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Comment Photoshop mélange-t-il deux images?

Quelqu'un peut-il expliquer comment Photoshop mélange deux images afin que je puisse reproduire les mêmes effets dans mon application.

c++cmathimage-processingphotoshop
82
Nathan Moinvaziri

Photoshop mélange deux images en effectuant une opération de fusion sur chaque pixel de l'image A contre son pixel correspondant dans l'image B. Chaque pixel est une couleur composée de plusieurs canaux. En supposant que nous travaillons avec des pixels RVB, les canaux de chaque pixel seraient rouges, verts et bleus. Pour mélanger deux pixels, nous fusionnons leurs canaux respectifs.

L'opération de fusion qui se produit pour chaque mode de fusion dans Photoshop peut être résumée dans les macros suivantes:

#define ChannelBlend_Normal(A,B)     ((uint8)(A))
#define ChannelBlend_Lighten(A,B)    ((uint8)((B > A) ? B:A))
#define ChannelBlend_Darken(A,B)     ((uint8)((B > A) ? A:B))
#define ChannelBlend_Multiply(A,B)   ((uint8)((A * B) / 255))
#define ChannelBlend_Average(A,B)    ((uint8)((A + B) / 2))
#define ChannelBlend_Add(A,B)        ((uint8)(min(255, (A + B))))
#define ChannelBlend_Subtract(A,B)   ((uint8)((A + B < 255) ? 0:(A + B - 255)))
#define ChannelBlend_Difference(A,B) ((uint8)(abs(A - B)))
#define ChannelBlend_Negation(A,B)   ((uint8)(255 - abs(255 - A - B)))
#define ChannelBlend_Screen(A,B)     ((uint8)(255 - (((255 - A) * (255 - B)) >> 8)))
#define ChannelBlend_Exclusion(A,B)  ((uint8)(A + B - 2 * A * B / 255))
#define ChannelBlend_Overlay(A,B)    ((uint8)((B < 128) ? (2 * A * B / 255):(255 - 2 * (255 - A) * (255 - B) / 255)))
#define ChannelBlend_SoftLight(A,B)  ((uint8)((B < 128)?(2*((A>>1)+64))*((float)B/255):(255-(2*(255-((A>>1)+64))*(float)(255-B)/255))))
#define ChannelBlend_HardLight(A,B)  (ChannelBlend_Overlay(B,A))
#define ChannelBlend_ColorDodge(A,B) ((uint8)((B == 255) ? B:min(255, ((A << 8 ) / (255 - B)))))
#define ChannelBlend_ColorBurn(A,B)  ((uint8)((B == 0) ? B:max(0, (255 - ((255 - A) << 8 ) / B))))
#define ChannelBlend_LinearDodge(A,B)(ChannelBlend_Add(A,B))
#define ChannelBlend_LinearBurn(A,B) (ChannelBlend_Subtract(A,B))
#define ChannelBlend_LinearLight(A,B)((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_LinearBurn(A,(2 * B)):ChannelBlend_LinearDodge(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_VividLight(A,B) ((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_ColorBurn(A,(2 * B)):ChannelBlend_ColorDodge(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_PinLight(A,B)   ((uint8)(B < 128)?ChannelBlend_Darken(A,(2 * B)):ChannelBlend_Lighten(A,(2 * (B - 128))))
#define ChannelBlend_HardMix(A,B)    ((uint8)((ChannelBlend_VividLight(A,B) < 128) ? 0:255))
#define ChannelBlend_Reflect(A,B)    ((uint8)((B == 255) ? B:min(255, (A * A / (255 - B)))))
#define ChannelBlend_Glow(A,B)       (ChannelBlend_Reflect(B,A))
#define ChannelBlend_Phoenix(A,B)    ((uint8)(min(A,B) - max(A,B) + 255))
#define ChannelBlend_Alpha(A,B,O)    ((uint8)(O * A + (1 - O) * B))
#define ChannelBlend_AlphaF(A,B,F,O) (ChannelBlend_Alpha(F(A,B),A,O))

Pour mélanger un seul pixel RVB, procédez comme suit:

ImageTColorR = ChannelBlend_Glow(ImageAColorR, ImageBColorR); 
ImageTColorB = ChannelBlend_Glow(ImageAColorB, ImageBColorB);
ImageTColorG = ChannelBlend_Glow(ImageAColorG, ImageBColorG);

ImageTColor = RGB(ImageTColorR, ImageTColorB, ImageTColorG);

Si nous voulions effectuer une opération de fusion avec une opacité particulière, disons 50%:

ImageTColorR = ChannelBlend_AlphaF(ImageAColorR, ImageBColorR, Blend_Subtract, 0.5F);

Si vous avez des pointeurs vers les données d'image pour les images A, B et T (notre cible), nous pouvons simplifier le mélange des trois canaux à l'aide de cette macro:

#define ColorBlend_Buffer(T,A,B,M)      (T)[0] = ChannelBlend_##M((A)[0], (B)[0]),
                                        (T)[1] = ChannelBlend_##M((A)[1], (B)[1]),
                                        (T)[2] = ChannelBlend_##M((A)[2], (B)[2])

Et peut dériver les macros de mélange de couleurs RVB suivantes:

#define ColorBlend_Normal(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Normal))
#define ColorBlend_Lighten(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Lighten))
#define ColorBlend_Darken(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Darken))
#define ColorBlend_Multiply(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Multiply))
#define ColorBlend_Average(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Average))
#define ColorBlend_Add(T,A,B)           (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Add))
#define ColorBlend_Subtract(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Subtract))
#define ColorBlend_Difference(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Difference))
#define ColorBlend_Negation(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Negation))
#define ColorBlend_Screen(T,A,B)        (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Screen))
#define ColorBlend_Exclusion(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Exclusion))
#define ColorBlend_Overlay(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Overlay))
#define ColorBlend_SoftLight(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,SoftLight))
#define ColorBlend_HardLight(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,HardLight))
#define ColorBlend_ColorDodge(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,ColorDodge))
#define ColorBlend_ColorBurn(T,A,B)     (ColorBlend_Buffer(T,A,B,ColorBurn))
#define ColorBlend_LinearDodge(T,A,B)   (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearDodge))
#define ColorBlend_LinearBurn(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearBurn))
#define ColorBlend_LinearLight(T,A,B)   (ColorBlend_Buffer(T,A,B,LinearLight))
#define ColorBlend_VividLight(T,A,B)    (ColorBlend_Buffer(T,A,B,VividLight))
#define ColorBlend_PinLight(T,A,B)      (ColorBlend_Buffer(T,A,B,PinLight))
#define ColorBlend_HardMix(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,HardMix))
#define ColorBlend_Reflect(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Reflect))
#define ColorBlend_Glow(T,A,B)          (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Glow))
#define ColorBlend_Phoenix(T,A,B)       (ColorBlend_Buffer(T,A,B,Phoenix))

Et l'exemple serait:

ColorBlend_Glow(TargetPtr, ImageAPtr, ImageBPtr);

Le reste des modes de fusion de Photoshop implique la conversion RVB en HLS et vice-versa.

#define ColorBlend_Hue(T,A,B)            ColorBlend_Hls(T,A,B,HueB,LuminationA,SaturationA)
#define ColorBlend_Saturation(T,A,B)     ColorBlend_Hls(T,A,B,HueA,LuminationA,SaturationB)
#define ColorBlend_Color(T,A,B)          ColorBlend_Hls(T,A,B,HueB,LuminationA,SaturationB)
#define ColorBlend_Luminosity(T,A,B)     ColorBlend_Hls(T,A,B,HueA,LuminationB,SaturationA)

#define ColorBlend_Hls(T,A,B,O1,O2,O3) {
    float64 HueA, LuminationA, SaturationA;
    float64 HueB, LuminationB, SaturationL;
    Color_RgbToHls((A)[2],(A)[1],(A)[0], &HueA, &LuminationA, &SaturationA);
    Color_RgbToHls((B)[2],(B)[1],(B)[0], &HueB, &LuminationB, &SaturationB);
    Color_HlsToRgb(O1,O2,O3,&(T)[2],&(T)[1],&(T)[0]);
    }

Ces fonctions seront utiles pour convertir RVB en HLS.

int32 Color_HueToRgb(float64 M1, float64 M2, float64 Hue, float64 *Channel)
{
    if (Hue < 0.0)
        Hue += 1.0;
    else if (Hue > 1.0)
        Hue -= 1.0;

    if ((6.0 * Hue) < 1.0)
        *Channel = (M1 + (M2 - M1) * Hue * 6.0);
    else if ((2.0 * Hue) < 1.0)
        *Channel = (M2);
    else if ((3.0 * Hue) < 2.0)
        *Channel = (M1 + (M2 - M1) * ((2.0F / 3.0F) - Hue) * 6.0);
    else
        *Channel = (M1);

    return TRUE;
}

int32 Color_RgbToHls(uint8 Red, uint8 Green, uint8 Blue, float64 *Hue, float64 *Lumination, float64 *Saturation)
{
    float64 Delta;
    float64 Max, Min;
    float64 Redf, Greenf, Bluef;

    Redf    = ((float64)Red   / 255.0F);
    Greenf  = ((float64)Green / 255.0F);
    Bluef   = ((float64)Blue  / 255.0F); 

    Max     = max(max(Redf, Greenf), Bluef);
    Min     = min(min(Redf, Greenf), Bluef);

    *Hue        = 0;
    *Lumination = (Max + Min) / 2.0F;
    *Saturation = 0;

    if (Max == Min)
        return TRUE;

    Delta = (Max - Min);

    if (*Lumination < 0.5)
        *Saturation = Delta / (Max + Min);
    else
        *Saturation = Delta / (2.0 - Max - Min);

    if (Redf == Max)
        *Hue = (Greenf - Bluef) / Delta;
    else if (Greenf == Max)
        *Hue = 2.0 + (Bluef - Redf) / Delta;
    else
        *Hue = 4.0 + (Redf - Greenf) / Delta;

    *Hue /= 6.0; 

    if (*Hue < 0.0)
        *Hue += 1.0;       

    return TRUE;
}

int32 Color_HlsToRgb(float64 Hue, float64 Lumination, float64 Saturation, uint8 *Red, uint8 *Green, uint8 *Blue)
{
    float64 M1, M2;
    float64 Redf, Greenf, Bluef;

    if (Saturation == 0)
        {
        Redf    = Lumination;
        Greenf  = Lumination;
        Bluef   = Lumination;
        }
    else
        {
        if (Lumination <= 0.5)
            M2 = Lumination * (1.0 + Saturation);
        else
            M2 = Lumination + Saturation - Lumination * Saturation;

        M1 = (2.0 * Lumination - M2);

        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue + (1.0F / 3.0F), &Redf);
        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue, &Greenf);
        Color_HueToRgb(M1, M2, Hue - (1.0F / 3.0F), &Bluef);
        }

    *Red    = (uint8)(Redf * 255);
    *Blue   = (uint8)(Bluef * 255);
    *Green  = (uint8)(Greenf * 255);

    return TRUE;
}

Il existe plus de ressources sur ce sujet, principalement:

  1. modes de fusion PegTop
  2. Photoshop judiciaire
  3. Aperçu des modes de fusion de Photoshop 7.
  4. SF - Bases - Modes de fusion
  5. terminer les modes de fusion
  6. blog Romz
  7. Fonctions de conversion ReactOS RGB-HLS
208
Nathan Moinvaziri

Les modes de fusion Teinte, Couleur, Saturation dans cette réponse sont incorrects. Aucun produit Adobe ne convertit en HSB, ils effectuent l'opération directement sur les valeurs RVB.

Voici le GLSL pour régler la luminosité, par exemple:

float lum(vec4 color)
{
    return ((0.3 * color.r) + (0.59 * color.g) + (0.11 * color.b));
}

vec4 clipColor(vec4 color)
{
    vec4 newColor=color;
    float l=lum(color);
    float n=min(min(color.r,color.g),color.b);
    float x=max(max(color.r,color.g),color.b);

    newColor.r=(n<0.0) ? l+(((color.r-l)*l)/(l-n)) : color.r;
    newColor.r=(x>1.0) ? l+(((color.r-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.r;

    newColor.g=(n<0.0) ? l+(((color.g-l)*l)/(l-n)) : color.g;
    newColor.g=(x>1.0) ? l+(((color.g-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.g;

    newColor.b=(n<0.0) ? l+(((color.b-l)*l)/(l-n)) : color.b;
    newColor.b=(x>1.0) ? l+(((color.b-l)*(1.0-l))/(x-l)) : color.b;

    return clamp(newColor,0.0,1.0);
}

vec4 setlum(vec4 color, float l)
{
    float d=l-lum(color);
    color.r+=d;
    color.g+=d;
    color.b+=d;

    return clipColor(color);    
}

kernel vec4 blendLuminosity(sampler topimage, sampler bottomimage)
{
    vec4 base=sample(bottomimage, samplerCoord(bottomimage));
    vec4 blend=sample(topimage, samplerCoord(topimage));

    float bl=lum(blend);
    return setlum(base,bl);
}

Pas de support pour les instructions if .. else dans CIKernels, d'où l'utilisation d'opérateurs ternaires.

6
Jon Gilkison

La réponse populaire est correcte à 99,9%, mais comme Greyfriars l'a dit, elle n'obtiendra pas le résultat exact car Adobe n'utilise pas HLS à tout moment dans le mélange.

Mais vous n'avez pas besoin de travailler chez Adobe pour ce faire ... vous pouvez atteindre exactement le même mélange en suivant toutes les règles ici dans ce document d'Adobe:

essentiellement les chapitres 4 et 7: http://partners.Adobe.com/public/developer/en/pdf/PDFReference.pdf

Vous obtiendrez alors le résultat exact comme Adobe le fait! Pixel par Pixel!

3
Wagner Patriota

Bien que la réponse populaire soit généralement correcte, l'énoncé suivant est faux. "Le reste des modes de fusion de Photoshop implique la conversion RVB en HLS et vice-versa." Non, Photoshop (et seulement Photoshop) utilise Chroma et Luma au lieu de HLS.

Ainsi, pour les modes Teinte, Couleur, Luminosité et Saturation, vous ne pouvez pas utiliser des algorithmes simples. Pour correspondre à la méthode de Photoshop dans ces cas, vous devez travailler pour Adobe.

0
Greyfriars Bobby