[C#绘图]对图像重新着色

时间：2015-01-27 21:51:24 阅读：284 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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概述：

重新着色是调整图像颜色的过程。重新着色包括：将一种颜色更改为另一种颜色，调整某种颜色相对于另一种颜色的亮度，调整所有颜色的亮度或对比度，以及增加颜色的灰度。

如何：使用颜色矩阵对单色进行变换

GDI+ 提供用于存储和操作图像的 Image 和 Bitmap 类。Image 和 Bitmap 对象用一个 32 位数字存储每个像素的颜色：红、绿、蓝和 Alpha 各 8 位。这四个分量的值都是 0 到 255，其中 0 表示没有亮度，255 表示最大亮度。 alpha 分量指定颜色的透明度：0 表示完全透明，255 表示完全不透明。

颜色矢量采用 4 元组形式（红色、绿色、蓝色、alpha）。例如，颜色矢量 (0, 255, 0, 255) 表示一种没有红色和蓝色但绿色达到最大亮度的不透明颜色。

表示颜色的另一种惯例是用数字 1 表示亮度达到最大。通过使用这种约定，上一段中描述的颜色将可以由矢量 (0, 1, 0, 1) 表示。在执行颜色变换时，GDI+ 遵循使用 1 为最大亮度的惯例。

可通过用 4×4 矩阵乘以这些颜色矢量将线性变换（旋转和缩放等）应用到颜色矢量中。但是，您不能使用 4×4 矩阵进行平移（非线性）。如果在每个颜色矢量中再添加一个虚拟的第 5 坐标（例如，数字 1），则可使用 5×5 矩阵应用任何组合形式的线性变换和平移。由线性变换组成的后跟平移的变换称为仿射变换。

例如，假设您希望从颜色 (0.2, 0.0, 0.4, 1.0) 开始并应用下面的变换：

将红色分量乘以 2。
将 0.2 添加到红色、绿色和蓝色分量中。

下面的矩阵乘法将按照列出的顺序进行这对变换。

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颜色矩阵的元素按照先行后列（从 0 开始）的顺序进行索引。例如，矩阵 M 的第五行第三列由 M[4][2] 表示。

5×5 单位矩阵（在下面的插图中显示）在对角线上为 1，在其他任何地方为 0。如果用单位矩阵乘以颜色矢量，则颜色矢量不会发生改变。形成颜色变换矩阵的一种简便方法是从单位矩阵开始，然后进行较小的改动以产生所需的变换。

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程序范例：

下面的示例采用一个使用一种颜色 (0.2, 0.0, 0.4, 1.0) 的图像，并应用上一段中描述的变换。下面的插图在左侧显示原来的图像，在右侧显示变换后的图像。

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下面示例中的代码使用以下步骤进行重新着色：

初始化 ColorMatrix 对象。
创建一个 ImageAttributes 对象，并将 ColorMatrix 对象传递给 ImageAttributes 对象的 SetColorMatrix 方法。
将 ImageAttributes 对象传递给 Graphics 对象的 DrawImage 方法。

//获取原图和相应的属性
Image image = new Bitmap("InputColor.bmp");
int width = image.Width;
int height = image.Height;
//初始化颜色矩阵
float[][] colorMatrixElements = {
    new float[] {2, 0, 0, 0, 0},
    new float[] {0, 1, 0, 0, 0},
    new float[] {0, 0, 1, 0, 0},
    new float[] {0, 0, 0 ,1 ,0},
    new float[] {0.2f, 0.2f, 0.2f, 0, 1}};
ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(colorMatrixElements);
//构造图像变换工具
ImageAttributes imageAttributes = new ImageAttributes();
imageAttributes.SetColorMatrix(colorMatrix, ColorMatrixFlag.Default, ColorAdjustType.Bitmap);
//画图
e.Graphics.DrawImage(image, 10, 10);
e.Graphics.DrawImage(image, new Rectangle(120, 10, width, height), 0, 0, width, height, GraphicsUnit,Pixel, imageAttributes);