Los modos de fusión (alternativamente modos de fusión [1] o modos de mezcla [2] ) en la edición de imágenes digitales y 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 existen 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 de 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).
Este es el modo de fusión estándar que utiliza solo la capa superior, [3] 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 y b es el del canal correspondiente de la capa superior. El resultado suele fusionarse en la capa inferior mediante composición alfa "simple" (b sobre a) (creando la fórmula real ), pero son posibles otras operaciones de Porter-Duff. [3] El paso de composición da como resultado que la forma de la capa superior, definida por su canal alfa, aparezca sobre la capa inferior.
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. Con este modo de fusión no se utiliza suavizado , por lo que las imágenes pueden verse granuladas y ásperas.
Adobe Photoshop genera un patrón de tramado de ruido pseudoaleatorio al inicio, y a cada ubicación de píxel en una matriz ráster 2D se le asigna un valor de 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 ("apagado"), con el resultado de que los píxeles de la imagen correspondientes a un píxel con valor de gris en la matriz ráster son activado (visible, opaco) o desactivado (invisible, transparente), sin gradación de opacidad.
Los modos Multiplicar y Fusión de pantalla son modos de fusión básicos para oscurecer y aclarar imágenes, respectivamente. Hay muchas combinaciones de ellos, como Superposición, Luz suave ( ver más abajo ), Luz intensa, Luz lineal y Luz fija.
El modo de fusión multiplicar 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 alguna 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 que fue 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 fusión multiplicada equivale a una curva cuadrática o corrección gamma con γ=2. Para editar 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 usar el cuadro de diálogo Niveles: el número del medio suele ser 1/γ, por lo que 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 fusión multiplicada equivale a una curva que es simplemente una línea recta. Esto también equivale a usar este valor de gris como opacidad cuando se realiza una combinación en "modo normal" con una capa inferior negra.
Con el modo de fusión de pantalla, los valores de los píxeles de las dos capas se invierten, se multiplican y luego se invierten nuevamente. El resultado es lo opuesto a Multiplicar: dondequiera que una capa sea más oscura que el blanco, la composición es más brillante.
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 una capa contiene un gris homogéneo, el modo de fusión de Trama equivale a usar este valor de gris como opacidad cuando se realiza una fusión en "modo normal" con una capa superior blanca.
Superposición combina los modos de fusión Multiplicar y Pantalla. [4] Donde la capa base es clara, la capa superior se vuelve más clara; donde la capa base es oscura, la superior se vuelve más oscura; donde la capa base es de color gris medio, la capa superior no se ve afectada. 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.
Cuando se obtiene una interpolación lineal entre 0 y ; cuando se obtiene una interpolación lineal entre y 1. Este modo no es conmutativo. Sin embargo, se puede hacer conmutativo cambiando la condición a o .
Hard Light también es una combinación de Multiplicar y Pantalla. Luz intensa afecta la relación de la capa de fusión con la capa base de la misma manera que Superposición afecta la relación de la capa base con la capa de fusión.
La relación inversa entre Superposición y Luz intensa los convierte en "modos de fusión conmutados". [ cita necesaria ]
La luz suave está más estrechamente relacionada con la Superposición y solo es similar a la Luz intensa por su nombre. La aplicación de blanco o negro puro no da como resultado blanco o negro puro. [ ejemplo necesario ]
Existe una variedad de métodos diferentes para aplicar una mezcla de luces suaves. [5] Todos los sabores producen el mismo resultado cuando la capa superior es de color negro puro; Lo mismo ocurre cuando la capa superior es de color gris neutro puro. Los sabores 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 entre estos 3 resultados).
Estos tres resultados coinciden con la corrección gamma de la capa inferior con γ=2 (para negro superior), capa inferior sin cambios (o, lo que es lo mismo, γ=1; para gris neutro superior) y γ=0,5 (para blanco superior). ).
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: [6]
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 [6] es más suave y corrige la discontinuidad [ se necesita mejor fuente ] en b = 0,5:
Esta es una interpolación lineal entre los modos de fusión 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 determinada 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 [7] corrige la discontinuidad de una manera diferente, haciendo una 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 en los borradores recientes del W3C [3] 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 , [8] y en documentación PDF anterior . [9]
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 imágenes pequeñas. valores de a : mientras que la corrección gamma con γ=0,5 puede aumentar el valor de a muchas veces, esta nueva curva limita el aumento de a por el coeficiente 4.
Esquivar y quemar cambian la luminosidad de las imágenes, inspirándose en la esquiva y quema realizada en un cuarto oscuro. Esquivar aclara una imagen, mientras que grabarla oscurece. Esquivar la imagen es lo mismo que quemar su negativo (y viceversa).
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 matiz de color de una fotografía. 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 División devolverá ese color al blanco en la composición resultante, como cualquier valor dividido. por sí solo equivale a 1,0 (blanco).
Este modo de fusión simplemente agrega valores de píxeles de una capa a la otra. En caso de valores superiores a 1 (en el caso de RGB), se muestra blanco. " Linear Dodge " produce el mismo resultado visual. Dado que esto siempre produce colores iguales o más claros que la entrada, también se lo 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".
Este modo de fusión simplemente resta los valores de píxeles de una capa con la otra. En caso de valores negativos, se muestra negro. En algunas aplicaciones como Krita , "Resta Inversa" también está disponible. [1]
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 ningún cambio, ya que los valores de 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 utilizar para verificar la alineación de imágenes con contenido similar. La exclusión es un modo de fusión muy similar con menor contraste.
Sólo oscurecer crea un píxel que conserva 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: [10]
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 Sólo aclarar es: [10]
Algunas aplicaciones, como Peacock de Aviary y Krita de KDE , [1] proporcionan 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.
Los modos de fusión de tono , saturación , color y luminosidad de Photoshop se basan en un espacio de color con dimensiones de tono, croma y luma. Nota: este espacio es diferente tanto de HSL como de HSV, y solo la dimensión del tono es compartida 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 toman de la capa superior. Los colores que terminan fuera de la gama se introducen al mapearlos a lo largo de líneas de tono y luma constantes. Esto hace que las operaciones no sean reversibles : 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 el mismo modo de fusión encima de ambos.
Debido a que estos modos de fusión se basan en un espacio de color que está mucho más cerca que el RGB de las dimensiones perceptivamente 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 la croma. El modo Luminosidad se utiliza habitualmente para mejorar la nitidez de la imagen , porque la visión humana es mucho más sensible al contraste de luminosidad a 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. [3] En cambio, normalmente basan sus modos de fusión en HSV (también conocido como HSB) o HSL. Los modos de fusión basados en HSV suelen estar etiquetados como tono , saturación y brillo . Usar 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 perceptivamente relevantes como las dimensiones del espacio que usa Photoshop.
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 simplemente una imagen puramente negra o puramente blanca). Cuando la capa superior es puramente blanca, se produce 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 equivale a la fusión Normal :
(Esto supone que la máscara puede ser 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 se aplica solo a las capas superiores en escala de grises).
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 si estuvieran 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 combinaciones 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, solo afectan la imagen visual resultante.
Esta distinción es útil para crear varios efectos en una sola capa, como cuando se aplican técnicas de sobreexponer y subexponer, donde pintar con una opacidad baja en los modos de pantalla o multiplicar permite al usuario aumentar o reducir los resultados de una manera más orgánica en una capa. una sola capa.
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![{\displaystyle [\min(r_{1},r_{2}),\min(g_{1},g_{2}),\min(b_{1},b_{2})]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eb14e72eb12af7d7b413360d4ed37a294db5888c)
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