8.3.9 Paint API之—— ColorFilter(颜色过滤器)(1/3)

本节引言：

上节我们学习了MaskFilter(面具)，用它的两个子类BlurMaskFilter弄了下模糊效果，EmbossMaskFilter 弄了下浮雕效果，而本节我们来学习的是另一个API——ColorFilter(颜色过滤器)，和MaskFilter一样， 我们并不直接使用该类，而是使用该类的三个子类：

颜色矩阵颜色过滤器：ColorMatrixColorFilter

光照色彩过滤器：LightingColorFilter

混排颜色过滤器滤器PorterDuffColorFilter

本节我们就来学习下第一个ColorMatrixColorFilter的使用吧，打开ColorMatrixColorFilter的文档，

大概说的是：通过一个4 x 5的颜色矩阵来变换颜色，可以修改像素的饱和度，将YUV转换成RGB等！ 而构造方法中的ColorMatrix就是颜色矩阵，也是我们学习的核心，下面听我一一道来！

PS：ColorMatrix的API文档

1.相关常识的普及：

RGBA模型：

RGBA 这个说法，可能有人一开始不太熟，但提到红绿蓝，基本就有印象了——这就是光的三基色。而 RGBA，其实就是在 RGB 的基础上，再加上一个“透明度”维度。R(Red红色)，G(Green绿色)，B(Blue蓝色)，A(Alpha透明度)。另外，这里也别和颜料的三原色混在一起，二者最直观的差别就在于：颜料三原色里，是用黄色替换了光三基色中的绿色。了解这一点就够用了，感兴趣的话也可以自己再查一查。

一些名词：

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

2.ColorMatrix的解读

如题，颜色矩阵(4 * 5)，我们可以修改矩阵中的值，来实现黑白照，泛黄老照片，高对比度等效果！ 手撕颜色矩阵解释图如下：

不知道你看懂上图没，如果你学过高数的话，肯定对此很熟悉，无非是矩阵的叉乘而已，没学过也没关系 计算方法就是右下角那个，拿颜色矩阵的每一行来 * 颜色矩阵分量的每一列！

很典型的一个例子，处理前后的结果比较，我们还可以让某个颜色值 * 一个常数，比如让第三行(蓝) 乘以2，效果就变成泛蓝色了，当然，我们肯定要写代码来验证验证上面的结果！

3.写代码来验证ColorMatrix所起的作用

这里来写烂大街的例子，一个ImageView，4 * 5个EditText，一个重置按钮和一个生成按钮， 我们来看下效果图：

依次是原图，泛黄，泛绿，泛红，高对比度，色相变换，以及黄色复古

接下来我们来写代码，完成上述的效果： 代码实现：

首先是布局文件activity_main.xml：

接着是MainActivity.ja va：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
private ImageView img_show;
    private GridLayout gp_matrix;
    private Button btn_reset;
    private Button btn_Change;
    private Bitmap mBitmap;
    private int mEtWidth, mEtHeight;
    private EditText[] mEts = new EditText[20];
    private float[] mColorMatrix = new float[20];
    private Context mContext;
@Override
    protected void onCreate(Bundle sa vedInstanceState) {
        super.onCreate(sa vedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mContext = MainActivity.this;
        bindViews();
gp_matrix.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mEtWidth = gp_matrix.getWidth() / 5;
                mEtHeight = gp_matrix.getHeight() / 4;
                //添加5 * 4个EditText
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    EditText editText = new EditText(mContext);
                    mEts[i] = editText;
                    gp_matrix.addView(editText, mEtWidth, mEtHeight);
                }
                initMatrix();
            }
        });
    }
private void bindViews() {
        img_show = (ImageView) findViewById(R.id.img_show);
        gp_matrix = (GridLayout) findViewById(R.id.gp_matrix);
        btn_reset = (Button) findViewById(R.id.btn_reset);
        btn_Change = (Button) findViewById(R.id.btn_Change);
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_meizi);
        img_show.setImageBitmap(mBitmap);
btn_reset.setOnClickListener(this);
        btn_Change.setOnClickListener(this);
    }
//定义一个初始化颜色矩阵的方法
    private void initMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i % 6 == 0) {
                mEts[i].setText(String.valueOf(1));
            } else {
                mEts[i].setText(String.valueOf(0));
            }
        }
    }
//定义一个获取矩阵值得方法
    private void getMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            mColorMatrix[i] = Float.valueOf(mEts[i].getText().toString());
        }
    }
//根据颜色矩阵的值来处理图片
    private void setImageMatrix() {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        android.graphics.ColorMatrix colorMatrix = new android.graphics.ColorMatrix();
        colorMatrix.set(mColorMatrix);
Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));
        canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
        img_show.setImageBitmap(bmp);
    }
@Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn_Change:
                getMatrix();
                setImageMatrix();
                break;
            case R.id.btn_reset:
                initMatrix();
                getMatrix();
                setImageMatrix();
                break;
        }
    }
}

代码非常的简单，就加载布局，然后往GridLayout里面塞 5 * 4 个EditText，这里用 post()方法是为了保证GridLayout加载完毕后才去获取长宽，不然在获取GridLayout长 宽的时候可是获取不到值的！接着定义了三个方法，初始矩阵，获取矩阵值，以及根据 矩阵值来处理图片~是不是很简单咧~

不过到这里你可能有一点疑问：

" 难道处理图像我们只能这样修改颜色矩阵么？次次都这样肯定很麻烦，谁会去记矩阵 里的应该填的值？有没有简单一点处理图片的方法？ "

答：肯定是有的，我们可以看回文档，我们可以发现几个很常用的方法： setRotate(int axis, float degrees)：设置色调

setSaturation(float sat)：设置饱和度

setScale(float rScale, float gScale, float bScale, float aScale)：设置亮度

下面我们写个例子来试下这个三个方法！

4.使用ColorMatrix的三个方法处理图像

运行效果图：

代码实现：

首先我们来编写一个图片处理的工具类，我们传入Bitmap，色相，饱和度以及亮度，处理后，返回 处理后的图片：ImageHelper.ja va：

/**
 * Created by Jay on 2015/10/28 0028.
 */
public class ImageHelper {
    /**
     * 该方法用来处理图像，根据色调，饱和度，亮度来调节
     *
     * @param bm:要处理的图像
     * @param hue:色调
     * @param saturation:饱和度
     * @param lum:亮度
     *
     */
    public static Bitmap handleImageEffect(Bitmap bm, float hue, float saturation, float lum) {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bm.getWidth(), bm.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
        Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
ColorMatrix hueMatrix = new ColorMatrix();
        hueMatrix.setRotate(0, hue);    //0代表R，红色
        hueMatrix.setRotate(1, hue);    //1代表G，绿色
        hueMatrix.setRotate(2, hue);    //2代表B，蓝色
ColorMatrix saturationMatrix = new ColorMatrix();
        saturationMatrix.setSaturation(saturation);
ColorMatrix lumMatrix = new ColorMatrix();
        lumMatrix.setScale(lum, lum, lum, 1);
ColorMatrix imageMatrix = new ColorMatrix();
        imageMatrix.postConcat(hueMatrix);
        imageMatrix.postConcat(saturationMatrix);
        imageMatrix.postConcat(lumMatrix);
paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(imageMatrix));
        canvas.drawBitmap(bm, 0, 0, paint);
return bmp;
    }
}

接下来我们把布局也撸出来，activity_main.xml：

最后是我们的MainActivity.ja va：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SeekBar.OnSeekBarChangeListener{
private ImageView img_meizi;
    private SeekBar sb_hue;
    private SeekBar sb_saturation;
    private SeekBar sb_lum;
    private final static int MAX_VALUE = 255;
    private final static int MID_VALUE = 127;
    private float mHue = 0.0f;
    private float mStauration = 1.0f;
    private float mLum = 1.0f;
    private Bitmap mBitmap;
@Override
    protected void onCreate(Bundle sa vedInstanceState) {
        super.onCreate(sa vedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_meizi);
        bindViews();
    }
private void bindViews() {
        img_meizi = (ImageView) findViewById(R.id.img_meizi);
        sb_hue = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_hue);
        sb_saturation = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_saturation);
        sb_lum = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_lum);
img_meizi.setImageBitmap(mBitmap);
        sb_hue.setMax(MAX_VALUE);
        sb_hue.setProgress(MID_VALUE);
        sb_saturation.setMax(MAX_VALUE);
        sb_saturation.setProgress(MID_VALUE);
        sb_lum.setMax(MAX_VALUE);
        sb_lum.setProgress(MID_VALUE);
sb_hue.setOnSeekBarChangeListener(this);
        sb_saturation.setOnSeekBarChangeListener(this);
        sb_lum.setOnSeekBarChangeListener(this);
}
@Override
    public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromUser) {
        switch (seekBar.getId()) {
            case R.id.sb_hue:
                mHue = (progress - MID_VALUE) * 1.0F / MID_VALUE * 180;
                break;
            case R.id.sb_saturation:
                mStauration = progress * 1.0F / MID_VALUE;
                break;
            case R.id.sb_lum:
                mLum = progress * 1.0F / MID_VALUE;
                break;
        }
        img_meizi.setImageBitmap(ImageHelper.handleImageEffect(mBitmap, mHue, mStauration, mLum));
    }
@Override
    public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}
@Override
    public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}
}

代码同样很简单，这里就不讲解了~

5.本节代码示例下载：

ColorMatrixDemo.zip

ColorMatrixDemo2.zip

本节小结：

这一节主要讲的是ColorFilter里的第一个ColorMatrixColorFilter，说到底，关键还是在ColorMatrix本身。处理图片时，可以手动去配置4*5矩阵的每一个值，也可以直接调用ColorMatrix已经提供好的方法来调整色调、饱和度和亮度。图像处理这件事，核心思路其实就这几类；另外还有一类是直接改像素点的方式，后面也会继续展开。本节内容参考自——医生(徐宜生)的慕客网视频：Android图像处理-打造美图秀秀从它开始，如果不想看文字，直接看视频也可以，讲解确实很清楚。