前言
每当遇到 ColorMatrix 这个东东，感觉头多大，什么矩阵、阶乘。。。放弃！
不敢面对，恐惧依在！所以，这次下决心要好好理解下，为了下次遇见，可以高傲的无视~
好了，废话多了，开始吧。
介绍
什么是矩阵阶乘？
这里截取百度百科里面的定义：
看了这个图，琢磨一下，应该大体知道是怎么计算的。简单的说下：
A的第一行所有元素 与 B的第一列所有元素，分别相乘，最后结果相加（即：A1×B1 + A2×B2+ A3×B3），作为C矩阵第一行第一列的元素。
其他元素的计算也是类似，以此类推。
所以最终公式就是：
乘积C的第m行第n列的元素 = 矩阵A的第m行的所有元素 与 矩阵B的第n列的所有元素 乘积 之和。
注意：
- 矩阵A、B相乘，必须满足矩阵A的列数与矩阵B的行数相等，或者矩阵A的行数与矩阵B的列数相等
- 矩阵相乘不满足交换律，即AB ≠ BA
色彩处理
在色彩效果处理中，通常会使用以下3个属性来描述一个图像：
- 色调——物理传播的颜色
- 饱和度——颜色的纯度，从0 ~ 100% 来描述，即灰白到饱和
- 亮度——颜色相对明暗程度
这里，是使用ColorMatrix来处理色彩效果，那么可知，该类是有关于以上3个属性的。
实际上，ColorMatrix 是一个4*5的矩阵，但在android中，它是使用一维数组的形式保存的，具体转换交个android自己处理就可以了。
[ a, b, c, d, e,
f, g, h, i, j,
k, l, m, n, o,
p, q, r, s, t ]
图片是由一个个像素组成的，每个像素多有一个颜色矩阵来保存颜色的RGBA值，其与目标图片的[R,G,B,A]阶乘：
最终结果是：
R' = a*R + b*G + c*B + d*A + e;
G' = f*R + g*G + h*B + i*A + j;
B' = k*R + l*G + m*B + n*A + o;
A' = p*R + q*G + r*B + s*A + t;
在默认的情况下，ColorMatrix的矩阵是这样的：
[ 1 0 0 0 0 - red vector
0 1 0 0 0 - green vector
0 0 1 0 0 - blue vector
0 0 0 1 0 ] - alpha vector
注意这里的顺序是：R、G、B、A
问题：色彩一般就是R、G、B、A，4个颜色通道（如图），为什么需要4×5阶乘的矩阵呢？
通过上面的计算计算结果，可以看到R’、G’、B’、A’最终的结果后面分别添加了e、j、o、t，这个就是添加的一阶。其作用是对颜色的偏移量。前面的四阶可以对色彩的每个分量进行乘/除运算（即对亮度计算），后面一阶是进行加/减 运算，（即对饱和度计算），比如只对G值单独增加色彩。
使用
通过上面的介绍，我们知道处理色彩，使用ColorMatrix就可以。但对于ColorMatrix的操作，也可以分为2中：
- 直接操作ColorMatrix数组值，用于简单的操作，或者是一些固定的数组值；
- 通过ColorMatrix的API处理，简单方便，对于复杂的处理不用自己计算；
直接修改ColorMatrix 数组值
1.当创建一个ColorMatrix对象时，或者reset()重置，默认的矩阵如下，即保留原来的图片色彩
/**
* 默认
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1,0,0,0,0,
0,1,0,0,0,
0,0,1,0,0,
0,0,0,1,0,
});
2.只保留红色通道，即只保留图片的红色
/**
* 红色通道
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,
0,0,0,1,0,
});
3.只保留绿色通道
/**
* 绿色通道
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
0,0,0,0,0,
0,1,0,0,0,
0,0,0,0,0,
0,0,0,1,0,
});
4.只保留蓝色通道
/**
* 蓝色通道
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,
0,0,1,0,0,
0,0,0,1,0,
});
5.改变色彩透明度
/**
* 色彩透明度
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1,0,0,0,0,
0,1,0,0,0,
0,0,1,0,0,
0,0,0,0.5f,0,
});
6.改变色彩偏移量，即饱和度
这里改变绿色的偏移量，增加80。那么每个像素G值多会增加80。
/**
* 色彩偏移（饱和度）
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1,0,0,0,0,
0,1,0,0,80,
0,0,1,0,0,
0,0,0,1,0,
});
7.改变色彩缩放量，即亮度
这里对角线的值增加1.3倍，那么最终颜色值会比原来亮很多。如果对角线的RGB值，取0，那么什么也不显示，那么就是黑色。
/**
* 色彩缩放（亮度）
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1.3f,0,0,0,0,
0,1.3f,0,0,0,
0,0,1.3f,0,0,
0,0,0,1,0,
});
8.改变色彩旋转角度，即色调
这个理解起来有点难度。首先要理解什么是向量，分量。应该多学过，这里给个图看看，不懂的自行了解。对了，还需要三角函数的一点知识。
这里将R、G、B作为三维坐标的轴。如图：
一般旋转，指的是按照R、G、B的其中一个轴来旋转。
比如，按照B轴来旋转，那么B的颜色值不会改变，R和G的值则会改变。如图：
旋转之后，需要重新计算颜色值，那么就需要对R和G颜色向量先进行分解，然后在计算。如图：
可以知道，最后计算结果是：
R = G’sin(a) + R’cos(a)
G = G’cos(a) - R’sin(a)
如果是默认的矩阵进行以上的旋转，那么最终的结果是：
假设旋转的角度是a = 30度，那么最终的数组是：
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
0.866f,0.5f,0,0,0,
-0.5f,0.866f,0,0,0,
0,0,1.3f,0,0,
0,0,0,1,0,
});
围绕其他颜色轴的分析也是如此。是不是觉得过于复杂了？我就是想旋转一下而已，给我说这么一大堆…
好吧，装逼过头了，其实我不太懂其中详细的算法（打脸了…）。
没错，android自然给我们提供了API方法，直接调用就可以了。下面会介绍，以上大致说下计算原理，了解一下，方便后面API的理解。
以上所有的效果图：（真是美丽）
ColorMatrix 类的使用
如果理解了上面一些计算，那么下面API的介绍就简单了，多是对应的。
构造函数：
ColorMatrix()
如果不配合使用set(), 则使用默认的矩阵
ColorMatrix(float[] src)
使用指定的矩阵src
ColorMatrix(ColorMatrix src)
使用src，创建新的对象
set(float[] src)
设置数组矩阵
set(ColorMatrix src)
将src对象复制给当前对象
reset()
重置，matrix则恢复默认值
setSaturation(float sat)
设置R G B整体的饱和度的放大倍数。
参数：
sat ：表示把当前色彩整体饱和度的放大倍数。
取值为0：表示完全无色彩，即灰度图像（黑白图像）；
取值为1：表示色彩不变动；
取值大于1：显示色彩过度饱和
使用：
mColorMatrix.reset();
mColorMatrix.setSaturation(5);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, mPaint );
setScale(float rScale, float gScale, float bScale, float aScale)
设置缩放来改变亮度，可以分别对R、G、B、A操作。
参数：
4个参数，分别对应R、G、B、A的缩放倍数。（以下测试不考虑透明度）
当值全为0：那么最终颜色000000，则是黑色；
当值全为1：表示色彩不变动；
当值全大于1：亮度增强，足够大时，最终颜色为ffffff，则是白色；
使用：
mColorMatrix.reset();
float scale = 1.2f;
mColorMatrix.setScale(scale, scale, scale, 1);
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, mPaint );
setRotate(int axis, float degrees)
设置旋转，来改变色调。具体算法可以参考源码，或者参考上面介绍，可以验证下是否一致。
参数：
axis：表示围绕哪个颜色轴旋转，其值有3个
0：代表围绕 R 旋转
1：代表围绕 G 旋转
2：代表围绕 B 旋转
degrees：旋转的角度值
使用：
mColorMatrix.reset();
mColorMatrix.setRotate(1,30); //和前面直接使用数组，效果是一样的
mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(mColorMatrix));
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, mPaint );
getArray()
获取当前矩阵数值
对于色彩的变化，也不是很专业的。前面的方法，在我的范围内，已经够用了。以下方法很少用到，需要熟练知道阶乘的运算，还有对色彩的变化有一定的认识，即色彩结果值是不是你想要的结果。这里简单提一下这些方法。
为了更好说明介绍，假设当前的ColorMatrix对象是 colorMatrix
setConcat(ColorMatrix matA, ColorMatrix matB)
阶乘不满足交换律，那么按照阶乘运算规则：matA * matB，将最终结果赋值给当前对象的colorMatrix；
preConcat(ColorMatrix prematrix)
运算规则是：colorMatrix * prematrix，相当于调用 setConcat(this, prematrix);
postConcat(ColorMatrix postmatrix)
运算规则是：postmatrix 8 colorMatrix ， 相当于调用 setConcat(postmatrix, this);
setRGB2YUV()
setYUV2RGB()
这2个方法主要是用于切换图像格式
由于在不同的应用领域中为了更好更准确的满足各自的需求，就出现了各种各样的色彩空间模型来量化的描述颜色。比较常接触到的就包括RGB/CMYK/YIQ/YUV/HSI等等。对于数字电子多媒体领域来说，我们经常接触到的色彩空间的概念，主要是RGB,YUV这两种。
RGB是按三基色加光系统的原理来描述颜色，而YUV则是按照亮度，色差的原理来描述颜色
所以，为了保证兼容性，需要进行RGB与YUV格式的互转。
关于色彩格式，具体可以参考这里：http://blog.chinaunix.net/uid-9068997-id-2010406.html
常用的特定效果
灰白效果
与setSaturation(0)效果是一致的，可以参看下源码。
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
0.33f,0.59f,0.11f,0,0,
0.33f,0.59f,0.11f,0,0,
0.33f,0.59f,0.11f,0,0,
0.33f,0.59f,0.11f,0,0,
});
反转效果
/**
*反转效果
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
-1,0,0,0,255,
0,-1,0,0,255,
0,0,-1,0,255,
0,0,0,1,0,
});
怀旧效果
/**
* 怀旧效果
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
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,
});
去色效果
/**
* 去色效果
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
1.5f,1.5f,1.5f,0,-1,
1.5f,1.5f,1.5f,0,-1,
1.5f,1.5f,1.5f,0,-1,
0,0,0,1,0,
});
反色效果
/**
* 反色效果 （红 绿交换）
*/
mColorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{
0,1,0,0,0,
1,0,0,0,0,
0,0,1,0,0,
0,0,0,1,0,
});
以上的效果图：
结束
嗯，终于，对于ColorMatrix有了一定的了解。一番总结之后，其实也并没有那么难（抛弃色彩算法）。
至此，再次遇见，是那么熟悉~
主要参考：
https://blog.csdn.net/harvic880925/article/details/51187277
《android群英传》