Ps混合模式的計算原理，宇宙最窮的進階筆記(10) --------亮光和線性光

嘿！這次我們來解析解析亮光和線性光這兩個冷門模式。為什麼說冷門呢？因為運用真的很少。其實這個組除了柔光和疊加 用的比較多，其他用的都很少。（以至於我搜索全網，關於這兩個模式的文章真的很少，可能和很多玩家沒弄明白他們的區別有關吧！）

如果 正片疊底和濾色生 的孩子是 疊加和強光，

那麼顏色加深和顏色減淡生的孩子就是亮光了，

而線性減淡和線性加深生孩子就是線性光了。

雖然這次把兩個模式放在一起說，但你不用擔心內容會縮水。

這個文章對於初學者不是很友好，想看懂這篇文章需要有一些PS的基礎知識。

（熟悉的朋友，可以跳過這一段介紹）

1。這期的混合模式是直接從數學的計算公式出發，以及這些公式該怎麼來理解，而做的一個詳細筆記。

2。首先要感謝B站韓世麟老師的講解，我從他的影片中領悟到許多想法。

（因為本篇文章是比影片內容更加深入的思考，如果沒有基礎，那麼就如同看天書一般。）

3。看文字，其實吸收率是比較低的；

影片的話，其實就5分鐘可以說明白了，但是個人比較慫，所以不敢發影片。

還有就是，為了讓和我有過同樣瓶頸的同學，提供一個快速查詢的方式，畢竟查文章比查影片快的多。

4。只有真正的懂得原理，才能以原理為骨架，去構建自己的知識體系，觸類旁通那些技巧。

而接下來的筆記，希望對進階者有用。

在正式開始之前，我們來定義幾條原則先（熟悉的盆友，可以跳過）：

原則1：我們不妨把上方圖層定義為B層，下方圖層定義為A層，最後混合層為C層。

原則2：定義B圖層的某點畫素為點B， A圖層的某點畫素為點A， C層的某點畫素為點C。

（因為一個畫素點是透過三個通道來顯示的，所以點A的值為（Ar，Ag，Ab）；點B，點C也同理。）

原則3：把0-255區間的換算，轉換為0-1區間的換算：

0對應的是0。

128對應的是0。5

255對應的是1。

（所以，RGB的三個通道的畫素亮度的分別數值就改為0到1，而不是0到255了。）

原則4：混合的意思是兩個圖層RGB的三個通道分別混合，最後一起顯示。

原則5：這些公式僅適用於RGB影象，對於Lab顏色影象而言，這些公式將不再適用。

而這次為了深入理解混合模式，我們需要用兩個工具，一個工具是ps，一個是geogebr影象繪製器（也有網頁版的，用瀏覽器直接搜尋開啟就行）。

ps作為操作演示，geogebr作為作為數學演示。

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（混合模式的計算原理圖）

這張藍色圖片，相信很多對混合模式有過刨根削底的同學應該見過。

但我們通常看到一大堆數值什麼的，那肯定就頭暈了。

其實想了解ps中混合模式的最快捷方法，就是重新定義，而不是按照上方圖片所示的公式去理解，要把計算機的語言轉換為我們人類的語言。

（看懂影象，你就懂得了計算機語言了。）

亮光（Vivid Light ，Vivid 英文翻譯：清晰的； 生動的； 逼真的； 鮮明的； 耀眼的； 鮮豔的； 強烈的； 豐富的）

我們看看ps官網的定義：

亮光

透過增加或減小對比度來加深或減淡顏色，具體取決於混合色。如果混合色（光源）比 50% 灰色亮，則透過減小對比度使影象變亮。如果混合色比 50% 灰色暗，則透過增加對比度使影象變暗。

維基百科的相關內容：此混合模式結合了“顏色減淡”和“顏色加深”（重新縮放以使中性色變為中間灰色）。

當頂層的值比中間的灰色要淺，並且燃燒為較暗的值時，將應用減淡。中間的灰色是中性色。當顏色較淺時，這將使底層的白點向下移動兩倍的差；較暗時，黑點將上移兩倍。（感知的對比度增加。）

那麼亮光的公式是什麼呢？在藍色圖片哪裡找到後。

由於原則3，我們化簡亮光的公式，得出下面這樣的：

看著這兩條公式是不是在哪裡見過？沒錯，就是在顏色加深和顏色減淡那兩條公式，只不過在B的前面加個2而已，就是2B，或者2的反相B（沒有說粗口啦）。

那麼老規矩，分析公式：

1。假如上層B為黑色，也就是B等於0時，會發生什麼呢？

當B等於0時，也就是

。

但是B為分母，從數學上來說是不許等於0，這個我們在顏色加深那篇已經討論過了。

但是，我們強行讓B等於0，亮光模式會不會出現顏色加深那篇的狀況呢？也就是過曝光的部分依然有顯示呢？？

答案是不會的。

看下圖，這是當B層為純黑色時，顏色加深的效果：

顏色加深的效果

看下圖，這是當B層為純黑色時，亮光的效果：

亮光的效果

可以看到亮光模式下，結果層C層確實是可以為全黑色，可能這與PS的演算法補償不同有關。

亮光模式下的函式曲線：

簡單的說，就是當我們這條紅色線非常接近右邊了。ps開始就四捨五入了，在顏色加深時，就差一點點就可歸入零了，但是也不算零。

但是因為亮光模式有個2倍的加成，所以就四捨五入為0了。（這裡本人僅作猜測，實際情況不知道是怎樣的。）

因為B無限靠近於0， 那麼1/B也就越靠近1，而C就越靠近於0了。

2。當B層為白色時，也就是B等於1時，亮光模式會發生什麼呢？

那麼

。

同樣情況，B在數學上是不可以等於1的，因為B等於1時，（1-B）就等於0了，而分母在數學是不可以為0的。

會不會和顏色減淡一樣，在顏色欠曝的地方依然有顯示？答案也是不會。

詳細請看下圖，這是顏色減淡模式下的效果：

減淡模式下的效果

這是亮光模式下的情況：

亮光模式下的情況

亮光的函式影象，紅色條無限靠近左邊：

可以看到，亮光模式下，是不會出現和他們父母的那種結果層還有一點點黑或者一點白的情況的。

3。當自己對自己用亮光模式的時候，會是怎樣呢？公式也就會變成下面這樣：

而實現的效果是這樣的，顏色非常的鮮豔：

（亮光模式效果圖）

而函式曲線是這樣的：

（非常的陡）

可以看到色彩也溢位了很多。（更多的地方變黑，和更多的地方變白了。）

4。強光模式改變的是輸出的色階值，

而亮模式改變的是輸入的色階值。

反正和他們各自 的 老爸老媽一樣的脾性啦…………。

那麼從B層灰到黑，從黑到白，發生了什麼事呢？

我們看看吧！

（可以看到，純黑和純白處有突變）

我特意在圖上畫上了純黑色和純白，可以看的更加直觀觀察區別。

那麼函式圖是怎樣的呢？請看下面！

（亮光的函式圖）

和強光一樣，也是一個很嚇人的函式動態圖。

但分析便可以得知，當B層大於50%灰時，做的是一個顏色減淡，而當B層小於50%灰時，做的是一個顏色加深。

和這個組的大多數模式一樣，大於50%灰，就變亮，小於50%灰就變暗。但是實現的方式是不一樣的。

在亮光模式下，因為我們的改變的是輸入色階值；所以無論怎樣變化，輸出值由0連到255的，也就是說，本來靠近底層A的純黑和純白區變化不大。（除非在頂層B層塗抹純黑純白除外。）

你可以看到，無論如何變化，紅色線都連線著上下這兩條線，看下圖：

雖然從數學上，紅色線是一條連續的線，但我們知道ps中，這條線是離散的。

什麼意思呢？比如身高吧，無論我們是1米71。1 還是 1米71。6，都算作1米71。

而輸入輸出值，無論你是241。11還是241。2222，我都算作241。

我們可以從取樣點2，輸入輸出值變化，輸入值雖然是連續的減小的，可是輸出值卻是斷層跳動。

寫這麼多鋪墊，就是為了寫這句話：

也就是說亮光模式不能像強光模式一樣，將任何一個畫素變到任意亮度。（在強光模式下，你可以將任何一個畫素變到任意亮度的，雖然也沒啥卵用）

那麼知道這個，有什麼用嗎？

沒有其他用，哈哈哈，就是想讓你知道原理而已。

5。和強光模式一樣，如果你選擇 很純的顏色（紅黃綠青藍紫黑白）往B層上面抹 ，那麼和正常模式沒什麼兩樣。

6，如果B層不是什麼極端的顏色，倒是可以作為上色層。

而且亮光模式對於下方圖層的高光和陰影處的保護還是挺不錯的，中間調改變的就很大了。

使用這個模式，請注意色階的溢位的範圍是否合適。（顏色加深和顏色減淡也是如此。）

（色調難看就難看了點，作為演示而已。）

轉場ing

進入線性光模式。

線性光

（Linear Light ，Linear 英文翻譯：線的； 直線的； 線狀的； 透過單獨的若干階段來發展； 長度的；）

ps官網的定義：

透過減小或增加亮度來加深或減淡顏色，具體取決於混合色。如果混合色（光源）比 50% 灰色亮，則透過增加亮度使影象變亮。如果混合色比 50% 灰色暗，則透過減小亮度使影象變暗。

維基百科的相關內容：此混合模式結合了線性減淡和線性加深（重新縮放，以使中性色變為中間灰色）。減淡適用於頂層顏色比中間灰色淺的值，並燃燒為深色值。計算簡化為最下層的總和，最上層的總和減去1。對比度降低。

這個模式的公式真的是這個組所以模式中，公式最簡單的，就只有一條：

是的，只有一條，沒有什麼大於 0。5 和 小於 0。5的公式 ，就只有一條，但是夠用了。

分析公式：

1。當頂層B為黑色時，也就是B等於0，那麼

。

因為A要麼是小數，要麼是0，要麼是1。所以，結果層C肯定小於0或者等於0呀。

結果肯定是黑漆漆一片。但是演示還是要的，我是具有實驗精神的。

看看效果圖吧：

（毫無意外，漆黑一片）

2。當頂層B為白色時，也就是B等於1，那麼C=A+1。

因為A要麼是小數，要麼是0，要麼是1。所以，結果層C肯定大於1或者等於1呀。

（意料之中，白茫茫一片）

3。當B層等於A層的時候，會發生什麼呢？也就是

。

效果圖如下：

（效果上比 亮光要亮）

線性光的 函式圖如下：

（看起來像亮光拉直的樣子？）

4。那麼從B層灰到黑，從黑到白，發生了什麼事呢？

看動態效果：

（我們可以看到明暗的變化是很均勻的）

函式的動態變化如下：

（真的是非常的線性）

線性光模式和這個組的大多數模式一樣，大於50%灰，就變亮，小於50%灰就變暗。

而且線性像強光模式一樣，我們可以將任何一個畫素變到任意亮度，但比強光模式更加霸道。

5。和強光模式一樣，如果你選擇 很純的顏色（紅黃綠青藍紫黑白）往上面抹 ，也和正常模式沒什麼兩樣。

6。單色模式下，是這個樣子的：

（比亮光模式下的，暗了許多）

而亮光模式和線性光模式都是具有色階溢位的模式，所以，使用的時候要注意了。

總結

這次來些特別的吧！

我們既然說了強光，亮光，線性光的區別，那麼，請問他們的聯絡是什麼？

思考一下，下篇揭秘。

參考資料：

維基百科，混合模式：

PS中國官網，混合模式說明：

老外，Ps混合模式-超詳解：