Los modos de fusión (o modos de mezcla [1] ) en la edición de imágenes digitales y los gráficos por computadora se utilizan para determinar cómo se combinan dos capas entre sí. El modo de fusión predeterminado en la mayoría de las aplicaciones es simplemente oscurecer la capa inferior cubriéndola con lo que esté presente en la capa superior (ver composición alfa ); Debido a que cada píxel tiene valores numéricos, también hay muchas otras formas de combinar dos capas.
La mayoría de los programas de edición de gráficos , como Adobe Photoshop y GIMP , permiten a los usuarios modificar los modos de fusión básicos, por ejemplo, aplicando diferentes niveles de opacidad a la "capa" superior. La "capa" superior no es necesariamente una capa en la aplicación; se puede aplicar con una herramienta de pintura o edición. La "capa" superior también se denomina "capa de mezcla" y "capa activa".
En las fórmulas que se muestran en esta página, los valores van de 0.0 (negro) a 1.0 (blanco).
Modo de mezcla normal
Este es el modo de mezcla estándar que usa la capa superior sola, [2] sin mezclar sus colores con la capa debajo de ella: [ ejemplo necesario ]
donde a es el valor de un canal de color en la capa subyacente, yb es el del canal correspondiente de la capa superior. Por lo general, el resultado se fusiona en la capa inferior utilizando una composición alfa "simple" (b sobre a) (lo que hace que la fórmula real), pero son posibles otras operaciones de Porter-Duff. [2] El paso de composición da como resultado la forma de la capa superior, definida por su canal alfa, que aparece sobre la capa inferior.
Disolver
El modo de disolución toma píxeles aleatorios de ambas capas. Con una opacidad de la capa superior mayor que la de la capa inferior, la mayoría de los píxeles se toman de la capa superior, mientras que con una opacidad baja la mayoría de los píxeles se toman de la capa inferior. No se utiliza suavizado con este modo de fusión, por lo que las imágenes pueden parecer granulosas y ásperas.
Adobe Photoshop genera un patrón de tramado de ruido pseudoaleatorio al inicio, con cada ubicación de píxel en una matriz de trama 2D asignada un valor gris (R = G = B) y un valor alfa de 1 ("activado"). A medida que se reduce la opacidad de la capa superior, el valor alfa de algunos de los píxeles grises cambia de 1 a 0 ("desactivado"), con el resultado de que los píxeles de la imagen correspondientes a un píxel de valor gris en la matriz ráster son activado (visible, opaco) o desactivado (invisible, transparente), sin gradación de opacidad.
Multiplicar y tramar
Los modos de combinación Multiplicar y Pantalla son modos de combinación básicos para oscurecer y aclarar imágenes, respectivamente. Hay muchas combinaciones de ellos, como Superposición, Luz suave ( ver más abajo ), Luz viva, Luz lineal y Luz de alfiler.
Multiplicar
El modo de mezcla de multiplicación toma los valores del canal RGB de 0 a 1 de cada píxel en la capa superior y los multiplica con los valores del píxel correspondiente de la capa inferior. Dondequiera que cualquiera de las capas fuera más brillante que el negro, el compuesto es más oscuro; dado que cada valor es menor que 1, su producto será menor que cada valor inicial mayor que cero.
, donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Este modo es conmutativo : intercambiar dos capas no cambia el resultado. Si las dos capas contienen la misma imagen, el modo de mezcla multiplicado es equivalente a una curva cuadrática o corrección gamma con γ = 2. Para la edición de imágenes, a veces es más conveniente simplemente ir al cuadro de diálogo Curvas del software, porque brinda más flexibilidad en la forma de las curvas. O se puede utilizar el diálogo Niveles: el número del medio suele ser 1 / γ, por lo que solo se puede escribir 0,5.
Si una capa contiene un color homogéneo, como el color gris (0.8, 0.8, 0.8), el modo de mezcla multiplicado es equivalente a una curva que es simplemente una línea recta. Esto también es equivalente a usar este valor de gris como opacidad cuando se hace una mezcla en "modo normal" con una capa inferior negra.
Pantalla
Con el modo de fusión de pantalla, los valores de los píxeles en las dos capas se invierten, se multiplican y luego se invierten nuevamente. El resultado es lo opuesto a Multiplicar: donde sea que una capa sea más oscura que el blanco, el compuesto es más brillante.
, donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Este modo es simétrico : el intercambio de dos capas no cambia el resultado. Si una capa contiene un gris homogéneo, el modo de fusión de pantalla es equivalente a usar este valor de gris como opacidad cuando se realiza una mezcla de "modo normal" con la capa superior blanca.
Cubrir
La superposición combina los modos de combinación Multiplicar y Pantalla. [3] Las partes de la capa superior donde la capa base es clara se vuelven más claras, las partes donde la capa base es oscura se vuelven más oscuras. Las áreas donde la capa superior es de color gris medio no se ven afectadas. Una superposición con la misma imagen parece una curva en S.
donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior.
Dependiendo del valor a de la capa base, se obtiene una interpolación lineal entre el negro ( a = 0), la capa superior ( a = 0.5) y el blanco ( a = 1).
Luz dura
Hard Light también es una combinación de Multiplicar y Trama. La luz intensa afecta la relación de la capa de fusión con la capa base de la misma manera que la superposición afecta la relación de la capa base con la capa de fusión. La relación inversa entre Overlay y Hard Light los convierte en "modos de fusión conmutados". [ cita requerida ]
Luz tenue
La luz suave está más estrechamente relacionada con la superposición y solo es similar a la luz dura por su nombre. La aplicación de blanco o negro puro no da como resultado un blanco o negro puro [se necesita un ejemplo ] .
Hay una variedad de métodos diferentes para aplicar una mezcla de luz suave. [4] Todos los sabores producen el mismo resultado cuando la capa superior es de color negro puro; lo mismo para cuando la capa superior es gris neutro puro. Los sabores de Photoshop e illusions.hu también producen el mismo resultado cuando la capa superior es de color blanco puro (las diferencias entre estos dos están en cómo se interpola uno entre estos 3 resultados).
Estos tres resultados coinciden con la corrección gamma de la capa inferior con γ = 2 (para el negro superior), la capa inferior sin cambios (o, lo que es lo mismo, γ = 1) (para el gris neutro superior) y γ = 0,5 (para el gris superior). blanco).
La fórmula utilizada por Photoshop a partir de 2012 tiene una discontinuidad de contraste local, y otras fórmulas la corrigen. La fórmula de Photoshop es: [5]
donde a es el valor de la capa base y b es el valor de la capa superior. Dependiendo de b , se obtiene una interpolación lineal entre tres correcciones gamma : γ = 2 (para b = 0), γ = 1 (para b = 0.5) y γ = 0.5 (para b = 1).
La fórmula de Pegtop [5] es más suave y corrige la discontinuidad [se necesita una mejor fuente ] en b = 0.5:
- .
Esta es una interpolación lineal entre los modos de mezcla Multiplicar (para a = 0) y Trama (para a = 1). También puede verse como una interpolación lineal entre la corrección gamma con γ = 2 (para b = 0) y una cierta curva tonal (para b = 1). (La última curva equivale a aplicar γ = 2 al negativo de la imagen).
Una tercera fórmula definida por illusions.hu [6] corrige la discontinuidad de forma diferente, haciendo corrección gamma con γ dependiendo de b :
Para b = 0, todavía se obtiene γ = 2, para b = 0.5 se obtiene γ = 1, para b = 1 se obtiene γ = 0.5, pero no es una interpolación lineal entre estas 3 imágenes.
La fórmula especificada por los borradores recientes de W3C [2] para SVG y Canvas es matemáticamente equivalente a la fórmula de Photoshop con una pequeña variación donde b≥0.5 y a≤0.25:
dónde
- .
Esta es también la fórmula utilizada por Cairo , [7] y en la documentación PDF anterior . [8]
Sigue siendo una interpolación lineal entre 3 imágenes para b = 0, 0.5, 1. Pero ahora la imagen para b = 1 no es γ = 0.5, sino el resultado de una curva tonal que difiere de la curva de γ = 0.5 para pequeños valores de a : mientras que la corrección gamma con γ = 0.5 puede incrementar el valor de a muchas veces, esta nueva curva limita el incremento de a por el coeficiente 4.
esquiva y quema
Esquivar y quemar cambian la luminosidad de las imágenes, inspirado en el esquivar y quemar que se realiza en un cuarto oscuro. Esquivar aclara una imagen, mientras que quemarla la oscurece. Esquivar la imagen es lo mismo que quemar su negativo (y viceversa).
- Modos de esquivar :
- El modo de fusión de pantalla invierte ambas capas, las multiplica y luego invierte ese resultado.
- El modo de fusión Color Dodge divide la capa inferior por la capa superior invertida. Esto aclara la capa inferior según el valor de la capa superior: cuanto más brillante es la capa superior, más afecta su color a la capa inferior. Mezclar cualquier color con blanco da blanco. Mezclar con negro no cambia la imagen. La operación no es invertible debido a un posible recorte de reflejos. (El recorte ocurre en la misma área que para el Sobreexposición lineal .) Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto es equivalente a cambiar el punto blanco al color invertido. El contraste percibido aumenta cuando no hay recorte.
- El modo de fusión Linear Dodge simplemente suma los valores en las dos capas (también conocido como fusión aditiva ). Mezclar con blanco da blanco. Mezclar con negro no cambia la imagen. Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto equivale a cambiar el punto negro de salida a este color y el punto blanco (de entrada) al color invertido. El contraste disminuye cuando no hay recorte.
- Dividir: Igual que "Sobreexponer color", pero la combinación con el blanco no cambia la imagen.
- Modos de grabación :
- El modo Multiplicar simplemente multiplica cada componente en las dos capas.
- El modo Color Burn divide la capa inferior invertida por la capa superior y luego invierte el resultado. Esto oscurece la capa superior aumentando el contraste para reflejar el color de la capa inferior. Cuanto más oscura es la capa inferior, más se usa su color. Mezclar con blanco no produce ninguna diferencia. Cuando la capa superior contiene un color homogéneo, este efecto equivale a cambiar el punto negro al color invertido. La operación no es invertible debido al posible recorte de sombras. El recorte ocurre en la misma área que para el quemado lineal .
- El modo Linear Burn suma el valor en las dos capas y resta 1. Esto es lo mismo que invertir cada capa, sumarlas (como en Linear Dodge) y luego invertir el resultado. Mezclar con blanco deja la imagen sin cambios.
- Luz intensa: este modo de fusión combina Color Dodge y Color Burn (reescalado para que los colores neutros se vuelvan grises medios). La sobreexposición se aplica cuando los valores de la capa superior son más claros que el gris medio y el quemado se aplica a los valores más oscuros. El gris medio es el color neutro. Cuando el color de la capa superior es más claro que éste, esto efectivamente mueve el punto blanco de la capa inferior hacia abajo al doble de la diferencia; cuando es más oscuro, el punto negro se mueve hacia arriba el doble de la diferencia. (Esto aumenta el contraste percibido).
- Luz lineal: este modo de fusión combina Sobreexposición lineal y Quemadura lineal (reescalada para que los colores neutros se conviertan en gris medio). La sobreexposición se aplica cuando el valor de la capa superior es más claro que el gris medio, y el quemado se aplica cuando el valor de la capa superior es más oscuro. El cálculo se simplifica a la suma de la capa inferior y el doble de la capa superior, resta 1. Este modo disminuye el contraste.
- Restar: este modo de fusión suma el valor de las dos capas y resta 1. A diferencia de Linear Burn, la fusión con el blanco afecta la imagen.
Modos de combinación aritmética simple
Dividir
Esta combinación simplemente divide los valores de píxeles de una capa con la otra, pero es útil para iluminar fotos si el color es gris o menos. También es útil para eliminar un tinte de color de una foto. Si crea una capa que es del color del tinte que desea eliminar, como un azul pálido, para escenas que tienen una temperatura de color demasiado fría, el modo Dividir devolverá ese color al blanco en la composición resultante, como cualquier valor dividido. por sí mismo es igual a 1.0 (blanco).
Adición
Este modo de fusión simplemente agrega valores de píxeles de una capa con la otra. En caso de valores superiores a 1 (en el caso de RGB), se muestra el blanco. " Linear Dodge " produce el mismo resultado visual. Dado que esto siempre produce colores iguales o más claros que la entrada, también se conoce como 'más claro'. Una variante resta 1 de todos los valores finales, y los valores inferiores a 0 se vuelven negros; este modo se conoce como 'más oscuro'.
Sustraer
Este modo de fusión simplemente resta los valores de píxeles de una capa con la otra. En caso de valores negativos, se muestra el negro.
Diferencia
La diferencia resta la capa inferior de la capa superior o al revés, para obtener siempre un valor no negativo. La combinación con negro no produce cambios, ya que los valores para todos los colores son 0. (El valor RGB para el negro es (0,0,0)). La combinación con blanco invierte la imagen.
Una de las principales utilidades para esto es durante el proceso de edición, cuando se puede usar para verificar la alineación de imágenes con contenido similar. La exclusión es un modo de mezcla muy similar con menor contraste.
Oscurecer solamente
Solo oscurecer crea un píxel que retiene los componentes más pequeños de los píxeles de primer plano y de fondo. Si el píxel de primer plano tiene los componentes, y el fondo tiene , el píxel resultante es
Solo aclarar
Lighten Only tiene la acción opuesta a Darken Only . Selecciona el máximo de cada componente de los píxeles de primer plano y de fondo. La expresión matemática para Aclarar solo es
Modos de combinación aritmética booleana
En raras ocasiones, aplicaciones como Aviary's Peacock proporcionarán modos de combinación aritmética booleana. Estos combinan la expansión binaria del color hexadecimal en cada píxel de dos capas utilizando puertas lógicas booleanas . El alfa de la capa superior controla la interpolación entre la imagen de la capa inferior y la imagen combinada.
Matiz, saturación y luminosidad
Los modos de fusión de matiz , saturación , color y luminosidad de Photoshop se basan en un espacio de color con dimensiones de matiz, croma y luminancia . Nota: este espacio es diferente de HSL y HSV, y solo la dimensión de tono se comparte entre los tres. Consulte el artículo HSL y HSV para obtener más detalles.
A diferencia de todos los modos de fusión descritos anteriormente, que operan en cada canal de imagen de forma independiente, en cada uno de estos modos, algunas dimensiones se toman de la capa inferior, mientras que el resto se toma de la capa superior. Los colores que terminan fuera de la gama se introducen mapeando a lo largo de líneas de matiz y luminancia constantes. Esto hace que las operaciones no se puedan invertir ; después de aplicar una capa superior en uno de estos modos de fusión, en algunos casos es imposible restaurar la apariencia de la capa original (inferior), incluso aplicando una copia de la capa inferior en la misma. modo de mezcla por encima de ambos.
- El modo de mezcla Hue conserva el luma y el croma de la capa inferior, al tiempo que adopta el tono de la capa superior.
- El modo de mezcla de saturación conserva el luma y el tono de la capa inferior, al tiempo que adopta el croma de la capa superior.
- El modo de mezcla de color conserva el luma de la capa inferior, al tiempo que adopta el tono y el croma de la capa superior.
- El modo de mezcla Luminosidad conserva el tono y el croma de la capa inferior, al tiempo que adopta el luma de la capa superior.
Debido a que estos modos de fusión se basan en un espacio de color mucho más cercano que el RGB a las dimensiones perceptualmente relevantes, se pueden usar para corregir el color de una imagen sin alterar la luminosidad percibida y para manipular el contraste de luminosidad sin cambiar el tono o el croma. El modo Luminosidad se usa comúnmente para mejorar la nitidez de la imagen , porque la visión humana es mucho más sensible al contraste de luminosidad de escala fina que al contraste de color. Ver Contraste (visión) .
Pocos editores además de Photoshop implementan este mismo espacio de color para sus análogos de estos modos de fusión. [2] En cambio, normalmente basan sus modos de mezcla en HSV (también conocido como HSB) o HSL. Los modos de fusión basados en HSV se denominan normalmente tono , saturación y brillo . El uso de HSL o HSV tiene la ventaja de que la mayoría de las operaciones se vuelven invertibles (al menos en teoría), pero la desventaja de que las dimensiones de HSL y HSV no son tan perceptualmente relevantes como las dimensiones del espacio que utiliza Photoshop.
Relación con el enmascaramiento
El resultado de aplicar varios de estos modos depende linealmente del nivel de píxeles de la capa superior. En tales casos, cuando la capa superior es puramente negra, se obtiene una cierta transformación de la capa inferior (que puede ser solo una imagen puramente negra o puramente blanca). Cuando la capa superior es puramente blanca, se obtiene otra transformación similar. Los valores de gris intermedios se describen arriba usando el control deslizante de opacidad en la segunda transformación.
En tales casos, aplicar el modo de fusión es equivalente a la fusión Normal :
- Aplique dos transformaciones a las capas inferiores;
- Utilice el resultado de la primera transformación como la nueva capa inferior;
- Ponga el resultado de la segunda transformación como la nueva capa superior;
- Utilice la capa superior inicial como máscara en la nueva capa superior.
(Esto supone que la máscara puede estar coloreada, con sus canales R, G, B enmascarando los canales de la imagen de forma independiente. Muchos programas de manipulación de imágenes no permiten tales máscaras; para ellos, esta equivalencia es válida solo para las capas superiores de escala de grises).
Diferencias entre la combinación de capas y herramientas
Algunas aplicaciones permiten al usuario aplicar modos de fusión a herramientas de pintura, como la herramienta Pincel en Photoshop o cualquier herramienta de pintura en Gimp. Cuando se utilizan modos de fusión con estas herramientas, el resultado se calcula en función de los píxeles que ya existen en la capa de destino. Si actualmente no existen píxeles, los píxeles 'pintados' se crean como en el modo de fusión Normal. Los trazos posteriores que se superponen se calculan en función del modo de fusión de la herramienta y el resultado se aplica directamente a la capa. Una diferencia clave entre la combinación de herramientas y la combinación de capas es que los resultados de las combinaciones de herramientas generalmente no se pueden ajustar después de realizar el trazo, con la excepción de retroceder con el comando Deshacer de la aplicación; las mezclas de capas se pueden ajustar con opacidad o incluso cambiar, ya que se aplican dinámicamente entre capas. Dicho de otra manera, las herramientas de pintura alteran los píxeles de una capa; los modos de fusión aplicados a dos capas no alteran ningún píxel, sino que solo afectan a la imagen visual resultante.
Esta distinción es útil para crear varios efectos en una sola capa, como cuando se aplican técnicas de esquivar y quemar, donde pintar con una baja opacidad en la pantalla o en los modos de multiplicación permite al usuario acumular o reducir los resultados de una manera más orgánica en una una sola capa.
Ver también
- Composición alfa
- Alfa a la cobertura
- Comparación de editores de gráficos rasterizados
- Edición de imagen
- Gráficos de trama
- Procesando imagen digital
Referencias
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 18 de agosto de 2014 . Consultado el 27 de agosto de 2014 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ a b c d "W3C: Composición y fusión 1.0" . Consultado el 9 de noviembre de 2012 .
- ^ "Pegtop: modo de fusión de superposición" . Consultado el 3 de noviembre de 2012 .
- ^ http://gimp.1065349.n5.nabble.com/Image-processing-algorithms-resources-td34204.html
- ^ a b "Modos de fusión pegtop: luz suave" . Consultado el 3 de noviembre de 2012 .
- ^ "Illusions.hu: mezcla de luz suave" . Archivado desde el original el 17 de febrero de 2013.
- ^ "cairographics.org: operadores de composición de El Cairo" . Consultado el 9 de noviembre de 2012 .
- ^ "Adobe.com: PDF Blend Modes: Addendum (to the PDF Reference, quinta edición, versión 1.6" (PDF) . Consultado el 9 de noviembre de 2009 .
- ^ a b "Guía avanzada de Gimp - 5.6.4 Los modos de fusión Solo oscurecer y Solo aclarar" . Linuxtopia . Consultado el 28 de marzo de 2013 .
- Paul R. Dunn, "Información sobre los modos de fusión de Photoshop 7.0"
- "Matemáticas de Photoshop con sombreadores GLSL"
- “Matemáticas del modo de fusión de Photoshop” , incluye código C.
- Ron Bigelow, "Uso de modos de fusión en Photoshop - Parte I" , un tutorial
- El manual de gimp
- Modos de fusión en Flash
- Adobe Master transparencia y fusiones archivo pdf
- Modos de fusión de Gimp y Photoshop explicados y comparados visualmente, partes uno , dos , tres y cuatro
- Demostración de JAVA sobre el operador de combinación de imágenes , una demostración interactiva de combinación de imágenes basada en JAVA
- Todas las matemáticas detrás de la composición de Photoshop (incluidas las matemáticas para usar alfa en composiciones complejas como la luz suave)
- Algoritmo de fusión de imágenes
Libros
- Libro de recetas de modos de fusión de Photoshop para fotógrafos digitales (John Beardsworth, O'Reilly 2005) - Externo
- El poder oculto de los modos de fusión en Adobe Photoshop (Scott Valentine, Adobe Press 20132) - Externo