如何在 .NET 中使用 ColorMatrix 更改亮度、颜色、饱和度、色调

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何在 .NET 中使用 ColorMatrix 更改亮度、颜色、饱和度、色调

【英文标题】：How to use ColorMatrix in .NET to change Brightness, Color, Saturation, Hue

【发布时间】：2011-02-03 16:06:52

【问题描述】：

我有一个包含一些随机位图数据的“位图”类型。我已经为亮度、颜色、饱和度和色相编写了自己的调整，这些调整分别作用于每一位，不出所料，它非常慢。

在我的研究中，我注意到使用矩阵可以非常快速地调整这些。此外，.NET 有一个 ColorMatrix，您可以在 DrawImage() 时应用矩阵效果。

我们设置的矩阵如下（来自 MSDN 网站）：

float[][] colorMatrixElements =  
new float[] 2,  0,  0,  0, 0,        // red scaling factor of 2
new float[] 0,  1,  0,  0, 0,        // green scaling factor of 1
new float[] 0,  0,  1,  0, 0,        // blue scaling factor of 1
new float[] 0,  0,  0,  1, 0,        // alpha scaling factor of 1
new float[] .2f, .2f, .2f, 0, 1;    // three translations of 0.2

但我无法找到合适的范围或这些数字中的任何一个究竟是做什么的。我不知道如何调整亮度、颜色、饱和度和色调。

有什么帮助吗？？我是否在某处遗漏了一些好的文档？

谢谢！！

【问题讨论】：

最后一行是“亮度”。目前，我只是将其全部设置为亮度。 （范围为 0->1）

【参考方案1】：

http://www.graficaobscura.com/matrix/index.html 有一些详细信息，但您可能想发布您的其他代码。按像素进行操作非常常见，通常不会遇到此类操作的性能问题。 .NET 的 Bitmap.SetPixel 是出了名的慢。 codeproject 上有一个很好的C# image processing series，它显示了一种更快的方法。我没有使用 c++-cli 的经验，但我会看看。

【讨论】：

感谢您的参考。我设法做的比我想象的要多得多。我唯一不能做到的（必需的）是“对比”，但 C# 示例解决了这个问题。我做了一些测试，是的，主要是“SetPixel”速度很慢。这样做几千次真的会减慢代码速度！

【参考方案2】：

使用颜色矩阵可以做的事情是有限制的。

基本上，您提供的矩阵实际上是同质的 4 维变换。这是一个大词，意味着您可以旋转、缩放、转换颜色的不同通道 (R G B A)。

更多详情请见Transformation Matrix。

【讨论】：

亮度对应缩放，色相变化对应旋转。我相信，饱和度对应于相对于远离原点的点的缩放，也可以表示为缩放后平移。