數(shù)字圖像合成中關(guān)于“透明”問題的處理

王麗莎，萬璞

（昭通師范高等專科學(xué)校，云南 657000）

1 引言

在數(shù)字圖像處理中，為了獲得完美的合成效果，技術(shù)上出現(xiàn)了Alpha通道、matte、keying等技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中必須靈活正確理解這些技術(shù)，才能獲得優(yōu)秀的合成效果，達(dá)到預(yù)期的目的。

2 圖像透明的Alpha通道預(yù)乘問題

2.1 Alpha通道的概念

在數(shù)字化處理的時(shí)代很多技術(shù)和概念都來自于傳統(tǒng)電影合成操作，在傳統(tǒng)膠片時(shí)代為了制作一個(gè)畫面覆蓋到另一個(gè)畫面的效果，一般需要兩個(gè)膠片，一盤記錄常規(guī)影像，另外一個(gè)記錄遮罩信息。在膠片的合成時(shí)，用遮罩去遮檔背景膠片和拍攝的前景膠片、然后重新曝光，就獲得的新的合成膠片。這個(gè)遮罩信息圖像獨(dú)立存在，也就是后來被Ed Catmull以及Smith小組于70年代末期在紐約技術(shù)學(xué)院提出并形成的被稱為Alpha通道的概念［1］。他們首次將數(shù)字圖像采用RGBA概念存儲(chǔ)，利用第四個(gè)通過與rgb三個(gè)色彩通道并列保存。有了這個(gè)概念，數(shù)字合成時(shí)就變得方便了很多，為了跟進(jìn)一步提高合成的效率，Ed Catmullh和Smith小組又在Alpha通道的基礎(chǔ)上開發(fā)出了預(yù)乘Alpha通道概念。

2.2 預(yù)乘Alpha通道概念及計(jì)算

所謂預(yù)乘Alpha通道是指計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)圖像的RGB通道值之前先用Alpha通道值乘以這些值的技術(shù)。采用Alpha通道預(yù)乘模式可以使得一方面能夠在兩個(gè)或兩個(gè)以上圖層進(jìn)行Alpha混合預(yù)先做好計(jì)算，這樣可以省掉許多數(shù)學(xué)運(yùn)算，提高了合成的效率和效果。

2.3 預(yù)乘圖像在實(shí)際合成中方法

在實(shí)際的合成項(xiàng)目中，一定弄清楚，源圖像和目標(biāo)圖像是否是預(yù)乘的Alpha通道的圖像，如果對(duì)預(yù)乘的圖像做了非預(yù)乘處理，或者對(duì)非預(yù)乘圖像當(dāng)作預(yù)乘圖像處理后，都會(huì)獲得一種不滿意的結(jié)果。

CRGB，F(xiàn)RGB，BRGB分別是合成，前景，背景像素值；CA，F(xiàn)A，BA是合成，前景，背景Aalpha通道值［2］。

3 圖像透明合成中的keying技術(shù)與matte

keying也就“鍵控”技術(shù)。keying是吸取畫面一個(gè)顏色信息作為透明參數(shù)的一種方法，畫面中包含這個(gè)色彩或者近似色彩的地方將會(huì)被處理為透明，從而實(shí)現(xiàn)透明圖像疊加合成的目的。鍵控軟件有Primatte Keyer、Keylight等。

Matte技術(shù)也就是蒙版技術(shù)，Matte可以采用矢量蒙版的方式通過手繪，定制一定的羽化邊緣，利用關(guān)鍵幀技術(shù)跟蹤目標(biāo)體，進(jìn)行動(dòng)畫的合成處理，隨著技術(shù)的發(fā)展Matte跟蹤技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，例如mocha for ae就是一個(gè)具備自動(dòng)跟蹤蒙版的強(qiáng)大自動(dòng)蒙版工具。

4 結(jié)論

在數(shù)字圖像處理中，透明作為一個(gè)看似簡(jiǎn)單實(shí)際又非常復(fù)雜的問題一直困擾很多從事合成的工作人員，掌握了圖像透明的這些方法后，相信會(huì)在后期合成中更加游刃有余。

［1］Ron Brinkmann,Visual Effects,Animation&Motion Graphincs,Elsevier.isbn:978-9-812-72512-7,p111.

［2］楊勤.Alpha預(yù)乘的原理及其應(yīng)用［J］.電視字幕（特技與動(dòng)畫），2006（6）.