混合模式的原理

理解混合模式的原理，需熟知这些概念：像素、图层、通道、RGB模式基本原理

我们先建立两个图层：

当前选中层（Active Layer）为A层，或称“混合色 blend color”

下层（Background Layer）为B层，或称“基色 base color”，两者混合得到“结果色 Result color”

混合模式的基本原理

取A层任意一个像素a [R1, G1, B1]，与B层对应位置的像素b [R2, G2, B2] 进行数学运算，得到c [R3, G3, B3]

• R1 某种运算 R2 = R3
• G1 某种运算 G2 = G3
• B1 某种运算 B2 = B3

A、B两层所有像素都独立进行同样的运算，即得到混合后的结果C，即新的A层（注意虽然A层缩略图没有变，但直方图已经变了），而B保持不变

举一个简单例子，PS默认的图层混合模式是“正常”，在不透明度为100%时，

• R1 正常 R2 = R1
• G1 正常 G2 = G1
• B1 正常 B2 = B1

也就是说，“正常”模式下，A层在B层之上，看到的只有A层，看不到B层

混合模式的分类

一般系：正常、溶解

变暗系：变暗、深色、正片叠底、颜色加深、线性加深

变亮系：变亮、浅色、滤色、颜色减淡、线性减淡

对比系：叠加、强光、柔光、亮光、线性光、点光、实色混合

• 该组特点是让亮的更亮，暗的更暗，每一个“对比系”的混合模式都可看作“变暗系”和“变亮系”的结合，如“叠加”是对较暗的像素进行“正片叠底”，对较亮的像素进行“滤色”

 

负片系：差值、排除

相消系：减去、划分

HSL系：色相、饱和度、颜色、明度

混合模式彼此之间的联系

1. 对于大多数混合模式，图层“不透明度”和“填充度”对混合效果影响是一样的，也就是说，60%的不透明度，与60%的填充度，得到的效果一样；但以下8种混合模式是例外

• 颜色加深、颜色减淡
• 线性加深、线性减淡
• 亮光、线性光、实色混合
• 差值

 

2. 以下5组混合模式是相反对应关系（从后面的公式就可以看出）

• 变暗 - 变亮
• 深色 - 浅色
• 正片叠底 - 滤色
• 颜色加深 - 颜色减淡
• 线性加深 - 线性减淡

 

3. 具有“互逆”关系的混合模式有两组，举例，A层在上，对A“叠加”；B层在上，对B“强光”：两种情况得到的效果是一样的

• 叠加  强光
• 颜色  明度

每一种混合模式的运算方法

当通道位深度为8位时，R、G、B三通道数值范围在0到255，我们除以255，得到0~1范围内的数值

我们用下图所示的两个100像素的图层做实验

A层有一个颜色， [R, G, B]值分别是 [102, 153, 204]，即[0.4, 0.6, 0.8]

B层有两个颜色，[0, 51, 102] 和 [255, 204, 153]，即 [0, 0.2, 0.4] 和 [1, 0.8, 0.6]

选中A层，调节混合模式

I 正常系

正常 Normal

设不透明度为n

c = n*a + (1-n)*b

当不透明度为100%

c = a

溶解 Dissolve

对每个像素而言，其结果色是基色或混合色的随机值，取决于其“不透明度”：“不透明度”高时，更多像素取自当前层；低时，更多像素取自背景层

II 变暗和变亮系

变暗 Darken

c = min(a,b) 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

 

C: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [0.4, 0.6, 0.6]

 

 

 

得到变暗的效果

 

变亮 Lighten

c = max(a,b) 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.6, 0.8] 颜色2 [1, 0.8, 0.8]

得到变亮的效果

深色 Darker Color

c = min(a, b) 三通道整体进行运算，不会产生新的颜色

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [0.4, 0.6, 0.8]

该混合模式不会产生新的颜色，注意与“变暗”的区别

浅色 Lighter Color

c = max(a, b) 三通道整体进行运算，不会产生新的颜色

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.6, 0.8] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

该混合模式不会产生新的颜色，注意与“变亮”的区别

正片叠底 Multiply

c = a*b 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.12, 0.32] 颜色2 [0.4, 0.48, 0.48]

常用的加深模式，用于产生阴影、去除白色和其他浅色。如同将所有的图层都叠在一起，上方一束光投下来到屏幕上；“颜色加深”和“线性加深”比“正片叠底”效果更为强烈

任何颜色和黑色混合结果都是黑的，任何颜色跟白色混合结果都是原来的颜色

“正片叠底”即所谓“减色”或“CMYK”模式，现实中相当于用染料、水彩笔绘画效果，如图所示

滤色 Screen

c = 1 − (1−a)*(1−b)逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.68, 0.88] 颜色2 [1, 0.92, 0.92]

常用的减淡方法，产生发光效果。如同将所有图层分开摆放，各有一束光通过各图层，汇聚在一块屏幕上

基色或混合色为白色时，结果会是白色；任何颜色和黑色混合，结果仍原来的颜色

“滤色”即所谓“加色”模式，现实中相当于发光体发光的叠加效果，如图所示

颜色加深 Color Burn

c = 1 − (1−b)/a 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0, 0.25] 颜色2 [1, 0.67, 0.5]

得到的效果比“正片叠底”更深，中调更高饱和，高光减弱

任何颜色跟白色（B=1）混合结果都是白色

颜色减淡 Color Dodge

c = b / (1−a)逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.5, 1] 颜色2 [1, 1, 1]

得到的效果比“滤色”更亮，色彩对比更加强烈，中调更高饱和，高光增强

任何颜色跟黑色（B=0）混合结果都是黑色

线性加深 Linear Burn

c = a + b − 1 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0, 0.2] 颜色2 [0.4, 0.4, 0.4]

得到的效果比“颜色加深”更深，比颜色加深饱和度低

任何颜色跟白色（B=1）混合结果都是原来的颜色

线性减淡 Linear Dodge

c = a+b 逐通道进行运算

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.8, 1] 颜色2 [1, 1, 1]

得到的效果比“颜色减淡”更亮，但对比稍弱

任何颜色跟黑色（B=0）混合结果都是原来的颜色

III 对比系

该组特点是让亮的更亮，暗的更暗，每一个“对比系”的混合模式都可看作“变暗系”和“变亮系”的结合，如“叠加”是对较暗的像素进行“正片叠底”，对较亮的像素进行“滤色”

 

叠加 Overlay

逐通道进行运算

若 b <= 0.5: c = 2ab

若 b > 0.5: c = 1 - 2(1-a)(1-b)

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.24, 0.64] 颜色2[1, 0.84, 0.84]

类似于 “正片叠底”+“滤色”的结合，但效果更柔和

 

A层在上，对A“叠加”；B层在上，对B“强光”：两种情况得到的效果是一样的

强光 Hard Light

逐通道进行运算

若 a <= 0.5: c = 2ab

若 a > 0.5: c = 1 - 2(1-a)(1-b)

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.36, 0.76] 颜色2 [0.8, 0.84, 0.84]

类似于 “正片叠底”+“滤色”的结合，但效果更柔和

 

A层在上，对A“叠加”；B层在上，对B“强光”：两种情况得到的效果是一样的

柔光 Soft Light

逐通道进行运算

若 a <= 0.5, c = 2ab + (1-2a)

若 a > 0.5, c = 2b(1-a) + (2a-1)

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.25, 0.54] 颜色2 [1, 0.82, 0.71]

效果类似于“叠加”，但效果更柔和，有透明的光线和阴影

类似于 “浅色”+“深色”的结合

亮光 Vivid Light

逐通道进行运算，近似公式

若 a <= 0.5, c = 1 + (b-1)/2a

若 a > 0.5, c = b / 2(1-a)

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.25, 1] 颜色2 [1, 0.996, 1]

类似于“实色混合”，但效果通常更加剧烈

类似于 “颜色减淡”+“颜色加深”的结合

线性光 Linear Light

c = b + 2a -1 逐通道进行运算，近似公式

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.4, 0.996] 颜色2 [0.8, 0.996, 1]

类似于“亮光”，但效果通常更加剧烈

类似于 “线性加深”+“线性减淡”的结合

点光 Pin Light

逐通道进行运算

若 a > 0.5, c = max ( 2(a-0.5) , b )

若 a <= 0.5, c = min ( 2a , b )

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.2, 0.6] 颜色2 [0.796, 0.8, 0.6]

该混合模式较为强烈，容易形成色块色斑和噪点

类似于 “变亮”+“变暗”的结合

实色混合 Hard Mix

若 a+b >= 1, c = 1; 否则 c=0 逐通道进行运算

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0, 1] 颜色2 [1, 1, 1]

结果只有8个颜色：R、G、B、C、M、Y 、K、White

如果“填充度”不为100，结果色会多于8

IV 负片系

差值 Difference

c = |b - a| 逐通道进行运算

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.4, 0.4] 颜色2 [0.6, 0.2, 0.2]

会有一定负片效果

排除 Exclusion

c = a + b - 2ab 逐通道进行运算

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0.4, 0.56, 0.56] 颜色2 [0.6, 0.44, 0.44]

会有一定负片效果

V 相消系

减去Subtract

c = b−a逐通道进行运算

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0, 0] 颜色2 [0.6, 0.2, 0]

变深效果

常结合“应用图像”，用于高低频法调色

划分Divide

c = b/a 逐通道进行运算

 

B: 颜色1 [0, 0.2, 0.4] 颜色2 [1, 0.8, 0.6]

A: [0.4, 0.6, 0.8]

C: 颜色1 [0, 0.33, 0.5] 颜色2 [1, 1, 0.75]

变亮效果

汇总在一张A4纸上

 

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