Як Photoshop поєднує два зображення? [зачинено]


84

Чи може хтось пояснити, як Photoshop поєднує два зображення разом, щоб я міг відтворити ті самі ефекти в моїй програмі.


3
Це точно не питання про загальне обчислювальне обладнання або програмне забезпечення. Йдеться про алгоритми, C ++ та обробку зображень. Цей тип запитань явно дозволений і активно заохочується
Панайотис Канавос,

Після 8 років залучення кліків на цей сайт це вважається не в темі лише зараз?
Натан Мойнвазірі,

Все, що йому потрібно, - це 5 голосів від людей, які мають принаймні 3000 представників. Цілком очевидно, що це питання не вважається
несумлінним

PS: 4 голоси проти могли бути віком 8 років. Можливо, хтось зіткнувся з питанням у тісній черзі минулого тижня і проголосував за закриття. Зараз у SO так багато питань, що важко вже приділяти належну увагу питанням. Історія редагувань показує, що оригінальне питання теж мало трохи відредагувати
Panagiotis Kanavos

Можливо, повернення до версії 3 або чогось подібного зробило б більш імовірним повторне відкриття цього рецензентами. У його поточному стані легко сприйняти запитання як "як я використовую Photoshop", а також відхилити його як таке, що не демонструє жодних зусиль щодо дослідження.
Адам Міллерчіп,

Відповіді:


210

Photoshop поєднує два зображення, виконуючи операцію змішування кожного пікселя на зображенні A проти відповідного пікселя на зображенні B. Кожен піксель є кольором, що складається з декількох каналів. Якщо припустити, що ми працюємо з пікселями RGB, канали в кожному пікселі будуть червоними, зеленими та синіми. Щоб поєднати два пікселі, ми змішуємо їх відповідні канали.

Операцію накладання, яка виконується для кожного режиму накладання у Photoshop, можна підсумувати в таких макросах:

#define ChannelBlend_Normal(A,B)     ((uint8)(A))
#define ChannelBlend_Lighten(A,B)    ((uint8)((B > A) ? B:A))
#define ChannelBlend_Darken(A,B)     ((uint8)((B > A) ? A:B))
#define ChannelBlend_Multiply(A,B)   ((uint8)((A * B) / 255))
#define ChannelBlend_Average(A,B)    ((uint8)((A + B) / 2))
#define ChannelBlend_Add(A,B)        ((uint8)(min(255, (A + B))))
#define ChannelBlend_Subtract(A,B)   ((uint8)((A + B < 255) ? 0:(A + B - 255)))
#define ChannelBlend_Difference(A,B) ((uint8)(abs(A - B)))
#define ChannelBlend_Negation(A,B)   ((uint8)(255 - abs(255 - A - B)))
#define ChannelBlend_Screen(A,B)     ((uint8)(255 - (((255 - A) * (255 - B)) >> 8)))
#define ChannelBlend_Exclusion(A,B)  ((uint8)(A + B - 2 * A * B / 255))
#define ChannelBlend_Overlay(A,B)    ((uint8)((B < 128) ? (2 * A * B / 255):(255 - 2 * (255 - A) * (255 - B) / 255)))
#define ChannelBlend_SoftLight(A,B)  ((uint8)((B < 128)?(2*((A>>1)+64))*((float)B/255):(255-(2*(255-((A>>1)+64))*(float)(255-B)/255))))
#define ChannelBlend_HardLight(A,B)  (ChannelBlend_Overlay(B,A))
#define ChannelBlend_ColorDodge(A,B) ((uint8)((B == 255) ? B:min(255, ((A << 8 ) / (255 - B)))))
#define ChannelBlend_ColorBurn(A,B)  ((uint8)((B == 0) ? B:max(0, (255 - ((255 - A) << 8 ) / B))))
#define ChannelBlend_LinearDodge(A,B)(ChannelBlend_Add(A,B))
#define ChannelBlend_LinearBurn(A,B) (ChannelBlend_Subtract(A,B))
#define ChannelBlend_LinearLight(A,B)((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_LinearBurn(A,(2 * B)):ChannelBlend_LinearDodge(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_VividLight(A,B) ((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_ColorBurn(A,(2 * B)):ChannelBlend_ColorDodge(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_PinLight(A,B)   ((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_Darken(A,(2 * B)):ChannelBlend_Lighten(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_HardMix(A,B)    ((uint8)((ChannelBlend_VividLight(A,B) < 128) ? 0:255))
#define ChannelBlend_Reflect(A,B)    ((uint8)((B == 255) ? B:min(255, (A * A / (255 - B)))))
#define ChannelBlend_Glow(A,B)       (ChannelBlend_Reflect(B,A))
#define ChannelBlend_Phoenix(A,B)    ((uint8)(min(A,B) - max(A,B) + 255))
#define ChannelBlend_Alpha(A,B,O)    ((uint8)(O * A + (1 - O) * B))
#define ChannelBlend_AlphaF(A,B,F,O) (ChannelBlend_Alpha(F(A,B),A,O))

Щоб поєднати один RGB-піксель, потрібно зробити наступне:

ImageTColorR = ChannelBlend_Glow(ImageAColorR, ImageBColorR); 
ImageTColorB = ChannelBlend_Glow(ImageAColorB, ImageBColorB);
ImageTColorG = ChannelBlend_Glow(ImageAColorG, ImageBColorG);

ImageTColor = RGB(ImageTColorR, ImageTColorB, ImageTColorG);

Якщо ми хотіли виконати операцію змішування з певною непрозорістю, скажімо 50%:

ImageTColorR = ChannelBlend_AlphaF(ImageAColorR, ImageBColorR, Blend_Subtract, 0.5F);

Якщо у вас є вказівники на дані зображення для зображень A, B і T (наша мета), ми можемо спростити поєднання всіх трьох каналів, використовуючи цей макрос:

#define ColorBlend_Buffer(T,A,B,M)      (T)[0] = ChannelBlend_##M((A)[0], (B)[0]),
                                        (T)[1] = ChannelBlend_##M((A)[1], (B)[1]),
                                        (T)[2] = ChannelBlend_##M((A)[2], (B)[2])

І може отримати наступні макроси поєднання кольорів RGB:

#define ColorBlend_Normal(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Normal))
#define ColorBlend_Lighten(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Lighten))
#define ColorBlend_Darken(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Darken))
#define ColorBlend_Multiply(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Multiply))
#define ColorBlend_Average(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Average))
#define ColorBlend_Add(T,A,B)           (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Add))
#define ColorBlend_Subtract(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Subtract))
#define ColorBlend_Difference(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Difference))
#define ColorBlend_Negation(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Negation))
#define ColorBlend_Screen(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Screen))
#define ColorBlend_Exclusion(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Exclusion))
#define ColorBlend_Overlay(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Overlay))
#define ColorBlend_SoftLight(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,SoftLight))
#define ColorBlend_HardLight(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,HardLight))
#define ColorBlend_ColorDodge(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,ColorDodge))
#define ColorBlend_ColorBurn(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,ColorBurn))
#define ColorBlend_LinearDodge(T,A,B)   (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearDodge))
#define ColorBlend_LinearBurn(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearBurn))
#define ColorBlend_LinearLight(T,A,B)   (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearLight))
#define ColorBlend_VividLight(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,VividLight))
#define ColorBlend_PinLight(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,PinLight))
#define ColorBlend_HardMix(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,HardMix))
#define ColorBlend_Reflect(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Reflect))
#define ColorBlend_Glow(T,A,B)          (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Glow))
#define ColorBlend_Phoenix(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Phoenix))

І прикладом може бути:

ColorBlend_Glow(TargetPtr, ImageAPtr, ImageBPtr);

Решта режимів накладання фотошопу передбачає перетворення RGB в HLS і назад.

#define ColorBlend_Hue(T,A,B)            ColorBlend_Hls(T,A,B,HueB,LuminationA,SaturationA)
#define ColorBlend_Saturation(T,A,B)     ColorBlend_Hls(T,A,B,HueA,LuminationA,SaturationB)
#define ColorBlend_Color(T,A,B)          ColorBlend_Hls(T,A,B,HueB,LuminationA,SaturationB)
#define ColorBlend_Luminosity(T,A,B)     ColorBlend_Hls(T,A,B,HueA,LuminationB,SaturationA)

#define ColorBlend_Hls(T,A,B,O1,O2,O3) {
    float64 HueA, LuminationA, SaturationA;
    float64 HueB, LuminationB, SaturationL;
    Color_RgbToHls((A)[2],(A)[1],(A)[0], &HueA, &LuminationA, &SaturationA);
    Color_RgbToHls((B)[2],(B)[1],(B)[0], &HueB, &LuminationB, &SaturationB);
    Color_HlsToRgb(O1,O2,O3,&(T)[2],&(T)[1],&(T)[0]);
    }

Ці функції допоможуть перетворити RGB на HLS.

int32 Color_HueToRgb(float64 M1, float64 M2, float64 Hue, float64 *Channel)
{
    if (Hue < 0.0)
        Hue += 1.0;
    else if (Hue > 1.0)
        Hue -= 1.0;

    if ((6.0 * Hue) < 1.0)
        *Channel = (M1 + (M2 - M1) * Hue * 6.0);
    else if ((2.0 * Hue) < 1.0)
        *Channel = (M2);
    else if ((3.0 * Hue) < 2.0)
        *Channel = (M1 + (M2 - M1) * ((2.0F / 3.0F) - Hue) * 6.0);
    else
        *Channel = (M1);

    return TRUE;
}

int32 Color_RgbToHls(uint8 Red, uint8 Green, uint8 Blue, float64 *Hue, float64 *Lumination, float64 *Saturation)
{
    float64 Delta;
    float64 Max, Min;
    float64 Redf, Greenf, Bluef;

    Redf    = ((float64)Red   / 255.0F);
    Greenf  = ((float64)Green / 255.0F);
    Bluef   = ((float64)Blue  / 255.0F); 

    Max     = max(max(Redf, Greenf), Bluef);
    Min     = min(min(Redf, Greenf), Bluef);

    *Hue        = 0;
    *Lumination = (Max + Min) / 2.0F;
    *Saturation = 0;

    if (Max == Min)
        return TRUE;

    Delta = (Max - Min);

    if (*Lumination < 0.5)
        *Saturation = Delta / (Max + Min);
    else
        *Saturation = Delta / (2.0 - Max - Min);

    if (Redf == Max)
        *Hue = (Greenf - Bluef) / Delta;
    else if (Greenf == Max)
        *Hue = 2.0 + (Bluef - Redf) / Delta;
    else
        *Hue = 4.0 + (Redf - Greenf) / Delta;

    *Hue /= 6.0; 

    if (*Hue < 0.0)
        *Hue += 1.0;       

    return TRUE;
}

int32 Color_HlsToRgb(float64 Hue, float64 Lumination, float64 Saturation, uint8 *Red, uint8 *Green, uint8 *Blue)
{
    float64 M1, M2;
    float64 Redf, Greenf, Bluef;

    if (Saturation == 0)
        {
        Redf    = Lumination;
        Greenf  = Lumination;
        Bluef   = Lumination;
        }
    else
        {
        if (Lumination <= 0.5)
            M2 = Lumination * (1.0 + Saturation);
        else
            M2 = Lumination + Saturation - Lumination * Saturation;

        M1 = (2.0 * Lumination - M2);

        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue + (1.0F / 3.0F), &Redf);
        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue, &Greenf);
        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue - (1.0F / 3.0F), &Bluef);
        }

    *Red    = (uint8)(Redf * 255);
    *Blue   = (uint8)(Bluef * 255);
    *Green  = (uint8)(Greenf * 255);

    return TRUE;
}

З цієї теми є більше ресурсів, головним чином:

  1. Режими змішування PegTop
  2. Судово-медична фотошоп
  3. Ознайомлення з режимами змішування Photoshop 7.0
  4. SF - Основи - Режими змішування
  5. закінчити режими змішування
  6. Блог Romz
  7. Функції перетворення ReactOS RGB-HLS

1
так, чудова відповідь, спасибі! Мені було цікаво, чи хтось знає, як у Photoshop здійснюється непрозорість шару? тобто я хочу використовувати функцію blend затемнення, але лише 50% ... Я перевірив значення в Photoshop, і, здається, недостатньо взяти лише 50% значень зображення blend ...
Maecky

2
Наведена альфа-формула не є повною - вона працює лише в тому випадку, коли фон повністю непрозорий. Якщо фон прозорий, результат після малювання може бути прозорим. Вам потрібно застосувати альфа-змішування, як описано у Вікіпедії, для цього більш загального випадку.
thenickdude

2
Як щодо альфа-каналу? Чи слід застосовувати функції до нього також?
akhy

Чудова відповідь !! Reflect і Glow перемикаються. Інакше: Чудово !! (Хоча альфа-композитування відсутній ..)
TaW

c # рішення для альфа-складання: статичний колір alphaComposite (колір c1, колір c2, колір cb, плаваюча операція) {float a1, a2, ab, ar = 1; ar = v [c1.A] + v [c2.A] * op - (v [c1.A] * v [c2.A] * op); float asr = v [c2.A] * op / ar; a1 = 1 - asr; a2 = asr * (1 - v [c1.A]); ab = asr * v [c1.A]; байт r = (байт) (c1.R * a1 + c2.R * a2 + cb.R * ab); байт g = (байт) (c1.G * a1 + c2.G * a2 + cb.G * ab); байт b = (байт) (c1.B * a1 + c2.B * a2 + cb.B * ab); повернути Color.FromArgb ((байт) (ar * 255), r, g, b); }
TaW

7

Режими змішування відтінку, кольору, насиченості у цій відповіді помилкові. Жоден продукт Adobe не перетворюється на HSB, вони виконують операції безпосередньо зі значеннями RGB.

Ось GLSL для встановлення яскравості, наприклад:

float lum(vec4 color)
{
    return ((0.3 * color.r) + (0.59 * color.g) + (0.11 * color.b));
}

vec4 clipColor(vec4 color)
{
    vec4 newColor=color;
    float l=lum(color);
    float n=min(min(color.r,color.g),color.b);
    float x=max(max(color.r,color.g),color.b);

    newColor.r=(n<0.0) ? l+(((color.r-l)*l)/(l-n)) : color.r;
    newColor.r=(x>1.0) ? l+(((color.r-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.r;

    newColor.g=(n<0.0) ? l+(((color.g-l)*l)/(l-n)) : color.g;
    newColor.g=(x>1.0) ? l+(((color.g-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.g;

    newColor.b=(n<0.0) ? l+(((color.b-l)*l)/(l-n)) : color.b;
    newColor.b=(x>1.0) ? l+(((color.b-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.b;

    return clamp(newColor,0.0,1.0);
}

vec4 setlum(vec4 color, float l)
{
    float d=l-lum(color);
    color.r+=d;
    color.g+=d;
    color.b+=d;

    return clipColor(color);    
}

kernel vec4 blendLuminosity(sampler topimage, sampler bottomimage)
{
    vec4 base=sample(bottomimage, samplerCoord(bottomimage));
    vec4 blend=sample(topimage, samplerCoord(topimage));

    float bl=lum(blend);
    return setlum(base,bl);
}

Немає підтримки операторів if .. else у CIKernels, отже, використання тернарних операторів.


4

Популярна відповідь на 99,9% правильна, але, як сказав Greyfriars, це не дасть точного результату, оскільки Adobe не використовує HLS жодного моменту при змішуванні.

Але для цього вам не потрібно працювати в Adobe ... ви можете досягти точно такого ж поєднання, дотримуючись усіх правил, наведених у цьому документі від Adobe:

в основному глави 4 і 7: http://partners.adobe.com/public/developer/en/pdf/PDFReference.pdf

Тоді ви досягнете точного результату, як це робить Adobe! Піксель за Пікселем!


i.imgur.com/G5MbHOH.png там сказано, що HSL використовується у посиланні (я пішов сюди, тому що це посилання для мене було зламане: adobe.com/content/dam/acom/en/devnet/pdf/pdfs/… )
eri0o

0

Незважаючи на те, що поширена відповідь переважно правильна, наступне твердження є помилковим. "Решта режимів накладання фотошопу передбачає перетворення RGB в HLS і назад". Ні, Photoshop (і лише Photoshop) використовує Chroma і Luma замість HLS.

Тому для режимів відтінку, кольору, світності та насиченості не можна використовувати прості алгоритми. Щоб відповідати методу Photoshop у цих випадках, вам потрібно працювати в Adobe.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.