色彩混合原理

1、RGB显色系统里，一个像素实际上是由3个（RGB）子像素构成的。这是RGB系统能实现不同颜色的基础。L0n单个像秦显屏上实际显于的你在RS里看到的1倚临丄施洞学酗翔ifcP宜看l下手擀屏輙師感曼一下甘倍的就I?了“因此，一个像素的数据，实际上包含了RGB三个颜色的数据。一幅分辨率为NXM的图像，在计算机里是一个NX3（行）XM（列）的矩形数据列表。举个例子。一幅分辨率为7X7的图像，在PS里面（RGB模式下）是这样被存储的:11B-t-SS吊归XE香其如®图像昱一个檢71馳竖为7行的R田像叢矩阵黑色像款)：R(0)G(0)B(0)白色像疾即为：R(c55)L(凸5)B(c5b)因比该

2、图像从计帥的角度磊丸示丄是一个7勺(行)X7何ID的数据表。该表的K狮阙轴'人像盍为单位,其单帀各和画布1的每f聽对应。將数据表按R/G/師分幵来，即为R通道/G通道/日通直列1234567行BBB3BBB125525522552SS000ZS53”52!>504?55255000755看明白了吗？在计算机里面，一幅图像是以数据表的形式保存下来的！来，跟楼主一起默念，一幅画有三个表。第一个表存储所有像素的红色信息（R通道），第二个表存储绿色的信息（G通道），最后一个表存储蓝色的信息（B通道）。所以，通道，就是数据表！这个表的横轴和纵轴，以像素为单位，其单元格和画布上的每一个像素一

3、一对应。R通道，表里的每一个单元格，存储了所对应的像素里的R的信号的大小。G通道和B通道同理。这个信号大小并不像Excel一样，显示成数据，而是更加直观的显示成了灰阶图像：0代表无，黑色；255代表信号满格，白色；0255之间，灰色。因此也可以说，通道就是一副灰阶图像。举个例子。一幅简单的图像，白底+A的花体字，文字的颜色是紫红色。我们来看一下它在PS里不同通道界面下的图像：其中，单色通道（比如R通道）图像的意义是，黑色代表没有（0），白色代表信号满格（255），灰色的数据则介于两者之间。而从计算机来看，每一个灰阶图像，就是一个0到255之间的数据的阵列。这个阵列的每一个数据的大小，代表了一幅

4、图像的每一个像素的某一个特性的大小。一幅图像可以有很多种特性，比如颜色特性，比如明度特性。所以，这个特征值可以是RGB，也可以是CMYK，也可以是明度，也可以只有0N/0FF两种状态代表是否被选中（选区），还可以是进行图像处理的权重值（Alpha通道）。因此，一幅图像的数据，可以按照RGB来提取特征值拆分数据，也可以按照其他方式来拆分。如果切换成CMYK模式，那么一幅画就存储为CMYK四个表。打开C通道，同样可以看到：由每个像素的C信号的大小，按像素顺序排列组成的数据阵列。这就意味着，计算机可以非常方便的根据图像的某一个特征（比如RGB，比如明度），提取每一个像素的、该特征的信号强度，然后生成

5、一个和该图像的像素排列一一对应的数据表。改变这个数据表里的数据，就可以随心所欲的改变图像上某一个像素的某一个特征！这简直太强大了有木有？！PS里神乎其技的修图功能，就建立在这个基础上。举个例子。现在我想把这个花体的A字改成纯度最高的红色。原色是紫红色（R204,G0，B204）,除了R还有B分量，怪不得不是很红。那么需要把B的分量去掉？简单，把B通道里面的数据都变成0不就行了？原来背景是白色的（R255，G255，B255），背景处的B分量还需要保留嘛！把B通道的数据全部都变成0,背景部分就变成了（R255,G255,B0），于是整片都变成了黄色。所以，参照G通道，对B通道需要做的应该是，保留

6、白色，把灰色的部分变成黑色。这样的情况可以用曲线工具来调整，修改B通道的曲线，使得原来的灰色部分（分布数量最多的那部分）输出为0。看，这是不是简单粗暴有效？当然，修图是门很深的学问，需要不断的学习和总结。但从起点上，搞明白了通道的概念，才不会每次都胡乱碰运气，将大大帮助你迈向高手之路。6.32位色为特效而生的Alpha通道回到我们的问题，既然24位色对显示颜色的精度已经够用，我们为什么还需要32位色？24位色，是RGB的信号变化精细度为2'8=256级，也就是RGB通道分别有8位数据深度。32位色，新增加的8位数据，如果分给RGB三个通道，是不是没法平分？这也从侧面说明，新增加的这个8

7、位的数据，其实并不是分给RGB通道的，而是分配给了一个新的通道Alpha通道。简单的说，Alpha通道保存的不是颜色信息，而是透明度信息。（一般而言，了解到这一步就够了，可以直接前往下一小节。对lpha通道来龙去脉感兴趣的同学请继续往下看。）之前楼主也提到，Alpha通道是由匠白光大叔等人发明的，并且他们还因此被授予了1996年的奥斯卡奖（依然是科学与技术奖）。从左至右，匠白光大叔，TomDuff（不认识），EdCatmull（皮克斯动画另一位创始人，这次八卦的主人公），TomPorter（1998年和大叔一起再次获奥斯卡奖）。看来这个Alpha通道还是很拉风的。那它到底是干嘛用、怎么用的呢？

8、一句话，Alpha通道，天生为特效而生！要知道，任何一项新技术，往往都是为了解决旧技术的某一个难题而诞生的。当时Ed大神正在开发一种计算机算法，具体的说，是数字图像合成的算法，通常用在电影特效上。比如这样的：要让乔丹跑进动画片里，和兔巴哥待在一起。这涉及到两幅图像的合成，前景图A（乔丹）+背景图B（兔巴哥）。按照电影业的传统方法,两幅图的合成，需要直接修改图A和图B,从而生成新的图像CoEd大神的算法(sub-pixelhiddensurfacealgorithm)，是隐藏图A某些像素(设置透明度)，从而实现图像的合成。为了给这个算法写论文，Ed需要用统一的前景图A和各种不同的背景图B合成来做

9、实验。匠白光大叔呢，因为对Ed操作的计算机系统很熟悉，就在旁边给他帮忙。按照传统的做法，每换一次图B,计算机就需要对图A和图B做合成渲染，并且这个计算是一整帧的计算。也就是说，如果是一个320X420像素的图，合成计算一次要完成的是整个320X420的数据范围。想一想四十年前的计算机，那个内存条件，那个CPU速度。所以这个合成办法是很慢很慢的。Ed大神作为一个顶尖高手，很快意识到：这么干也太傻了！因为图A是不变的，那么图A哪些部分是透明的，哪些部分不是，也就是固定的。所以完全可以把每个像素的透明度值(a，希腊字母，念Alpha)，和这个像素的RGB信息并排放在一起，形成一个新的文件。这样，合成

10、渲染的计算，就可以以像素为单位来完成。计算机每读出一个图A的像素，就可以找到图B的对应像素，按照aA+(1-a)B的合成公式，生成新的图C的值。这样，新算法将使得合成渲染速度大大加快，基本可以和读取像素的速度同步。匠白光大叔是计算机专业出身的，听了Ed的想法，他立刻认识到，这个和RGB信息并列的透明度信息，其实就是一个新的通道！这样，新算法只需要把原来的24位色，拓展为32位色，就可以在软件上非常容易的实现。于是大叔立马响应了Ed的号召，花了一晚上就写出了新程序！新算法实现了！新概念也诞生了！这个增加的新通道，以aA+(1-a)B公式中的系数a命名，这就是Alpha通道的来历。RGB+Alph

11、a，也被称为RGBA，这四个通道每一个都分配8位数据深度，就被称为32位色。IIfIS負i轉liwm站flwrmerFngf'iin*AndllemtiCMldM'PiniHwC：icctadigr舸ijntoobJKteijrujniwirKfcmir-olor.«?undv.网sc叶1wnitUnu.-iMTfvmrCha空衣昨piCMI09?tm疋rn庐fDirti*Cli-ing?efhtvwiJiik*rdwiunckCM1ynuistdmpulrrrj<ijtm嗣SiwmeCIt?!歼中?聆审佃筍iJihAndWJIJIKmiytMiirFrwnpi

12、Xrr【，-iGA-i:-.niFN7WIPr-.bjzrih砂用过Win7的同志们想必已经注意到，Win7新界面添加了很多半透明+阴影的渲染效果。如果没有32位色的帮助，这么复杂的渲染，哪怕在今天的硬件条件下，速度也会慢到你完全无法忍受！不管是电脑上的windows/MacOS系统，还是手机上的iOS/Android系统，现在的UI界面都越来越华丽丽了。因此，方便计算机做渲染效果处理的Alpha通道已经成为各个系统必备（32位色是windows系统采用的标准，其他系统不明）。大家也不妨这么理解，32位色，只有前面3个通道（RGB），才是图像的“实物”。Alpha通道保存的数据，则完全是方便计

13、算机做数据运算用的。也因此，改变Alpha通道里的数据，对图像本身并没有损害。所以对Alpha通道的编辑，可以比直接编辑图像本身随心所欲得多。利用这一点，可以很方便的实现很多魔术般的PS效果。7.PS中的Alpha通道在相机的胶片时代，有的摄影师偏爱用滤镜。它可以实现一些特殊的效果，比如通过加中灰渐变滤镜，让蓝天颜色更加浓郁。但是在数码时代，用PS修图可以轻易实现这样的效果（再不需要额外花钱买滤镜啦）上面的例子可以视为渐变灰色的前景图A和背景图B的合成（图A的白色代表透明）。如果利用Alpha通道的办法来实现，则图A原图是全灰的图像，Alpha通道是一个透明度从上到下、从1到0渐变的数据表（示

14、意图已大大简化，不然眼睛都要花了）。计算机再根据每一个像素的值，用aA+（1-a）B计算出新的合成图像。口数据a-5.30%C=aA+这样的办法是不是太绕远了？对于如此简单的应用，的确如此。但是，如果我们可以在Alpha通道里随意涂抹编辑呢？Alpha通道本身，也可以视为一个灰阶图像，可以应用羽化、高斯模糊，也可以用画笔橡皮擦编辑。反过来，也可以由一幅灰阶图像生成Alpha通道。这就相当于在PS里模拟出了可以叠加任意颜色、任意图形的滤镜。于是，PS里的特效，不再局限于单调的渐变，很多过去想都不能想的特效都能相对容易的得以实现。进一步，如果Alpha通道不再是唯一的，而是可以像图层一样无限次增加

15、，并且可以像图层一样相互之间进行数据的相加、相减、合成，那么我们就可以在不同的效果之间反复比较修改、切换、叠加。此外，还可以把Alpha通道作为一个存储区域，也就是作为选区/蒙板来使用。当当当当当当，从此以后，限制特效应用的就不再是技术，而是人类的想象力欢迎来到Alpha通道开拓的自由新世界！为了让大家有深刻的印象，来个PS大神的例子。成品图简单的说，要把两幅画自然地融合到一起，对边界清楚的对象，可以使用抠图的技巧。而对于边界不清楚的物体，比如天空、沙漠、丛林、水，熟练掌握编辑通道的技巧会让你如虎添翼。可以说，Alpha通道这个简单又深刻的概念的出现，对静态的图像处理非常重要，对动态的视频特效就更加重要！Alpha通道极大的推动了电影特效技术的发展。随后一系列可以作为电影特效里程碑的电影（动画片狮子王、科幻片终结者2、侏罗纪公园等等）里，都有它的功劳。楼主依然还记得当年看侏罗纪公园时候的