colors - 请解释这个颜色混合模式公式，以便我可以在 PHP/ImageMagick 中复制它

Question

我一直在尝试使用 ImageMagick 来复制 Photoshop 的颜色混合模式。我在在线指南中找到了以下公式，但我不知道它们的含义。我只需要交换某些频道吗？

Answer 1

不久前，我反转了设计的 Photoshop 混合模式。

看看这里：

http://www.kineticsystem.org/?q=node/13

下面是我用来在 HSY（色相、饱和度、亮度）和 RGB（红、绿、蓝）之间转换的代码。Photoshop 使用称为 Hexacones 的东西来计算饱和度。

乔瓦尼

/**
 * This is the formula used by Photoshop to convert a color from
 * RGB (Red, Green, Blue) to HSY (Hue, Saturation, Luminosity).
 * The hue is calculated using the exacone approximation of the saturation
 * cone.
 * @param rgb The input color RGB normalized components.
 * @param hsy The output color HSY normalized components.
 */
public static void rgbToHsy(double rgb[], double hsy[]) {

    double r = Math.min(Math.max(rgb[0], 0d), 1d);
    double g = Math.min(Math.max(rgb[1], 0d), 1d);
    double b = Math.min(Math.max(rgb[2], 0d), 1d);

    double h;
    double s;
    double y;

    // For saturation equals to 0 any value of hue are valid.
    // In this case we choose 0 as a default value.

    if (r == g && g == b) {            // Limit case.
        s = 0d; 
        h = 0d; 
    } else if ((r >= g) && (g >= b)) { // Sector 0: 0° - 60°
        s = r - b;
        h = 60d * (g - b) / s;
    } else if ((g > r) && (r >= b)) {  // Sector 1: 60° - 120°
        s = g - b;
        h = 60d * (g - r) / s  + 60d;
    } else if ((g >= b) && (b > r)) {  // Sector 2: 120° - 180°
        s = g - r;
        h = 60d * (b - r) / s + 120d;
    } else if ((b > g) && (g > r)) {   // Sector 3: 180° - 240°
        s = b - r;
        h = 60d * (b - g) / s + 180d;
    } else if ((b > r) && (r >= g)) {  // Sector 4: 240° - 300°
        s = b - g;
        h = 60d * (r - g) / s + 240d;
    } else {                           // Sector 5: 300° - 360°
        s = r - g;
        h = 60d * (r - b) / s + 300d;
    }

    y = R * r + G * g + B * b;

    // Approximations erros can cause values to exceed bounds.

    hsy[0] = h % 360;
    hsy[1] = Math.min(Math.max(s, 0d), 1d);
    hsy[2] = Math.min(Math.max(y, 0d), 1d);
}

/**
 * This is the formula used by Photoshop to convert a color from
 * HSY (Hue, Saturation, Luminosity) to RGB (Red, Green, Blue).
 * The hue is calculated using the exacone approximation of the saturation
 * cone.
 * @param hsy The input color HSY normalized components.
 * @param rgb The output color RGB normalized components.
 */
public static void hsyToRgb(double hsy[], double rgb[]) {

    double h = hsy[0] % 360;
    double s = Math.min(Math.max(hsy[1], 0d), 1d);
    double y = Math.min(Math.max(hsy[2], 0d), 1d);

    double r;
    double g;
    double b;

    double k; // Intermediate variable.

    if (h >= 0d && h < 60d) {           // Sector 0: 0° - 60°
        k = s * h / 60d;
        b = y - R * s - G * k;
        r = b + s;
        g = b + k;
    } else if (h >= 60d && h < 120d) {  // Sector 1: 60° - 120°
        k = s * (h - 60d) / 60d;
        g = y + B * s + R * k;
        b = g - s;
        r = g - k;
    } else if (h >= 120d && h < 180d) { // Sector 2: 120° - 180°
        k = s * (h - 120d) / 60d;
        r = y - G * s - B * k;
        g = r + s;
        b = r + k;
    } else if (h >= 180d && h < 240d) { // Sector 3: 180° - 240°
        k = s * (h - 180d) / 60d;
        b = y + R * s + G * k;
        r = b - s;
        g = b - k;
    } else if (h >= 240d && h < 300d) { // Sector 4: 240° - 300°
        k = s * (h - 240d) / 60d;
        g = y - B * s - R * k;
        b = g + s;
        r = g + k;
    } else {                          // Sector 5: 300° - 360°
        k = s * (h - 300d) / 60d;
        r = y + G * s + B * k;
        g = r - s;
        b = r - k;
    }

    // Approximations erros can cause values to exceed bounds.

    rgb[0] = Math.min(Math.max(r, 0d), 1d);
    rgb[1] = Math.min(Math.max(g, 0d), 1d);
    rgb[2] = Math.min(Math.max(b, 0d), 1d);
}

Answer 2

维基百科有一篇关于混合模式的好文章 http://en.wikipedia.org/wiki/Blend_modes

他们给出了乘法、屏幕和叠加模式的公式。

Multiply
Formula: Result Color = (Top Color) * (Bottom Color) /255

Screen
Formula: Result Color = 255 - [((255 - Top Color)*(255 - Bottom Color))/255]

Overlay
Formula: Result Color = if (Bottom Color < 128) 
    then (2 * Top Color * Bottom Color / 255) 
    else (255 - 2 * (255 - Top Color) * (255 - Bottom Color) / 255)

Answer 3

A是前景像素，B是背景像素，C是新像素。H 是每个像素的色调值，S 是饱和度值，L 是亮度值，Y 是亮度值。（虽然不确定亮度和亮度之间有什么区别。

无论如何，在第一个例子中，新像素（C）的色调（H）和饱和度（S）值是从前景像素（A）中复制的，而新像素的亮度（Y）值是从亮度（ L) 背景(B) 像素的值。

Answer 4

如果您还需要合并 Alpha 通道，这些颜色混合公式会非常棘手。我无法重现 Photoshop 的混合，但 Gimp 的工作方式如下：

Color mix_hsv(
    ColorMixMode::Enum mode, // blending mode
    Color cd,                // destination color (bottom pixel)
    Color cs)                // source color (top pixel)
{
    // Modify the source color
    float dh, ds, dv; // destination hsv
    float sh, ss, sv; // source hsv
    cd.GetHsv(dh, ds, dv);
    cs.GetHsv(sh, ss, sv);

    switch (mode) {
        case HUE:        cs.InitFromHsv(sh, ds, dv); break;
        case SATURATION: cs.InitFromHsv(dh, ss, dv); break;
        case COLOR:      cs.InitFromHsv(sh, ss, dv); break;
        case LUMINOSITY: cs.InitFromHsv(dh, ds, sv); break;
    }
    cs.A = std::min(cd.A, cs.A);

    // Blend the modified source color onto the destination color
    unsigned char cd_A_orig = cd.A;
    cd = mix(NORMAL, cd, cs); // normal blending
    cd.A = cd_A_orig;
    return cd;
}

如果您使用预乘 alpha，请不要忘记在上面的代码中正确处理它。我无法在 Gimp 的源代码中找到用于混合的代码，但生成的图像非常相似。

Photoshop的颜色混合明显不同，所以如果有人找到实现它的方法，请告诉我们:o)

味噌