PhotoShop中通道的原理分析及應(yīng)用

摘要：通道在Photoshop中被認(rèn)為是十分難理解的概念，文章通過顏色模式為RGB的圖像闡述了通道的兩個主要作用，并詳細(xì)說明了通道的本質(zhì)；基于對原色通道及Alpha通道的認(rèn)識和理解，探討了如何利用色階、調(diào)整編輯Alpha通道制作精確的選區(qū)并對選區(qū)進(jìn)行各種處理的方法。

關(guān)鍵詞：Photoshop；RGB；通道；色階

中圖分類號：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1006-8228(2011)08-14-03

引言

Photoshop是迄今為止功能最強(qiáng)大，使用最廣泛的圖像處理軟件。然而，在使用Photoshop對圖像進(jìn)行處理時，真正弄懂通道本質(zhì)的人并不多。對基本概念的一知半解，造成了技術(shù)上的斷層，以致某些難點(diǎn)無法突破。本文對Photoshop通道的本質(zhì)、運(yùn)算、特殊形式及其應(yīng)用進(jìn)行了討論。

Photoshop軟件的實(shí)質(zhì)作用是圖像合成，而合成中最重要的就是螞蟻線的操作。只有正確地使用螞蟻線，才能夠進(jìn)行精確的合成進(jìn)而完成整個圖像合成。如果不能精確做出螞蟻線，也就無法做出相應(yīng)的操作或處理。為了記錄螞蟻線范圍，可以通過黑與白的形式將其保存為單獨(dú)的圖像，進(jìn)而制作各種效果。人們將這種獨(dú)立并依附于原圖的、用以保存選擇區(qū)域的黑白圖像稱為通道。通道是圖像處理中最重要的部分。

1、通道的概念及種類

1.1 原色通道

Photoshop將圖像的原色數(shù)據(jù)信息分開保存，保存這些原色的數(shù)據(jù)帶被稱為原色通道，簡稱為通道。通道只有依附于圖像才能體現(xiàn)其用處。任意的單色灰階圖都可以被視為通道。而一張彩色圖像可以看作三張原色圖像的疊加，因此，表示不同顏色模式的圖像就決定了圖像不同的默認(rèn)通道個數(shù)。Photoshop默認(rèn)的通道主要作用就是保存顏色信息，通常叫做原色通道，即顏色通道。例如用于顯示器上瀏覽的圖片可以被分解為R、G、B三個原色通道，而輸出圖片(例如海報、雜志封面、包裝紙等)則被分解為C、M、Y三個原色通道與一個K通道。

1.2 Alpha通道

Alpha通道最大的用途是用來保存選區(qū)區(qū)域。在該通道內(nèi)只有黑、白、灰三類灰階，其中黑色區(qū)域表示選擇區(qū)域，而灰色區(qū)域則是部分被選擇。如果把灰色部分轉(zhuǎn)換為選區(qū)，然后在內(nèi)部填充上某一顏色，則顯灰度值(是一個百分比)決定這塊區(qū)域的深淺。Alpha通道可以存在于任何一種色彩模式下。

除Photoshop的文件格式PSD外，GIF與TIFF格式的文件都可以保存Alpha通道。GIF文件還可以用Alpha通道作圖像的去背景處理。因此，可以利用GIF文件的這一特性制作任意形狀的圖形。

2、AlDha通道的原理

2.1 原理分析

為了說明Alpha通道在創(chuàng)建螞蟻線過程的應(yīng)用，本文將從一張白紙談起。

啟動Photoshop，新建一個像素為300px×300px，分辨率為72px／inch，顏色模式為RGB，背景內(nèi)容為“白色”的8位圖像文件。如圖1所示。

切換進(jìn)入通道面板，新建一個Alpha通道，新建一個Alpha通道并將其置為當(dāng)前通道，如圖2所示。

按住CTRL鍵，單擊Alpha通道縮略圖(目的是調(diào)出螞蟻線)，此時會彈出如圖3所示對話框。從對話框內(nèi)容可以看出，在默認(rèn)情況下，新建的Alpha通道中將為純黑(RGB值分別為0，0，0)。由于彈出未選擇任何像素，默認(rèn)狀態(tài)為純黑色，此時Alpha通道中是不會有任何選區(qū)存在的。

為此，我們在Alpha通道中創(chuàng)建了一個矩形選區(qū)(羽化值為0)，并在其中填入了純白色(RGB值分別為255，255，255)，然后取消選區(qū)(CTRL+D)。此時通道面板和圖像如圖4所示。

重復(fù)上面操作，再次按住CTRL，單擊Alpha通道縮略圖，可以看到剛才的螞蟻線又重新出現(xiàn)了，如圖5所示。為了驗證這個螞蟻線是不是剛才的螞蟻線，我們可以回到RGB復(fù)合通道，在面板中新建一個圖層，并用一個純色(如紅色，RGB值分別為255，0，0)填充，用吸管工具取色，從顏色面板上可以看出，取樣點(diǎn)的顏色值RGB分別為255，0，0。這說明從Alpha通道中調(diào)出的螞蟻線就是我們剛才創(chuàng)建的螞蟻線。

從以上兩種情況我們可以得出結(jié)論，在Alpha通道中，白色(RGB值分別為255，255，255)將會作為選區(qū)載入，黑色(RGB值分別為255，255，255)將不能作為選區(qū)載入。驗證了這兩種情況還不夠，從Photoshop目前所支持的顏色深度來看，8位的顏色深度將表示28=256個灰度色階，即灰度值可以從0-255共256級灰階。所以下面我們就來看在不同的灰度值的情況下，在Alpha通道中載入的螞蟻線將會是什么情況。

我們在剛才新建的Alpha通道中重新創(chuàng)建一個新選區(qū)，并在其中填充深灰(RGB值分別為60，60，60)，取消當(dāng)前選區(qū)(CTRL+D)得到如圖6所示的Alpha通道。

使用同樣的方法，調(diào)出該選區(qū)，但異常情況出現(xiàn)了，當(dāng)我們按住CTRL單擊Alpha通道縮略圖時，彈出了如圖7所示對話框。從對話框的內(nèi)容不難看出，這個警告和剛才的警告不一樣，剛才是沒有選區(qū)，現(xiàn)在提示選區(qū)不可見，說明現(xiàn)在是有選區(qū)的。為了驗證這一點(diǎn)，按照剛才的方法，我們回到RGB復(fù)合通道，回到圖層面板，新建一個圖層，在其中填入純紅色(RGB值分別為255，0，0)，我們發(fā)現(xiàn)，填充的紅色并不是顏色面板上的紅，而是很淡的紅，如圖8所示。用顏色取樣器工具取樣，從信息面板上看出這個RGB值是255，222，222。

從新建圖層可見，原來不是顏色淡了，而是圖層1中紅色區(qū)域的透明度太高了，而我們的圖像背景又是白色的，所以得到了如上的RGB值。如圖9所示。

這樣我們經(jīng)過多次驗證，得出如下結(jié)論：(1)在Alpha通道中，如果是純黑色，調(diào)出的螞蟻線是透明度為O％的選區(qū)(相當(dāng)于沒有選區(qū))；(2)在Alpha通道中，如果是純白色，調(diào)出的螞蟻線將是透明度為100％的選區(qū)；(3)在Alpha通道中，如果是0-255之間的任意灰階，調(diào)出的螞蟻線將是透明度介于0％-100％的選區(qū)。

為了證明我們的結(jié)論，我們又進(jìn)行了更深入的研究，在新建的Alpha通道中填充了不同灰階的四個矩形塊，從上往下其RGB值分別為255，255，255(白色)；60，60，60(深灰)；128，128，128(中灰)；230，230，230(淺灰)。如圖10所示。

再次調(diào)出此Alpha通道的選區(qū)發(fā)現(xiàn)，這次沒有任何警告，但只看到兩個螞蟻線，如圖11所示。根據(jù)上面的分析，我們可以理解，現(xiàn)在雖然只看到兩個螞蟻線，其實(shí)是包含有四個選區(qū)的(只是中間兩個灰度較深，螞蟻線不可見而已)。

返回圖層面板，新建一個圖層，同樣使用純紅色(RGB分別為255，0，0)填充選區(qū)，圖像窗口中果然出現(xiàn)了四個矩形塊，如圖12所示，只不過各個矩形塊的顏色飽和度不一樣(上面已經(jīng)分析過原因)。

2.2 實(shí)例說明

經(jīng)過以上分析，Alpha通道在Photoshop中一個重要的作用就是用來存儲選區(qū)。下面我們將通過具體實(shí)例來看Alpha通道的這個重要功能。

打開如圖13所示的圖像文件，仔細(xì)觀察分析此圖像，它具有如下特點(diǎn)：(1)該圖像除婚紗人物外，其余部分是基本上是純黑色；(2)該圖像中人物所穿婚紗具有透明特點(diǎn)；(3)該圖像中除婚紗外，其余部分(人的身體部分)是不具有透明特點(diǎn)的。

我們制定了摳取該圖，為下步更換背景的方案。在原色通道中，查看各分通道，利用其中一個通道(黑白反差比較大)來摳取該圖。經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)紅通道可以利用，但考慮到不能影響原色通道，所以我們就把紅通道復(fù)制一個，這樣得到了一個名稱為“紅副本”的通道(其實(shí)就是Alpha通道)，如圖14所示。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)其實(shí)背景有部分并不是純黑色，根據(jù)前面的通道原理分析可知這樣是不行的，因為黑色背景部分是我們不期望出現(xiàn)的，所以就得調(diào)整。我們使用了色階命令，該命令可以很好地保護(hù)所需的灰階，調(diào)整參數(shù)如圖15所示。

單擊“確定”后。我們更換畫筆工具將需要的部分(如模特身體)涂成白色(白色將會調(diào)出透明度為100％的選區(qū))，完成后如圖16所示。

按住CTRL鍵調(diào)出選區(qū)，可以看到很多非常零亂的螞蟻線，根據(jù)通道原理可知，這正是我們想要的結(jié)果。

回到RGB復(fù)合通道(CTRL+~)，復(fù)制該螞蟻線內(nèi)的圖像，粘貼到新打開的圖像中，得到如圖17所示的效果，摳圖順利完成。

3、結(jié)束語

綜上所述，Photoshop中的通道就是一幅依附于其他圖像而存在的、單一色相的8位灰階圖，它用以存儲圖像的顏色信息，也可以用來保存各種選區(qū)。灰度的明暗不僅代表了圖像顏色的存在范圍、基色的濃度，更重要的是它代表了色彩的透明程度。通過對通道的編輯可以制作出復(fù)雜的、其他工具根本無法實(shí)現(xiàn)的選區(qū)效果。通道是Photoshop不可缺少的利器，如果再結(jié)合通道的“計算”功能和“應(yīng)用圖像”功能，將會得到更加精確的螞蟻線，從而制作出更加精確的圖像效果。

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