图层叠加模式原理与算法整理

所谓图层混合模式就是指一个层与其下图层的色彩叠加方式，在这之前我们所使用的是正常模式，除了正常以外，还有很多种混合模式，它们都可以产生迥异的合成效果。那么，为了让大家更加了解混合工具的使用，下面就为大家详细解析Photoshop中27种图层混合模式原理，大家一起来看看吧！希望能够为大家的后期带来帮助。

作为摄影师们后期常用的工具Photoshop，它强大的功能毋庸置疑。但在后期制作中，对于各项工具的使用原理你清楚吗?就比如图层窗的混合工具，在它如今的下拉菜单中，已经增加到了27种模式，再加上不透明度和填充的流量不同，所形成的效果更是多不胜数。

1.正常模式(Normal)

默认模式，显示混合色图层(蝴蝶图层)的像素，没有进行任何的图层混合。这意味着基色图层(背景图层)对蝴蝶层没有影响。

2.溶解(Dissolve)

将混合色图层的图像以散乱的点状形式叠加到基色图层的图像上，对图像的色彩不产生影响，与图像的不透明度有关。在图像的填充和不透明度都是100%时，边缘的效果是最明显的，像下图的蝴蝶图层中，蝴蝶的边缘点状像素效果就比较明显。

3.变暗(Darken)

在该模式下，对混合的两个图层相对应区域RGB通道中的颜色亮度值进行比较，在混合图层中，比基色图层暗的像素保留，亮的像素用基色图层中暗的像素替换。总的颜色灰度级降低，造成变暗的效果。如下图中，相对应区域中基色图层中较暗的铁锈就会被显示出来。

4.正片叠底(Multiply)

将上下两层图层像素颜色的灰度级进行乘法计算，获得灰度级更低的颜色而成为合成后的颜色，图层合成后的效果简单地说是低灰阶的像素显现而高灰阶不显现(即深色出现，浅色不出现，黑色灰度级为0，白色灰度级为255)。如下图中，蝴蝶图层中较浅的颜色由下一图层较深的颜色显现。

计算公式：结果色R = 混合色R *基色R / 255(G、B的数值算法一样)

5.颜色加深(Color Burn)

使用这种模式时，会加暗图层的颜色值，加上的颜色越亮，效果越细腻。让底层的颜色变暗，有点类似于正片叠底，但不同的是，它会根据叠加的像素颜色相应增加对比度。和白色混合没有效果。

计算公式：结果色 = (基色 + 混合色 – 255) * 255 / 混合色，其中如果(基色+混合色-255)出现负数则直接归零。

6.线性加深(Linear Burn)

和颜色加深模式一样，线性加深模式通过降低亮度，让底色变暗以反映混合色彩。和白色混合没有效果。

计算公式：结果色 = 基色 + 混合色 – 255，如果得出数值小于0，则直接归零。

7.深色(Darker Color)

深色混合模式比较好理解。她是通过计算混合色与基色的所有通道的数值，然后选择数值较小的作为结果色。因此结果色只跟混合色或基色相同，不过产生出另外的颜色。白色与基色混合色得到基色，黑色与基色混合得到黑色。深色模式中，混合色与基色的数值是固定的，我们颠倒位置后，混合色出来的结果色是没有变化的。

8.变亮(Lighten)

在该模式与变暗模式相反，是对混合的两个图层相对应区域RGB通道中的颜色亮度值进行比较，取较高的的像素点为混合之后的颜色，使得总的颜色灰度的亮度升高，造成变亮的效果。用黑色合成图像时无作用，用白色时则仍为白色。

9.滤色(Screen)

它与正片叠底模式相反，将上下两层图层像素颜色的灰度级进行乘法计算，获得灰度级更高的颜色而成为合成后的颜色，图层合成后的效果简单地说是高灰阶的像素显现而低灰阶不显现(即浅色出现，深色不出现)，产生的图像更加明亮。

计算公式：结果色 = 255 – 混合色的补色 * 及色的补色 / 255

10.颜色减淡(Color Dodge)

使用这种模式时，会加亮图层的颜色值，加上的颜色越暗，效果越细腻。与颜色加深刚好相反，通过降低对比度，加亮底层颜色来反映混合色彩。与黑色混合没有任何效果。

计算公式：结果色 = 基色 + (混合色 * 基色) / (255 – 混合色)。混合色为黑色，结果色就等于基色，混合色为白色结果色就为白色。基色为黑色结果色就为黑色。

11.线性减淡(Linear Dodge)

类似于颜色减淡模式。但是通过增加亮度来使得底层颜色变亮，以此获得混合色彩。与黑色混合没有任何效果。

计算公式：结果色 = 基色 + 混合色，其中基色与混合色的数值大于255，系统就默认为最大值也就是255。

12.浅色(Lighter Color)

通过计算混合色与基色所有通道的数值总和，哪个数值大就选为结果色。因此结果色只能在混合色与基色中选择，不会产生第三种颜色。与深色模式刚好相反。

13.叠加(Overlay)

叠加模式比较复杂，它是根据基色图层的色彩来决定混合色图层的像素是进行正片叠底还是进行滤色，一般来说，发生变化的都是中间色调，高色和暗色区域基本保持不变。像素是进行正片叠底(Multiply)混合还是屏幕(Screen)混合，取决于基色层颜色。颜色会被混合，但基色层颜色的高光与阴影部分的亮度细节就会被保留。

计算公式：基色

基色 > 128：结果色 = 255 – (255 – 混合色)* (255 – 基色) / 128。

14.柔光(Soft Light)

将混合色图层以柔光的方式加到基色图层，当基色图层的灰阶趋于高或低，则会调整图层合成结果的阶调趋于中间的灰阶调，而获得色彩较为柔和的合成效果。形成的结果是：图像的中亮色调区域变得更亮，暗色区域变得更暗，图像反差增大类似于柔光灯的照射图像的效果。变暗还是提亮画面颜色，取决于混合层颜色信息。产生的效果类似于为图像打上一盏散射的聚光灯。如果混合层颜色(光源)亮度高于50%灰，基色层会被照亮(变淡)。如果混合层颜色(光源)亮度低于50%灰，基色层会变暗，就好像被烧焦了似的。

计算公式：混合色

混合色 >128： 结果色 = 基色 + (2 * 混合色 – 255) * (Sqrt(基色/255)*255 – 基色)/255。

15.强光(Hard Light)

如果两层中颜色的灰阶是偏向低灰阶，作用与正片叠底模式类似，而当偏向高灰阶时，则与滤色模式类似。中间阶调作用不明显。正片叠底或者是滤色混合基层颜色，取决于混合层颜色。产生的效果就好像为图像应用强烈的聚光灯一样。如果混合层层颜色(光源)亮度高于50%灰，图像就会被照亮，这时混合方式类似于滤色(Screen)模式。反之，如果亮度低于50%灰，图像就会变暗，这时混合方式就类似于正片叠底(Multiply)模式。该模式能为图像添加阴影。如果用纯黑或者纯白来进行混合，得到的也将是纯黑或者纯白。

计算公式：混合色

混合色 > 128 ：结果色 = 255 – (255 – 混合色) * (255 – 基色) / 128。

16.亮光(Vivid Light)

调整对比度以加深或减淡颜色，取决于混合层图像的颜色分布。如果混合层颜色(光源)亮度高于50%灰，图像将被降低对比度并且变亮;如果混合层颜色(光源)亮度低于50%灰，图像会被提高对比度并且变暗。

计算公式：混合色

混合色 > 128：结果色 = 基色 / (2 *(255 -混合色)) * 255。

17.线性光(Linear Light)

线性光通过减少或增加亮度，来使颜色加深或减淡。具体取决于混合色的数值。如果混合层颜色(光源)亮度高于中性灰(50%灰)，则用增加亮度的方法来使得画面变亮，反之用降低亮度的方法来使画面变暗。

计算公式：结果色 = 2 * 混合色 + 基色 -255。数值大于255取255。

18.点光(Pin Light)

点光模式她会根据混合色的颜色数值替换相应的颜色。如果混合层颜色(光源)亮度高于50%灰，比混合层颜色暗的像素将会被取代，而较之亮的像素则不发生变化。如果混合层颜色(光源)亮度低于50%灰，比混合层颜色亮的像素会被取代，而较之暗的像素则不发生变化。

计算公式：基色

2 * 混合色 – 255

基色 > 2 * 混合色：结果色 = 2 * 混合色。

19.实色混合(Hard Mix)

实色混合是把混合色颜色中的红、绿、蓝通道数值，添加到基色的RGB值中。结果色的R、G、B通道的数值只能是255或0。因此结构色只有一下八种可能：红、绿、蓝、黄、青、洋红、白、黑。由此看以看出结果色是非常纯的颜色。

计算公式：混合色 + 基色

混合色 + 基色 >= 255：结果色 = 255。

20.差值(Difference)

将要混合图层双方的RGB值中每个值分别进行比较，用高值减去低值作为合成后的颜色。所以这种模式也常使用，白色与任何颜色混合得到反相色，黑色与任何颜色混合颜色不变。

计算公式：结果色 = 绝对值(混合色 – 基色)。

21.排除(Exclusion)

排除于差值的作用类似，只是排除模式的结果色对比度没有差值模式强。白色与基色混合得到基色补色，黑色与基色混合得到基色。

计算公式：结果色 = (混合色 + 基色) – 混合色 * 基色 / 128。

22.减去(Subtract)

减去模式的作用是查看各通道的颜色信息，并从基色中减去混合色。如果出现负数就归为零。与基色相同的颜色混合得到黑色;白色与基色混合得到黑色;黑色与基色混合得到基色。

计算公式：结果色 = 基色 – 混合色。

23.划分(Divide)

划分模式的作用是查看每个通道的颜色信息，并用基色分割混合色。基色数值大于或等于混合色数值，混合出的颜色为白色。基色数值小于混合色，结果色比基色更暗。因此结果色对比非常强。白色与基色混合得到基色，黑色与基色混合得到白色。

计算公式：结果色 = (基色 / 混合色) * 255。

24.色相(Hue)

合成时，用混合图层的色相值去替换基层图像的色相值，而饱和度与亮度不变。决定生成颜色的参数包括：基层颜色的明度与饱和度，混合层颜色的色相。(这里用到的色相、饱和度、明度也是一种颜色模式，也称作：HSB模式。)

25.饱和度(Saturation)

用混合图层的饱和度去替换基层图像的饱和度，而色相值与亮度不变。决定生成颜色的参数包括：基层颜色的明度与色相，混合层颜色的饱和度。饱和度只控制颜色的鲜艳程度，因此混合色只改变图片的鲜艳度，不能影响颜色。

26.颜色(Color)

用混合图层的色相值与饱和度替换基层图像的色相值和饱和度，而亮度保持不变。决定生成颜色的参数包括：基层颜色的明度，混合层颜色的色相与饱和度。这种模式下混合色控制整个画面的颜色，是黑白图片上色的绝佳模式，因为这种模式下会保留基色图片也就是黑白图片的明度。

27.明度(Luminosity)

用当前图层的亮度值去替换下层图像的亮度值，而色相值与饱和度不变。决定生成颜色的参数包括：基层颜色的色调与饱和度，混合层颜色的明度。跟颜色模式刚好相反，因此混合色图片只能影响图片的明暗度，不能对基色的颜色产生影响，黑、白、灰除外。

PS中图层混合模式中的溶解，变暗，正片叠底，颜色加深，线性加深，叠加，柔光，亮光，强光，线性光，点光，实色混合，差值，排除，色相，饱和度，颜色，亮度各是什么原理?    

Normal   正常模式，也是默认的模式。不和其他图层发生任何混合。  

Dissolve   溶解模式。溶解模式产生的像素颜色来源于上下混合颜色的一个随机置换值，与像素的不透明度有关。   

Behind  背后模式。只对图层的透明区域进行编辑。该种模式只有在图层的LockTransparentPixels（锁定透明区域）为不勾选状态才有效。 

Clear   清除模式。任何编辑会让像素透明化。这种模式和画笔的颜色无关，只和笔刷的参数有关。该模式对形状工具（当FillPixel选项处于勾选状态时）、油漆桶工具、笔刷工具、铅笔工具、填充命令和描边命令都有效。    Darken  变暗模式。考察每一个通道的颜色信息以及相混合的像素颜色，选择较暗的作为混合的结果。颜色较亮的像素会被颜色较暗的像素替换，而较暗的像素就不会发生变化。 

Multiply   正片叠底模式。考察每个通道里的颜色信息，并对底层颜色进行正片叠加处理。其原理和色彩模式中的“减色原理”是一样的。这样混合产生的颜色总是比原来的要暗。如果和黑色发生正片叠底的话，产生的就只有黑色。而与白色混合就不会对原来的颜色产生任何影响。

ColorBurn   颜色加深模式。让底层的颜色变暗，有点类似于正片叠底，但不同的是，它会根据叠加的像素颜色相应增加底层的对比度。和白色混合没有效果。   

LinearBurn   线性颜色加深模式。同样类似于正片叠底，通过降低亮度，让底色变暗以反映混合色彩。和白色混合没有效果。   

Lighten   变亮模式。和变暗模式相反，比较相互混合的像素亮度，选择混合颜色中较亮的像素保留起来，而其他较暗的像素则被替代。   

Screen   屏幕模式。按照色彩混合原理中的“增色模式”混合。也就是说，对于屏幕模式，颜色具有相加效应。比如，当红色、绿色与蓝色都是最大值255的时候，以Screen模式混合就会得到RGB值为（255，255，255）的白色。而相反的，黑色意味着为0。所以，与黑色以该种模式混合没有任何效果，而与白色混合则得到RGB颜色最大值白色（RGB值为255，255，255）。    ColorDodge   颜色减淡模式。与ColorBurn刚好相反，通过降低对比度，加亮底层颜色来反映混合色彩。与黑色混合没有任何效果。 

LinearDodge   线性颜色减淡模式。类似于颜色减淡模式。但是通过增加亮度来使得底层颜色变亮，以此获得混合色彩。与黑色混合没有任何效果。  

Overlay   叠加模式。像素是进行Multiply（正片叠底）混合还是Screen（屏幕）混合，取决于底层颜色。颜色会被混合，但底层颜色的高光与阴影部分的亮度细节就会被保留。   

SoftLight   柔光模式。变暗还是提亮画面颜色，取决于上层颜色信息。产生的效果类似于为图像打上一盏散射的聚光灯。如果上层颜色（光源）亮度高于50%灰，底层会被照亮（变淡）。如果上层颜色（光源）亮度低于50%灰，底层会变暗，就好像被烧焦了似的。  如果直接使用黑色或白色去进行混合的话，能产生明显的变暗或者提亮效应，但是不会让覆盖区域产生纯黑或者纯白。   

HardLight   强光模式。正片叠底或者是屏幕混合底层颜色，取决于上层颜色。产生的效果就好像为图像应用强烈的聚光灯一样。如果上层颜色（光源）亮度高于50%灰，图像就会被照亮，这时混合方式类似于Screen（屏幕模式）。反之，如果亮度低于50%灰，图像就会变暗，这时混合方式就类似于Multiply（正片叠底模式）。该模式能为图像添加阴影。如果用纯黑或者纯白来进行混合，得到的也将是纯黑或者纯白。 

VividLight   艳光模式。调整对比度以加深或减淡颜色，取决于上层图像的颜色分布。如果上层颜色（光源）亮度高于50%灰，图像将被降低对比度并且变亮；如果上层颜色（光源）亮度低于50%灰，图像会被提高对比度并且变暗。    LinearLight   线性光模式。如果上层颜色（光源）亮度高于中性灰（50%灰），则用增加亮度的方法来使得画面变亮，反之用降低亮度的方法来使画面变暗。   

PinLight   固定光模式。按照上层颜色分布信息来替换颜色。如果上层颜色（光源）亮度高于50%灰，比上层颜色暗的像素将会被取代，而较之亮的像素则不发生变化。如果上层颜色（光源）亮度低于50%灰，比上层颜色亮的像素会被取代，而较之暗的像素则不发生变化。

Difference   差异模式。根据上下两边颜色的亮度分布，对上下像素的颜色值进行相减处理。比如，用最大值白色来进行Difference运算，会得到反相效果（下层颜色被减去，得到补值），而用黑色的话不发生任何变化（黑色亮度最低，下层颜色减去最小颜色值0，结果和原来一样）。   

Exclusion   排除模式。和Difference类似，但是产生的对比度会较低。同样的，与纯白混合得到反相效果，而与纯黑混合没有任何变化。   

Hue   色调模式。决定生成颜色的参数包括：底层颜色的明度与饱和度，上层颜色的色调。    Saturation   饱和度模式。决定生成颜色的参数包括：底层颜色的明度与色调，上层颜色的饱和度。按这种模式与饱和度为0的颜色混合（灰色）不产生任何变化。   

Color   着色模式。决定生成颜色的参数包括：底层颜色的明度，上层颜色的色调与饱和度。这种模式能保留原有图像的灰度细节。这种模式能用来对黑白或者是不饱和的图像上色。   

Luminosity   明度模式。决定生成颜色的参数包括：底层颜色的色调与饱和度，上层颜色的明度。该模式产生的效果与Color模式刚好相反，它根据上层颜色的明度分布来与下层颜色混合。    换句话说吧，就是把很多层半透明纸张叠在一起，你从上面看到的是很多层的内容。而叠加模式是上，下层之间的叠加方式（你想怎样去显示两层的画面），因为层会遮挡…等相互影响。你说的白的更白，黑的更黑也是一种图层混合的方式。

比如：Lighten        变亮模式。比较相互图层的像素亮度，选择混合颜色中较亮的保留起来（最上面看到），而其他较暗的则被替代。

注释：
1.混合模式的数学计算公式，另外还介绍了不透明度。
2.这些公式仅适用于RGB图像，对于Lab颜色图像而言，这些公式将不再适用。
3.在公式中
A 代表下面图层的颜色值；
B 代表上面图层的颜色值；
C 代表混合图层的颜色值；
d 表示该层的透明度。

1.Opacity 不透明度

C=d×A+(1-d)×B

相对于不透明度而言，其反义就是透明度。
这两个术语之间的关系就类似于正负之间的关系：100%的不透明度就是0%的透明度。
该混合模式相对来说比较简单，在该混合模式下，
如果两个图层的叠放顺序不一样，其结果也是不一样的（当然50%透明除外）。
该公式也应用于层蒙板，在这种情况下，d代表了蒙板图层中给定位置图层的亮度（d=颜色值/255），
下同，不再叙述。

2.Darken 变暗

B<=A 则 C=B B>=A 则 C=A

该模式通过比较上下层像素后取相对较暗的像素作为输出，
注意，每个不同的颜色通道的像素都是独立的进行比较，色彩值相对较小的作为输出结果。
下层表示叠放次序位于下面的那个图层，
上层表示叠放次序位于上面的那个图层，下同，不再叙述。

3.Lighten 变亮

B<=A 则 C=A B>A 则 C=B

该模式和前面的模式是相似，不同的是取色彩值较大的（也就是较亮的）作为输出结果。

4.Multiply 正片叠底

C=(A×B)/255

该效果将两层像素的标准色彩值（基于0..1之间）相乘后输出
其效果可以形容成：两个幻灯片叠加在一起然后放映，
透射光需要分别通过这两个幻灯片，从而被削弱了两次。

5.Screen 滤色

C=255-(A反相×B反相)/255

该模式和上一个模式刚好相反，
上下层像素的标准色彩值反相后相乘后输出，
输出结果比两者的像素值都将要亮
（就好像两台投影机分别对其中一个图层进行投影后，然后投射到同一个屏幕上）。
从右边公式中我们可以看出，如果两个图层反相后，采用Multiply模式混合，
则将和对这两个图层采用 Screen模式混合后反相的结果完全一样。

6.Color Burn 颜色加深

C=A-(A反相×B反相)/B

该模式和上一个模式刚好相反。
如果上层越暗，则下层获取的光越少，
如果上层为全黑色，则下层越黑，
如果上层为全白色，则根本不会影响下层。
结果最亮的地方不会高于下层的像素值。

7.Color Dodge 颜色减淡

C=A+(A×B)/B反相

该模式下，上层的亮度决定了下层的暴露程度。
如果上层越亮，下层获取的光越多，也就是越亮。
如果上层是纯黑色，也就是没有亮度，则根本不会影响下层。
如果上层是纯白色，则下层除了像素为255的地方暴露外，
其他地方全部为白色（也就是255，不暴露）。
结果最黑的地方不会低于下层的像素值。

8.Linear Burn 线形加深

C=A+B-255

如果上下层的像素值之和小于255，输出结果将会是纯黑色。
如果将上层反相，结果将是纯粹的数学减。

9.Linear Dodge 线形减淡

C=A+B

将上下层的色彩值相加。结果将更亮。

10.Overlay叠加

A<=128 则 C=(A×B)/255 A>128 则 C=255-(A反相×B反相)/128

依据下层色彩值的不同，该模式可能是Multiply （正片叠底），也可能是Screen （滤色）模式。
上层决定了下层中间色调偏移的强度。
如果上层为50%灰，则结果将完全为下层像素的值。
如果上层比50%灰暗，则下层的中间色调的将向暗地方偏移，
如果上层比50%灰亮，则下层的中间色调的将向亮地方偏移。
对于上层比50%灰暗，下层中间色调以下的色带变窄（原来为0~2×0.4×0.5，现在为0~2×0.3×0.5），
中间色调以上的色带变宽（原来为2×0.4×0.5~1，现在为2×0.3×0.5~1）。
反之亦然。

11.Hard Light 强光

B<=128 则 C=(A×B)/128 B>128 则 C=255-(A反相×B反相)/128

该模式完全相对应于Overlay （叠加）模式下，两个图层进行次序交换的情况。
如过上层的颜色高于50%灰，则下层越亮，反之越暗

12.Soft Light柔光

B<=128 则 C=(A×B)/128+(A/255)^2×(255-2B) B>128 则 C=(A×B反相)/128+sqrt(A/255)×(2B-255)

该模式类似上层以Gamma值范围为2.0到0.5的方式来调制下层的色彩值。
结果将是一个非常柔和的组合。

13.Vivid Light 亮光

B<=128 则 C=A-A反相×(255-2B)/(2B) B>128 则 C=A+A×(2B-255)/(2×B反相)

该模式非常强烈的增加了对比度，特别是在高亮和阴暗处。
可以认为是阴暗处应用Color Burn和高亮处应用Color Dodge。

14.Linear Light 线形光

C=A+2×B-255

其类似于Linear Burn,只不过是加深了上层的影响力。

15.Pin Light 点光

B<=128 则 C=Min (A,2B) B>128 则 C=Min(A,2B-255)

该模式结果就是导致中间调几乎是不变的下层，
但是两边是Darken（变暗）和Lighten（变亮）模式的组合。

16.Hard Mix 实色混合

A+B>=255 则 C=255
A+B

该模式导致了最终结果仅包含6种基本颜色，每个通道要么就是0，要么就是255。

17.Difference 差值

C=|A-B|

上下层色调的绝对值。
该模式主要用于比较两个不同版本的图片。
如果两者完全一样，则结果为全黑。

18.Exclusion 排除

C=A+B-(A×B)/128

亮的图片区域将导致另一层的反相，很暗的区域则将导致另一层完全没有改变。

19.Hue 色相

HcScYc =HBSAYA

输出图像的色调为上层，饱和度和亮度保持为下层。
对于灰色上层，结果为去色的下层。

20.Saturation 饱和度

HcScYc =HASBYA

输出图像的饱和度为上层，色调和亮度保持为下层。

21.Color 颜色

HcScYc =HBSBYA

输出图像的亮度为下层，色调和饱和度保持为上层。

22.Luminosity 亮度

HcScYc =HASAYB

输出图像的亮度为上层，色调和饱和度保持为下层。

23.Dissolve 溶解

该模式根本不是真正的溶解，因此并不是适合Dissolve（溶解）这个称谓，其表现仅仅和Normal（正常）类似。
其从上层中随机抽取一些像素作为透明，使其可以看到下层，
随着上层透明度越低，可看到的下层区域越多。
如果上层完全不透明，则效果和Normal（正常）不会有任何不同。