После того, как ваше первое изображение будет черно-белым (1 бит на пиксель или 8 бит / пиксель серого ...), верните его обратно в RGB (24 бит / пиксель) или в любой другой режим, в который вставлено изображение.
Таким образом, вставленное изображение не будет превращено в черно-белое.