首先解释下所谓的黑白图片。其实更准确地应该叫256级灰度图。当一个颜色点的R=G=B时，就是我们所谓的“灰色”。由于RGB的取值范围在[0，255]，所以一共只有256种可能。

所以彩色图片转为黑白图片的原理非常简单。只要扫描彩图的每一点，让输出图对应点的R=G=B就成了。现在问题的关键就是如何取值了。

一般有两种，一种是彩图RGB三分量的算数平均值，另一种是加权平均值。加权平均是考虑到人类眼睛对不同分量的敏感程度。

具体代码如下：

/// 

        /// 变成黑白图
        /// 
        /// 原始图
        /// 模式。0:加权平均  1:算数平均
        /// 
        private Bitmap ToGray(Bitmap bmp,int mode)
        {
            if (bmp == null)
            {
                return null;
            }

            int w = bmp.Width;
            int h = bmp.Height;
            try
            {
                byte newColor = 0;
                BitmapData srcData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
                unsafe
                {
                    byte* p = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
                    for (int y = 0; y < h; y++)
                    {
                        for (int x = 0; x < w; x++)
                        {

                            if (mode == 0)　// 加权平均
                            {
                                newColor = (byte)((float)p[0] * 0.114f + (float)p[1] * 0.587f + (float)p[2] * 0.299f);
                            }
                            else　　　　// 算数平均
                            {
                                newColor = (byte)((float)(p[0] + p[1] + p[2]) / 3.0f);
                            }
                            p[0] = newColor;
                            p[1] = newColor;
                            p[2] = newColor;

                            p += 3;
                        }
                        p += srcData.Stride - w * 3;
                    }
                    bmp.UnlockBits(srcData);
                    return bmp;
                }
            }
            catch
            {
                return null;
            }

        }

原文链接：http://www.cnblogs.com/zhaoming/archive/2009/07/08/1519274.html