淺談Photoshop中圖層混合模式的計算及應用

李紅睿，王麗，邵敏

（石家莊理工職業學院，河北石家莊 050228）

淺談Photoshop中圖層混合模式的計算及應用

李紅睿，王麗，邵敏

（石家莊理工職業學院，河北石家莊 050228）

圖層混合模式在圖像處理及效果制作中被廣泛應用，本文詳細介紹了在photoshopcs5中各類圖層混合模式的計算公式并通過實例來展示不同的模式對圖像處理所產生的不同的效果。

photoshop；圖層混合模式；基色；混合色

圖層混合模式被廣泛應用于圖像處理及效果制作中，特別是在多個圖像合成方面更有其獨特的作用及靈活性[1]167。圖像混合是指圖像處理過程，將多個圖層透疊[2]182。圖層混合模式是圖層疊加的模式，采用不同的混合模式產生的效果也不盡相同。

1 圖層混合模式的分類及功能

打開photoshopcs5的“圖層”面板，在“模式”的下拉列表中可以設置圖層的混合模式，如下圖1-1所示。圖層混合模式可以分為六大類[3]19：組合模式組、加深模式組、減淡模式組、對比模式組、對照模式組和顏色模式組。

其中組合模式組包括正常模式和溶解模式,它不依賴底層圖像。加深模式組包括變暗模式、正片疊底模式、顏色加深模式、線性加深模式、深色模式。加深模式組可以使圖層變暗，當前圖層的顏色與白色混合后不產生變化。減淡模式組包括變亮模式、濾色模式、顏色減淡模式、線性減淡模式、淺色模式。減淡模式組可以使圖層變亮，當前圖層的顏色與黑色混合后不產生變化。對比模式組包含疊加模式、柔光模式、強光模式、亮光模式、線性光模式、點光模式和實色混合模式。對比模式組可以使圖層顏色亮的地方更亮，顏色暗的地方更暗，灰色區域在混合時不受影響。對照模式組包括差值模式、排除模式、減去模式、劃分模式，它可以將目標圖層與下面圖層的色彩進行對比，排除任意圖層中某些色彩。顏色模式組包括色相模式、飽和度模式、顏色模式以及明度模式。顏色模式組的主要功能是改善當前圖層的顏色。

圖1-1 “圖層”面板

2 圖層混合模式的計算及應用

圖層混合以后得到的色彩通常稱為結果色，它主要是由基色和混合色計算所得。基色指背景圖層的顏色或指下方圖層的顏色。混合色指的是當前圖層的顏色。

為了對照這六組混合模式的效果，下文以相同的基色和混合色來進行展示。背景圖層及當前圖層如下圖所示。

圖2-1 背景圖層

圖2-2 當前圖層

2.1 組合模式組的計算及應用

2.1.1 正常模式在圖層中的計算及應用

正常模式是Photoshop默認的模式。在這種模式下，當混合色的不透明度及填充都是100%的時候，看不到基色圖層。只有降低混合色圖層的不透明度，才能顯示基色圖層，這時結果色就是基色與帶有一定透明度混合色混合所展示的顏色。當前圖層的透明度為50%時，查看正常模式下圖像的效果如下圖2-3所示。

圖2-3 正常模式的效果圖

2.1.2 溶解模式在圖層中的計算及應用

溶解模式與正常模式類似，當混合色的不透明度及填充都為100%時，看不到基色圖層。當降低混合色的透明度及填充時，結果色中會產生隨機分布的彩色顆粒[4]60，這些顆粒會隨著混合色的不透明度變化。不透明度越低，混合色圖層就被溶解的越多。不透明度越高，混合色圖層被溶解的部分就越少，剩下的部分就越多，結果色就越接近混合色。當前圖層的透明度為50%時，查看溶解模式下圖像的效果如下圖2-4所示。

圖2-4 溶解模式的效果圖

2.2 加深模式組的計算及應用

2.2.1 變暗模式在圖層中的計算及應用

變暗混合模式下，將混合色與基色進行對比，分別選擇紅分量R，綠分量G，藍分量B三組數值中最小的數值，也就是最暗的顏色作為結果色的數值，這樣整個畫面會變得更暗。

計算公式：

結果色R=MIN(基色R,混合色R)

結果色G=MIN(基色G,混合色G)

結果色B=MIN(基色B,混合色B)

以當前圖層的透明度及填充為100%時，查看變暗模式下圖像的效果如下圖2-5所示。從圖中可以看出，由于當前圖層中的馬顏色較暗則顯示出來，當前圖層中的太陽顏色較亮則被基色代替，顯示為基底圖層的花紋。

圖2-5 變暗模式的效果圖

2.2.2 正片疊底模式在圖層中的計算及應用

正片疊底混合原理是按照混合色與基色的紅分量R、綠分量G、藍分量B值進行計算。

計算公式：

結果色R=混合色R*基色R/255

結果色G=混合色G*基色G/255

結果色B=混合色B*基色B/255

最后計算所得的R,G,B值就是結果色的顏色。由于各分量的取值范圍是0~255，因此結果色的數值比混合色及基色的數值都要小，結果色會變暗。正片疊底圖層混合模式的效果比變暗圖層混合模式還要暗,如下圖2-6所示。

圖2-6 正片疊底模式的效果圖

2.2.3 顏色加深模式在圖層中的計算及應用

顏色加深圖層混合模式會快速增加圖片的暗部。

計算公式：

結果色=（基色+混合色-255）*255/混合色

如果（基色+混合色-255）出現負數就直接歸0。因此在基色與混合色都較暗的時候，結果色直接變成黑色。這樣就會增加結果色的暗部。從下圖2-7可以看出當前圖層的下部變得更暗，圖片整體顏色對比較為強烈。

圖2-7 顏色加深模式的效果圖

2.2.4 線性加深模式在圖層中的計算及應用

線性加深圖層混合模式會使畫面整體變得更暗。

計算公式：

結果色=基色+混合色-255

如果基色+混合色的數值小于255，結果色就為0。

從這個公式可以看出，當基色+混合色的數值小于255時，結果色會直接變成黑色。與顏色加深模式的計算相比，線性加深模式計算公式中并沒有乘以（255/混合色，取值范圍>1），因此線性加深模式計算結果色的數值會更小，圖像色彩變得更暗。由公式分析可知：白色與基色混合計算得到基色，黑色與基色混合計算得到黑色。

圖2-8 線性加深模式的效果圖

2.2.5 深色模式在圖層中的計算及應用

深色圖層混合模式是將混合色與基色所有通道的數值總和比較，將數值小的選為結果色。它是一種不會產生除基色和混合色以外顏色的變暗模式。

計算公式：

如果（基色R+基色G+基色B）＜（混合色R+混合色G+混合色B）

結果色=基色

否則

結果色=混合色

從下圖2-9可以看出：結果色中只包含基色的花紋和混合色中比較暗的顏色，不會產生其他的顏色。由公式分析可知：白色與基色混合計算得到基色，黑色與基色混合計算得到黑色。在深色圖層混合模式中，混合色與基色的數值是固定的，即便顛倒基底圖層和混合圖層的位置，結果色也不會發生變化。

圖2-9 深色模式的效果圖

2.3 減淡模式組的計算及應用

2.3.1 變亮模式在圖層中的計算及應用

變亮圖層混合模式是通過比較混合色與基色的各通道數值，選擇較大的數值作為結果色。因此結果色會更亮，顏色也會隨之相應變化。如下圖2-10所示。

計算公式：

結果色R=MAX(基色R,混合色R)

結果色G=MAX(基色G,混合色G)

結果色B=MAX(基色B,混合色B)

圖2-10 變亮模式的效果圖

2.3.2 濾色模式在圖層中的計算及應用

濾色圖層混合模式的計算公式：

結果色R=255-（255-混合色R）*(255-基色R)/255

結果色G=255-（255-混合色G）*(255-基色G)/255

結果色B=255-（255-混合色B）*(255-基色B)/255

分析濾色模式計算公式可得出：結果色會比混合色、基色數值更大，因此結果色會更亮。從計算公式也可得出：基色或混合色任何一個顏色數值為255，結果色數值就是255（白色）。任何一個顏色數值為0（黑色），結果色就跟數值不為0的一致。

圖2-11 濾色模式的效果圖

2.3.3 顏色減淡模式在圖層中的計算及應用

顏色減淡圖層混合模式的計算公式:

結果色R=基色R+(混合色R*基色R)/ (255-混合色R)

結果色G=基色G+(混合色G*基色G)/ (255-混合色G)

結果色B=基色B+(混合色B*基色B)/ (255-混合色B)

由公式可以推算出，當混合色為0(黑色)時，結果色就等于基色。當混合色為255(白色)時，結果色就為白色。基色為0(黑色),結果色就為黑色。

圖2-12 顏色減淡模式的效果圖

2.3.4 線性減淡模式在圖層中的計算及應用

線性減淡圖層混合模式與線性加深圖層混合模式的效果相反，線性減淡圖層混合模式是通過查看每個通道的顏色信息，并通過增加亮度使基色變亮以反映混合色。

計算公式：

結果色=基色+混合色

其中基色+混合色的數值總和大于255，系統就默認最大值為255。由公式可以分析得出：混合色為黑色，結果色就等于基色；混合色為白色，結果色就為白色。同理，基色為黑色，結果色就等于混合色；基色為白色，結果色就為白色。顛倒混合色、基色的位置，結果色也不會變化。

圖2-13 線性減淡模式的效果圖

2.3.5 淺色模式在圖層中的計算及應用

與深色圖層混合模式效果相反，淺色圖層混合模式通過計算混合色、基色所有通道的數值總和，選總和數值大的為結果色。因此結果色只能在混合色與基色中選擇，不會產生第三種顏色。

計算公式：

如果（基色R+基色G+基色B）＜（混合色R+混合色G+混合色B）

結果色=基色

否則

結果色=混合色

圖2-14 淺色模式的效果圖

2.4 對比模式組的計算及應用

2.4.1 疊加模式在圖層中的計算及應用

疊加圖層混合模式可以增加圖片的對比度，它是通過分析基色各通道的數值，對顏色進行疊加或濾色混合。結果色保留基色的明暗對比，因此結果色以基色為主導。

計算公式：

如果基色＜=128

結果色=混合色*基色/128

如果基色＞128

結果色=255-（255-混合色）*(255-基色)/ 128

圖2-15 疊加模式的效果圖

2.4.2 柔光模式在圖層中的計算及應用

柔光模式計算公式：

如果混合色＜=128

結果色=基色+(2*混合色-255)*(基色-基色*基色/255)/255

如果混合色＞128

結果色=基色+(2*混合色-255)*(Sqrt(基色/255)*255-基色)/255

柔光圖層混合模式是調制圖像對比度的一種混合模式，用當前圖層調制基底圖層的對比度。根據當前圖層的明暗，調整結果色變亮、變暗。當混合色數值為0（黑色），結果色數值不為0（黑色），結果色顏色比基色稍暗。混合色為中性色，結果色色彩與基色一樣。

圖2-16 柔光模式的效果圖

2.4.3 強光模式在圖層中的計算及應用

強光圖層混合模式是混合色起主導作用的一種圖層混合模式，當混合色的數值小于或等于128的時候，結果色計算數值小于基色，顏色會變暗；混合色的數值大于128的時候，顏色會變亮。從下面計算公式可以看出，混合色數值為255（白色）時，結果色就為白色。當混合色數值為0（黑色）時，結果色為黑色。

計算公式：

如果混合色＜=128

結果色=混合色*基色/128

如果混合色＞128

結果色=255-（255-混合色）*(255-基色)/ 128

圖2-17 強光模式的效果圖

2.4.4 亮光模式在圖層中的計算及應用

亮光圖層混合模式是通過增加或減少對比度，使結果色顏色變暗或變亮。混合色比中性灰色暗，結果色就相應的變暗，混合色比中性灰色亮，結果色就相應的變亮。亮光圖層混合模式效果類似顏色加深或顏色減淡圖層混合模式效果。亮光圖層混合模式會將圖像的反差和飽和度夸張處理，使兩個圖層混合后變得棱角分明、顏色鮮艷。

計算公式：

混合色＜=128

結果色=255-(255-基色)/(2*混合色)*255

混合色＞128

結果色=基色/(2*(255-婚攝))*255

圖2-18 亮光模式的效果圖

2.4.5 線性光模式在圖層中的計算及應用

線性光圖層混合模式是通過減少或增加亮度使顏色加深或減淡。混合色數值比中性灰色暗時進行線性加深混合；混合色數值比中性灰色亮時進行線性減淡混合。線性光圖層混合模式的過渡比柔光模式更平滑，它可以用來糾正色調不勻。

計算公式：

結果色=2*混合色+基色-255

如果結果色＞255

結果色=255

圖2-19 線性光模式的效果圖

2.4.6 點光模式在圖層中的計算及應用

點光圖層混合模式是根據混合色的顏色數值替換相應的顏色。如果混合色數值小于中性灰色，那么就替換比混合色亮的像素；相反，如果混合色的數值大于中性灰色，則替換比混合色暗的像素。點光圖層混合模式可以制造明暗兩條邊界，對構造紋理尤其有用[4]64。

計算公式：

如果基色＜2*混合色-255

結果色=2*混合色-255

如果2*混合色-255＜基色＜2*混合色

結果色=基色

如果基色＞2*混合色

結果色=2*混合色

圖2-20 點光模式的效果圖

2.4.7 實色混合模式在圖層中的計算及應用

實色圖層混合模式是把混合色顏色中的紅、綠、藍通道數值，添加到基色的紅、綠、藍通道值中。由下面公式可得出：結果色的R、G、B通道的數值只能是255或0，因此結果色只有八種可能：紅、綠、藍、黃、青、洋紅、白、黑。混合后的效果是非常純、非常干凈的顏色。

計算公式：

混合色+基色＜255

結果色=0

混合色+基色＞=255

結果色=255

圖2-21 實色混合模式的效果圖

2.5 對照模式組的計算及應用

2.5.1 差值模式在圖層中的計算及應用

差值圖層混合模式是查看每個通道的數值，用基色減去混合色或用混合色減去基色。具體取決于混合色與基色哪個通道的數值更大。白色與任何顏色混合，結果色得到反相色。當混合色數值為0（黑色），結果色為基色。當基色數值為0（黑色），結果色為混合色。

計算公式：

結果色=絕對值ABS（混合色-基色）

圖2-22 差值模式的效果圖

2.5.2 排除模式在圖層中的計算及應用

排除圖層混合模式與差值圖層混合模式類似，只是排除圖層混合模式的結果色對比度沒有差值圖層混合模式強。白色與基色混合，結果色得到基色補色，黑色與基色混合，結果色得到基色。

計算公式：

結果色=(混合色+基色)-混合色*基色/128

圖2-23 排除模式的效果圖

2.5.3 減去模式在圖層中的計算及應用

減去圖層混合模式是查看各通道的顏色信息，并從基色中減去混合色。如果結果色數值出現負數就設定為零。與基色相同的顏色混合，結果色得到黑色；白色與基色混合，結果色得到黑色；黑色與基色混合，結果色得到基色。

計算公式：

結果色=基色-混合色

圖2-24 減去模式的效果圖

2.5.4 劃分模式在圖層中的計算及應用

劃分圖層混合模式是查看每個通道的顏色信息，并用基色分割混合色。基色數值大于或等于混合色數值，結果色為白色。基色數值小于混合色，結果色比基色更暗。劃分圖層混合模式的效果對比強烈。白色與基色混合，結果色得到基色，黑色與基色混合，結果色得到白色。

計算公式：

結果色=(基色/混合色)*255

圖2-25 劃分模式的效果圖

2.6 顏色模式組的計算及應用

由于色相圖層混合模式、飽和度圖層混合模式、顏色圖層混合模式這三種模式都是和顏色相關，都是在基底圖層的基礎上，用當前圖層的色相、飽和度替換基底圖層的色相和飽和度。因此，這三種圖層混合模式，在photoshop軟件中，可以真切看出顏色變化。但當該圖片在非彩色打印時，只能看到基底圖層的花紋，無法查看到顏色的變化，因此不再附這三種模式的效果圖。

2.6.1 色相模式在圖層中的計算及應用

色相、飽和度、明度是一種顏色模式，也稱為HSB模式。其中色相代表顏色的相貌，也就是我們看到的紅、綠、藍等。飽和度是顏色的飽和程度，也就是鮮艷度。明度是顏色的明暗程度。其中黑色、灰色、白色是沒有顏色飽和度的，也就是飽和度數值為0。

色相圖層混合模式是用混合色的色相替換基色圖層的色相，結果色保留基色的飽和度與亮度。基底花紋圖層與當前圖層混合后，顏色被替換為落日的顏色。其中，當前圖層中馬和太陽為黑色和白色，因此混合后變為灰色。

2.6.2 飽和度模式在圖層中的計算及應用

飽和度圖層混合模式是用混合色的飽和度替換基色圖像的飽和度，而色相與亮度保持不變。飽和度只控制顏色的鮮艷程度，因此混合色只改變圖片的鮮艷度，并不影響顏色。由于黑、白、灰的飽和度為0，與基色混合后只能產生一種灰色效果。

基底花紋圖層與當前圖層混合后，由于當前圖層顏色鮮艷，因此混合后結果色也展現為鮮艷的綠色花紋。其中當前圖層中馬、太陽為黑色和白色，混合后依然為灰色。

2.6.3 顏色模式在圖層中的計算及應用

顏色圖層混合模式兼有色相和飽和度模式，是用混合色的色相和飽和度替換基色圖層的色相和飽和度，而結果色保留基色的亮度。這種模式下混合色控制整個畫面的顏色，是黑白圖片上色的絕佳模式。因為這種模式會保留基色圖片，即黑白圖片的明度。由于黑、白、灰這三種顏色的色相、飽和度數值為0，這三種顏色與基色混合會產生相同的灰色效果。

基底花紋圖層與當前圖層混合后，結果色除當前圖層中的馬、太陽以及圖像下部較暗區域外，顏色均與當前圖層落日顏色相同。而馬、太陽以及圖像下部較暗區域展現為灰色。

2.6.4 明度模式在圖層中的計算及應用

明度圖層混合模式是用混合圖層的亮度替換基色圖像的亮度，結果色保留基色的色相和飽和度。與顏色圖層混合模式效果相反，混合色圖層（除黑、白、灰顏色外）只影響結果色的明暗度，不會對基色的顏色產生影響。黑色與基色混合，結果色得到黑色；白色與基色混合，結果色得到白色；灰色與基色混合，結果色得到明暗不同的基色。

圖2-29 明度模式的效果圖

[1]王紅兵,金益.Photoshop CS5實例教程(第2版)［M］.北京:人民郵電出版社,2012:167

[2]劉京燕.圖層混合模式全解析提亮篇［J］.人像攝影,2011,1:182

[3]石利平.photoshop圖層混合模式詳解及應用［J］.電腦開發與應用,2012,1:19

[4]褚文奎.淺談PS圖層混合模式［J］.數碼暗房,2012,5:60

TP317.4

A

JL01-0229（2015）02-0013-09

2015-03-20

責任編輯：趙世明

校對：徐素峰

李紅睿（1983-），女，漢族，河北石家莊人，網絡與電子商務學院講師，碩士，研究方向：圖像處理、軟件開發。