C#影像處理——ColorMatrix簡介

GDI+ 提供用於儲存和操作映像的Image 和Bitmap 類。Image 和Bitmap 對象用一個 32 位元字儲存每個像素的顏色：紅、綠、藍和 Alpha 各 8 位。這四個分量的值都是 0 到 255，其中 0 表示沒有亮度，255 表示最大亮度。alpha 分量指定顏色的透明度：0 表示完全透明，255 表示完全不透明。

顏色向量採用 4 元組形式（紅色、綠色、藍色、alpha）。例如，顏色向量 (0, 255, 0, 255) 表示一種沒有紅色和藍色但綠色達到最大亮度的不透明顏色。

表示顏色的另一種慣例是用數字 1 表示亮度達到最大。通過使用這種約定，上一段中描述的顏色將可以由向量 (0, 1, 0, 1) 表示。在執行顏色變換時，GDI+ 遵循使用 1 為最大亮度的慣例。

可通過用 4×4 矩陣乘以這些顏色向量將線性變換（旋轉和縮放等）應用到顏色向量中。但是，您不能使用 4×4 矩陣進行平移（非線性）。如果在每個顏色向量中再添加一個虛擬第 5 座標（例如，數字 1），則可使用 5×5 矩陣應用任何組合形式的線性變換和平移。由線性變換組成的後跟平移的變換稱為仿射變換。

例如，假設您希望從顏色 (0.2, 0.0, 0.4, 1.0) 開始並應用下面的變換：

將紅色分量乘以 2。

將 0.2 添加到紅色、綠色和藍色分量中。

下面的矩陣乘法將按照列出的順序進行這對變換。

顏色矩陣的元素按照先行後列（從 0 開始）的順序進行索引。例如，矩陣 M 的第五行第三列由 M[4][2] 表示。

5×5 單位矩陣（在下面的插圖中顯示）在對角線上為 1，在其他任何地方為 0。如果用單位矩陣乘以顏色向量，則顏色向量不會發生改變。形成顏色變換矩陣的一種簡便方法是從單位矩陣開始，然後進行較小的改動以產生所需的變換。