圖層混合模式在數(shù)碼圖像處理中的應(yīng)用原理與實(shí)踐

摘要：圖層混合模式被廣泛應(yīng)用于圖像處理及效果制作中，特別是在多個(gè)圖像合成方面更有其獨(dú)特的作用及靈活性。以一種通俗易懂的方式闡述10種最常用的圖層混合模式的原理和應(yīng)用實(shí)踐方法，介紹了在Photoshop中各類圖層混合模式的計(jì)算公式，并通過實(shí)例來展示不同的模式對圖像處理所產(chǎn)生的不同的效果。以期探討和改進(jìn)這些知識點(diǎn)的教學(xué)方法，讓學(xué)生盡快掌握這些知識點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：Photoshop；圖層混合模式；圖像處理

中圖分類號：TP317.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2017.08.038

本文著錄格式：阮文.圖層混合模式在數(shù)碼圖像處理中的應(yīng)用原理與實(shí)踐[J].軟件，2017，38（8）：97-102

引言

在大多數(shù)Photoshop的教材及網(wǎng)絡(luò)上的資料里，有不少關(guān)于圖層混合模式的介紹[1_6]，這些介紹專業(yè)性太強(qiáng)，很少有案例說明它的具體應(yīng)用，初學(xué)者很難看懂和理解，使得這個(gè)方面的教學(xué)成為高難點(diǎn)。而掌握了這個(gè)方面的應(yīng)用，會使學(xué)生圖像處理技術(shù)水平提高一大步。我們現(xiàn)在要用一種可以讓初學(xué)者能接受的通俗易懂的方式去仔細(xì)研究一下最常用的幾種圖層混合模式的應(yīng)用。

1 變暗

（1）原理：暗的顯示，亮的隱藏（會生成第三種顏色）

變暗混合模式是將上下兩層相同位置RGB值進(jìn)行比較后，取低值成為混合后的第三種顏色。上下兩層互換位置顏色會變化。如圖1-1所示，紅字（255，0，0）在上層，綠字（0，255，0）在下層，兩層混合取低值后RGB值為（0，0，0），所以綠字和紅字相交的地方是黑色。

（2）應(yīng)用實(shí)踐：

如圖1-2所示，一幅白背景的蝴蝶圖片和藍(lán)天白云向日蔡圖片圖層重疊，蝴蝶圖層設(shè)置為變暗模式，白背景被隱藏蝴蝶自動摳出，而比白云色彩暗的蝴蝶的身體顯示。但蝴蝶身上有一點(diǎn)下一層的圖案透出，可在兩層之間新建一圖層，用白色畫筆涂該圖層以遮檔下一圖層。

（1）原理：亮的顯示，暗的隱藏（會生成第三種顏色）

變亮混合模式是將上下兩層相同位置RGB值進(jìn)行比較后，取高值成為混合后的第三種顏色。上下兩層互換位置顏色會變化。如圖2-1所示，紅字（255，0，0）在上層，綠字（0，255，0）在下層，

3 深色

（1）原理：暗的顯示，亮的隱藏（不會生成第三種顏色）

深色混合模式是將上下兩層相同位置RGB值進(jìn)行比較后，顯示顏色暗的圖層，不會生成第三種顏色。如圖3-1所示，藍(lán)色和黑色比紅色暗所以顯

兩層混合取高值后形成第三種顏色RGB值為（255，255，0），所以綠字和紅字相交的地方是黃色。

（2）應(yīng)用實(shí)踐

如圖2-2所示，一幅黑背景的石膏像圖片和紅花圖片圖層重疊，石膏像圖層設(shè)置為變亮模式，由于黑色背景比紅色暗所以被隱藏，而亮度大的白色的石膏像自動摳出。

示在紅色的上面，紅色又比綠色和白色深顯示在上面，字間相交處顏色不會混合生成第三色。

（2）應(yīng)用實(shí)踐

如圖3-2所示，花是白背景，下一層是天藍(lán)色，花的圖層模式設(shè)置為深色，這時(shí)比紅花和綠葉淺但比白色深的天藍(lán)色替換了白色顯示為背景。

（1）原理：亮的顯示，暗的隱藏（不會生成第三種顏色）

淺色混合模式是將上下兩層相同位置RGB值進(jìn)行比較后，顯示顏色亮的圖層顏色，不會生成第三種顏色。如圖4-1所示，顯示顏色的順序和深色

5 線性加深

（1）原理：通過減小亮度使下層圖案顏色變暗，不改變對比度，屏蔽白色。

白色會變?yōu)橥该魃?，線性加深模式是首先查看每個(gè)通道的顏色信息，然后通過降低其亮度以使圖像的底色的顏色變暗來反映繪制的顏色。得出比正片疊底更暗的效果。

6 線性減淡

（1）原理：通過增加亮度使圖案顏色變亮，不改變對比度，屏蔽黑色。

黑色被屏蔽會變成透明色，查看每個(gè)通道中的顏色信息，并通過增加亮度使基色變亮以反映混合色。公式：上圖層顏色值+下圖層的顏色值=結(jié)果色。

如圖6-1所示，綠色（0，255，0），紅色（255，0，0），結(jié)果色計(jì)算結(jié)果為（255，255，0），所以模式相反。

（2）應(yīng)用實(shí)踐

如圖4-2所示，花是白背景，下一層是粉紅色，花的圖層模式設(shè)置為淺色，這時(shí)比白色深同時(shí)比紅花和綠葉淺的粉紅色替換了紅花綠葉的顏色。

公式：（上圖層顏色值+下圖層的顏色值）-255=結(jié)果色

如圖5-1所示，綠色（0，255，0），紅色（255，0，0），結(jié)果色計(jì)算結(jié)果為（0，0，0），所以綠字和紅字相交處是黑色。

（2）應(yīng)用實(shí)踐

如圖5-2所示，上層白色背景被屏蔽掉自動摳出圖案，下一層顏色變暗，兩層重疊效果象紋身。

綠字和紅字相交處是黃色。

（2）應(yīng)用實(shí)踐

如圖6-2所示，黑色的區(qū)域被屏蔽掉顯示為透明，白色的地方顯示。如圖6-3所示，“線性減淡”模式在提亮色彩的同時(shí)，還可以起到對畫面進(jìn)行渲染的作用，只需稍加調(diào)整“線性減淡”的不透明度。不但使畫面暗部得到提亮，并附著上色彩，因而提升出了層次效果。

（1）原理：深色出現(xiàn)，淺色不出現(xiàn)，屏蔽白色。（混合會生成較暗的第三種顏色）

顯示由上方圖層和下方圖層的像素值中較暗的像素合成的圖像效果，和黑色發(fā)生正片疊底產(chǎn)生黑色，和白色發(fā)生正片疊底時(shí)圖案顏色不變。這種模式可用來著色并作為一個(gè)圖像層的模式。公式：每通道下一圖層顏色值*上一圖層顏色值將任何顏色與黑色相乘都會產(chǎn)生黑色，將任何顏色與白色相乘則顏色保持不變，當(dāng)用黑色或白色以外的顏色混合時(shí)會產(chǎn)生較暗的第三種顏色。