高级UI-滤镜和颜色通道

滤镜在图片处理里面有很多的运用，尤其是相机使用了大量的滤镜，通过对颜色通道的调和，可以呈现出各种各样的效果

对图像进行一定的过滤加工处理，使用Paint设置滤镜效果

很多高级UI使用时候需要关闭硬件加速，不关闭的话，有些API无法支持

Alpha滤镜处理

MaskFilter处理类

paint.setMaskFilter(maskfilter)

以下两种处理基于下面的初始化

//关闭硬件加速
setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
Paint paint = new Paint();
paint.setColor(Color.RED);
paint.setAntiAlias(true);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);

模糊遮罩滤镜（BlurMaskFilter类）

构造函数原型

public BlurMaskFilter(float radius, Blur style)

使用例子

paint.setMaskFilter(new BlurMaskFilter(20, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL));
RectF rectF = new RectF(100, 100, 200, 200);
canvas.drawRect(rectF, paint);
canvas.drawBitmap(bitmap, 400, 100, paint);

设置参数是，有四个参数：NORMAL,INNER,OUTER,SOLID

其参数效果如下

浮雕遮罩滤镜（EmbossMaskFilter类）

其构造函数原型为

public EmbossMaskFilter(float[] direction, float ambient, float specular, float blurRadius)

direction：指定长度为xxx的数组标量[x,y,z]，用来指定光源的位置

ambient：指定周边背景光源（0~1）

specular：指镜面反射系数

blurRadius：指定模糊半径

使用例子

float[] direction = {100, 100, 100};
paint.setMaskFilter(new EmbossMaskFilter(direction, 0.6F, 8, 20));
rectF = new RectF(100, 100, 300, 300);
canvas.drawRect(rectF, paint);
canvas.drawBitmap(bitmap, 500, 100, paint);

得到的效果如下图所示

颜色RGB的滤镜处理

ColorMatrix处理类

滤镜的所有处理效果都是通过颜色矩阵的变换实现的。

比如：美颜相机实现的特效（高光、复古、黑白）

关于RGB滤镜处理是基于矩阵变换的，那么色彩信息矩阵是怎么表示的呢

四阶表示



如果想将色彩（0，255，0，255）更改为半透明时，可以使用下面的的矩阵运算来表示



而在真正的运算时，采用的是五阶矩阵

考虑下面这个变换：

1、红色分量值更改为原来的2倍；

2、绿色分量增加100；

则使用4阶矩阵的乘法无法实现，所以，应该在四阶色彩变换矩阵上增加一个"哑元坐标"，来实现所列的矩阵运算:



这个矩阵中，分量值用的是100

例如提取颜色，这里只显示绿色和透明度

public class RGBFliterView extends View {
    private RectF rectF;

    public RGBFliterView(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        //关闭硬件加速
        setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
        Paint paint = new Paint();
        paint.setColor(Color.argb(200,200,200,200));
        paint.setAntiAlias(true);
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
        //过滤前
        rectF = new RectF(100, 100, 300, 300);
        canvas.drawRect(rectF, paint);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 500, 100, paint);
        //这个矩阵代表要提出绿色和透明度
        ColorMatrix matrix = new ColorMatrix(new float[]{
                0, 0, 0, 0, 0,
                0, 1, 0, 0, 0,
                0, 0, 0, 0, 0,
                0, 0, 0, 1, 0
        });
        //设置颜色过滤器
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(matrix));
        //过滤后
        rectF = new RectF(100, 600, 300, 800);
        canvas.drawRect(rectF, paint);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 500, 600, paint);
    }
}

得到的效果图如下

常见的色彩处理有这样一些运用

1. 色彩的平移运算（加法运算）
2. 色彩的缩放运算（乘法运算）

颜色增强：

[1.2F000001.2F000001.2F0000010]
\begin{bmatrix}
1.2F & 0 & 0 & 0 & 0 \\\\
0 & 1.2F & 0 & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 1.2F & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 0 & 1 & 0
\end{bmatrix}
⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡​1.2F000​01.2F00​001.2F0​0001​0000​⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤​

反相效果：

[−10002550−10025500−1025500010]
\begin{bmatrix}
-1 & 0 & 0 & 0 & 255 \\\\
0 & -1 & 0 & 0 & 255 \\\\
0 & 0 & -1 & 0 & 255 \\\\
0 & 0 & 0 & 1 & 0
\end{bmatrix}
⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡​−1000​0−100​00−10​0001​2552552550​⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤​

黑白效果(R+G+B=1)：

去色原理：只要把RGB三通道的色彩信息设置成一样；即：R＝G＝B，那么图像就变成了灰色，并且，为了保证图像亮度不变，同一个通道中的R+G+B=1:如：0.213+0.715+0.072＝1； RGB=0.213, 0.715, 0.072；三个数字是根据色彩光波频率及色彩心理学计算出来的

[0.213F0.715F0.072F000.213F0.715F0.072F000.213F0.715F0.072F0000010]
\begin{bmatrix}
0.213F & 0.715F & 0.072F & 0 & 0 \\\\
0.213F & 0.715F & 0.072F & 0 & 0 \\\\
0.213F & 0.715F & 0.072F & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 0 & 1 & 0
\end{bmatrix}
⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡​0.213F0.213F0.213F0​0.715F0.715F0.715F0​0.072F0.072F0.072F0​0001​0000​⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤​

发色效果(比如红色和绿色交换，把第一行和第二行交换)：

[01000100000010000010]
\begin{bmatrix}
0 & 1 & 0 & 0 & 0 \\\\
1 & 0 & 0 & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 1 & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 0 & 1 & 0
\end{bmatrix}
⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡​0100​1000​0010​0001​0000​⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤​

复古风格：

[1/2F1/2F1/2F001/3F1/3F1/3F001/4F1/4F1/4F0000010]
\begin{bmatrix}
1/2F & 1/2F & 1/2F & 0 & 0 \\\\
1/3F & 1/3F & 1/3F & 0 & 0 \\\\
1/4F & 1/4F & 1/4F & 0 & 0 \\\\
0 & 0 & 0 & 1 & 0
\end{bmatrix}
⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡​1/2F1/3F1/4F0​1/2F1/3F1/4F0​1/2F1/3F1/4F0​0001​0000​⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤​

以上是使用矩阵自己去变换，但在实际中还是有一些可用的API的

此时使用的话，按照如下方法使用

ColorMatrix matrix = new ColorMatrix();
matrix.set(src)

有可以直接使用的方法

• 设置色彩的缩放函数

matrix.setScale(1.2F, 1.2F, 1.2F, 1);

• 设置饱和度，饱和度设置（1，是原来不变；0灰色；>1增加饱和度）

matrix.setSaturation(value);`

• 色彩旋转函数

//axis,代表绕哪一个轴旋转，0,1,2 (0红色轴，1绿色，2蓝色)
//degrees：旋转的度数
matrix.setRotate(axis, degrees);

• ColorFilter使用的子类
  
  ColorMatrixColorFilter：色彩矩阵的颜色过滤器
  
  LightingColorFilter(mul, add)：过滤颜色和增强色彩的方法（光照颜色过滤器）
  
  PorterDuffColorFilter(color, mode)：图形混合滤镜，Mode模式与Xfermode一致