PhotoShop中通道的原理分析及應用

摘要：通道在Photoshop中被認為是十分難理解的概念，文章通過顏色模式為RGB的圖像闡述了通道的兩個主要作用，并詳細說明了通道的本質；基于對原色通道及Alpha通道的認識和理解，探討了如何利用色階、調整編輯Alpha通道制作精確的選區并對選區進行各種處理的方法。

關鍵詞：Photoshop；RGB；通道；色階

中圖分類號：TP319

文獻標志碼：A

文章編號：1006-8228(2011)08-14-03

引言

Photoshop是迄今為止功能最強大，使用最廣泛的圖像處理軟件。然而，在使用Photoshop對圖像進行處理時，真正弄懂通道本質的人并不多。對基本概念的一知半解，造成了技術上的斷層，以致某些難點無法突破。本文對Photoshop通道的本質、運算、特殊形式及其應用進行了討論。

Photoshop軟件的實質作用是圖像合成，而合成中最重要的就是螞蟻線的操作。只有正確地使用螞蟻線，才能夠進行精確的合成進而完成整個圖像合成。如果不能精確做出螞蟻線，也就無法做出相應的操作或處理。為了記錄螞蟻線范圍，可以通過黑與白的形式將其保存為單獨的圖像，進而制作各種效果。人們將這種獨立并依附于原圖的、用以保存選擇區域的黑白圖像稱為通道。通道是圖像處理中最重要的部分。

1、通道的概念及種類

1.1 原色通道

Photoshop將圖像的原色數據信息分開保存，保存這些原色的數據帶被稱為原色通道，簡稱為通道。通道只有依附于圖像才能體現其用處。任意的單色灰階圖都可以被視為通道。而一張彩色圖像可以看作三張原色圖像的疊加，因此，表示不同顏色模式的圖像就決定了圖像不同的默認通道個數。Photoshop默認的通道主要作用就是保存顏色信息，通常叫做原色通道，即顏色通道。例如用于顯示器上瀏覽的圖片可以被分解為R、G、B三個原色通道，而輸出圖片(例如海報、雜志封面、包裝紙等)則被分解為C、M、Y三個原色通道與一個K通道。

1.2 Alpha通道

Alpha通道最大的用途是用來保存選區區域。在該通道內只有黑、白、灰三類灰階，其中黑色區域表示選擇區域，而灰色區域則是部分被選擇。如果把灰色部分轉換為選區，然后在內部填充上某一顏色，則顯灰度值(是一個百分比)決定這塊區域的深淺。Alpha通道可以存在于任何一種色彩模式下。

除Photoshop的文件格式PSD外，GIF與TIFF格式的文件都可以保存Alpha通道。GIF文件還可以用Alpha通道作圖像的去背景處理。因此，可以利用GIF文件的這一特性制作任意形狀的圖形。

2、AlDha通道的原理

2.1 原理分析

為了說明Alpha通道在創建螞蟻線過程的應用，本文將從一張白紙談起。

啟動Photoshop，新建一個像素為300px×300px，分辨率為72px／inch，顏色模式為RGB，背景內容為“白色”的8位圖像文件。如圖1所示。

切換進入通道面板，新建一個Alpha通道，新建一個Alpha通道并將其置為當前通道，如圖2所示。

按住CTRL鍵，單擊Alpha通道縮略圖(目的是調出螞蟻線)，此時會彈出如圖3所示對話框。從對話框內容可以看出，在默認情況下，新建的Alpha通道中將為純黑(RGB值分別為0，0，0)。由于彈出未選擇任何像素，默認狀態為純黑色，此時Alpha通道中是不會有任何選區存在的。

為此，我們在Alpha通道中創建了一個矩形選區(羽化值為0)，并在其中填入了純白色(RGB值分別為255，255，255)，然后取消選區(CTRL+D)。此時通道面板和圖像如圖4所示。

重復上面操作，再次按住CTRL，單擊Alpha通道縮略圖，可以看到剛才的螞蟻線又重新出現了，如圖5所示。為了驗證這個螞蟻線是不是剛才的螞蟻線，我們可以回到RGB復合通道，在面板中新建一個圖層，并用一個純色(如紅色，RGB值分別為255，0，0)填充，用吸管工具取色，從顏色面板上可以看出，取樣點的顏色值RGB分別為255，0，0。這說明從Alpha通道中調出的螞蟻線就是我們剛才創建的螞蟻線。

從以上兩種情況我們可以得出結論，在Alpha通道中，白色(RGB值分別為255，255，255)將會作為選區載入，黑色(RGB值分別為255，255，255)將不能作為選區載入。驗證了這兩種情況還不夠，從Photoshop目前所支持的顏色深度來看，8位的顏色深度將表示28=256個灰度色階，即灰度值可以從0-255共256級灰階。所以下面我們就來看在不同的灰度值的情況下，在Alpha通道中載入的螞蟻線將會是什么情況。

我們在剛才新建的Alpha通道中重新創建一個新選區，并在其中填充深灰(RGB值分別為60，60，60)，取消當前選區(CTRL+D)得到如圖6所示的Alpha通道。

使用同樣的方法，調出該選區，但異常情況出現了，當我們按住CTRL單擊Alpha通道縮略圖時，彈出了如圖7所示對話框。從對話框的內容不難看出，這個警告和剛才的警告不一樣，剛才是沒有選區，現在提示選區不可見，說明現在是有選區的。為了驗證這一點，按照剛才的方法，我們回到RGB復合通道，回到圖層面板，新建一個圖層，在其中填入純紅色(RGB值分別為255，0，0)，我們發現，填充的紅色并不是顏色面板上的紅，而是很淡的紅，如圖8所示。用顏色取樣器工具取樣，從信息面板上看出這個RGB值是255，222，222。

從新建圖層可見，原來不是顏色淡了，而是圖層1中紅色區域的透明度太高了，而我們的圖像背景又是白色的，所以得到了如上的RGB值。如圖9所示。

這樣我們經過多次驗證，得出如下結論：(1)在Alpha通道中，如果是純黑色，調出的螞蟻線是透明度為O％的選區(相當于沒有選區)；(2)在Alpha通道中，如果是純白色，調出的螞蟻線將是透明度為100％的選區；(3)在Alpha通道中，如果是0-255之間的任意灰階，調出的螞蟻線將是透明度介于0％-100％的選區。

為了證明我們的結論，我們又進行了更深入的研究，在新建的Alpha通道中填充了不同灰階的四個矩形塊，從上往下其RGB值分別為255，255，255(白色)；60，60，60(深灰)；128，128，128(中灰)；230，230，230(淺灰)。如圖10所示。

再次調出此Alpha通道的選區發現，這次沒有任何警告，但只看到兩個螞蟻線，如圖11所示。根據上面的分析，我們可以理解，現在雖然只看到兩個螞蟻線，其實是包含有四個選區的(只是中間兩個灰度較深，螞蟻線不可見而已)。

返回圖層面板，新建一個圖層，同樣使用純紅色(RGB分別為255，0，0)填充選區，圖像窗口中果然出現了四個矩形塊，如圖12所示，只不過各個矩形塊的顏色飽和度不一樣(上面已經分析過原因)。

2.2 實例說明

經過以上分析，Alpha通道在Photoshop中一個重要的作用就是用來存儲選區。下面我們將通過具體實例來看Alpha通道的這個重要功能。

打開如圖13所示的圖像文件，仔細觀察分析此圖像，它具有如下特點：(1)該圖像除婚紗人物外，其余部分是基本上是純黑色；(2)該圖像中人物所穿婚紗具有透明特點；(3)該圖像中除婚紗外，其余部分(人的身體部分)是不具有透明特點的。

我們制定了摳取該圖，為下步更換背景的方案。在原色通道中，查看各分通道，利用其中一個通道(黑白反差比較大)來摳取該圖。經過觀察，發現紅通道可以利用，但考慮到不能影響原色通道，所以我們就把紅通道復制一個，這樣得到了一個名稱為“紅副本”的通道(其實就是Alpha通道)，如圖14所示。仔細觀察發現其實背景有部分并不是純黑色，根據前面的通道原理分析可知這樣是不行的，因為黑色背景部分是我們不期望出現的，所以就得調整。我們使用了色階命令，該命令可以很好地保護所需的灰階，調整參數如圖15所示。

單擊“確定”后。我們更換畫筆工具將需要的部分(如模特身體)涂成白色(白色將會調出透明度為100％的選區)，完成后如圖16所示。

按住CTRL鍵調出選區，可以看到很多非常零亂的螞蟻線，根據通道原理可知，這正是我們想要的結果。

回到RGB復合通道(CTRL+~)，復制該螞蟻線內的圖像，粘貼到新打開的圖像中，得到如圖17所示的效果，摳圖順利完成。

3、結束語

綜上所述，Photoshop中的通道就是一幅依附于其他圖像而存在的、單一色相的8位灰階圖，它用以存儲圖像的顏色信息，也可以用來保存各種選區。灰度的明暗不僅代表了圖像顏色的存在范圍、基色的濃度，更重要的是它代表了色彩的透明程度。通過對通道的編輯可以制作出復雜的、其他工具根本無法實現的選區效果。通道是Photoshop不可缺少的利器，如果再結合通道的“計算”功能和“應用圖像”功能，將會得到更加精確的螞蟻線，從而制作出更加精確的圖像效果。

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