, 1,
 0,-1, 0, 1, 1,
 0, 0,-1, 1, 1,
 0, 0, 0, 1, 0,

2.3 懷舊效果

0.393f,0.769f,0.189f,0, 0,
0.349f,0.686f.0.168f,0, 0,
0.242f,0.534f,0.131f,0, 0,
0,     0,     0,     0, 0,

2.4 去色效果

1.5f, 1.5f, 1.5f, 0, -1,
1.5f, 1.5f, 1.5f, 0, -1,
1.5f, 1.5f, 1.5f, 0, -1,
0,    0,    0,    1,  0,

2.5 高飽和度

 1.438f,-0.122f,-0.016f, 0,-0.03f,
-0.062f, 1.378f,-0.016f, 0, 0.05f,
-0.062f,-0.122f, 1.483f, 0,-0.02f
 0,      0,      0,      1, 0,

3. 畫素點分析

作為更加精確的影象處理方式，可以通過改變每個畫素點的具體ARGB值，來達到處理一張影象效果的目的。需要注意的是，傳遞進來的原始圖片是不能修改的，一般根據原始圖片生成一張新的圖片來修改。
在Android中，系統提供了Bitmap.getPixels()方法來幫我們提取整個Bitmap中的畫素點，並儲存到一個數組中。

bitmap.getPixels(pixels,offset,stride,x,y,width,height);

這幾個引數的含義如下：

pixels——接收點陣圖顏色值的陣列
offset——寫入到pixels[]中的第一個畫素索引值
stride——pixels[]中的行間距
x——從點陣圖中讀取的第一個畫素的x座標值
y——從點陣圖中讀取的第一個畫素的y座標值
width——從每一行中讀取的畫素寬度
height——讀取的行數
通常情況下，可以使用如下程式碼：

bitmap.getPixels(oldPx,0,bm.getWidth(),0,0,width,height);

接下來就可以獲取每個畫素具體的ARGB了，如下：

color=oldPx[i];
r=Color.red(color);
g=Color.green(color);
b=Color.blue(color);
a=Color.alpha(color);

當獲取到具體的顏色值後，就可以通過相應的演算法來修改它的ARGB值。如下老照片效果效果：

r1=(int)(0.393*r+0.769*g+0.189*b);
g1=(int)(0.349*r+0.686*g+0.168*b);
b1=(int)(0.272*r+0.534*g+0.131*b);

再通過如下程式碼將新的RGBA值合成畫素點：

newPx[i]=Color.argb(a,r1,g1,b1);

最後通過如下程式碼，將處理後的畫素點陣列重新set給我們的Bitmap，從而達到影象處理的目的。

bitmap.setPixels(newPx,0,width,0,0,width,height);

4. 常用畫素畫素點處理效果

4.1 底片效果

若存在ABC3個畫素點，要求B點對應的底片效果演算法，程式碼如下：

B.r=255-B.r;
B.g=255-B.g;
B.b=255-B.b;

實現程式碼如下：

public static Bitmap handleImageNegative(Bitmap bm){
    int width = bm.getWidth();
    int height - bm.getHeight();
    int color;
    int r,g,b,a;

    Bitmap bmp=Bitmap.createBitmap(width,height,Bitmap.Config.ARGB_8888);

    int[]oldPx=new int[width * height];
    int[]newPx=new int[width * height];
    bm.getPixels(oldPx,0,width,0,0,width,height);

    for(int i=0;i<width * height;i++){
        color=oldPx[i];
        r=Color.red(color);
        g=Color.green(color);
        b=Color.blue(color);
        a=Color.alpha(color);
        //
        r=255-r;
        g=255-g;
        b=255-b;

        if(r>255){
            r=255;
        }else if(r<0){
            r=0;
        }   
        if(g>255){
            g=255;
        }else if(g<0){
            g=0;
        }
        if(b>255){
            b=255;
        }else if(b<0){
            b=0;
        }
        newPx[i]=Color.argb(a,r,g,b);
    }
    bmp.setPixels(newPx,0,width,0,0,widht,height);
    return bmp;
}

4.2 老照片效果

求某畫素點的老照片效果演算法，程式碼如下：

r1=(int)(0.393*r+0.769*g+0.189*b);
g1=(int)(0.349*r+0.686*g+0.168*b);
b1=(int)(0.272*r+0.534*g+0.131*b);

4.3 浮雕效果

若存在ABC3個畫素點，要求B點對應的浮雕效果演算法，程式碼如下：

B.r=C.r-B.r+127;
B.g=C.g-B.g+127;
B.b=C.b-B.b+127;

5. 圖形特效處理

5.1 Android變形矩陣——Matrix

對於影象的圖形變換，Android系統也通過矩陣來進行處理。Android的圖形變換矩陣是一個3×3的矩陣，如下：

A=∣∣∣∣adg

Android影象處理之色彩特效處理(學習筆記)

彩色特效處理

1.色彩矩陣分析

1.1 改變偏移量

1.2 改變顏色系數

1.3 改變色光屬性

2. 常用影象顏色矩陣處理效果

2.1 灰度效果

2.2 影象反轉

2.3 懷舊效果

2.4 去色效果

2.5 高飽和度

3. 畫素點分析

4. 常用畫素畫素點處理效果

4.1 底片效果

4.2 老照片效果

4.3 浮雕效果

5. 圖形特效處理

5.1 Android變形矩陣——Matrix

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彩色特效處理

1.色彩矩陣分析

1.1 改變偏移量

1.2 改變顏色系數

1.3 改變色光屬性

2. 常用影象顏色矩陣處理效果

2.1 灰度效果

2.2 影象反轉

2.3 懷舊效果

2.4 去色效果

2.5 高飽和度

3. 畫素點分析

4. 常用畫素畫素點處理效果

4.1 底片效果

4.2 老照片效果

4.3 浮雕效果

5. 圖形特效處理

5.1 Android變形矩陣——Matrix

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