Los modos de fusión (también conocidos como 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 fusionan 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 (consulte composición alfa ); debido a que cada píxel tiene valores numéricos, también hay muchas otras formas de fusionar 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 distintos 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 fusión" 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 se fusiona normalmente con la capa inferior mediante una composición alfa "simple" (b sobre a) (lo que hace que la fórmula real sea ), pero son posibles otras operaciones de Porter-Duff. [3] El paso de composición da como resultado que la forma de la capa superior, tal como se define por su canal alfa, aparezca sobre la capa inferior.
El modo de disolución toma píxeles aleatorios de ambas capas. Si la opacidad de la capa superior es mayor que la de la capa inferior, la mayoría de los píxeles se toman de la capa superior, mientras que si la opacidad es baja, la mayoría de los píxeles se toman de la capa inferior. Con este modo de fusión no se utiliza suavizado de bordes , por lo que las imágenes pueden verse granulosas y ásperas.
Adobe Photoshop genera un patrón de ruido pseudoaleatorio al iniciarse, 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 ("desactivado"), con el resultado de que los píxeles de la imagen correspondientes a un píxel con valor de gris en la matriz ráster están activados (visibles, opacos) o desactivados (invisibles, transparentes), sin gradación de opacidad.
Los modos de fusión Multiplicar y Trama son modos de fusión básicos para oscurecer y aclarar imágenes, respectivamente. Existen muchas combinaciones de ellos, como Superposición, Luz suave ( ver a continuación ), Luz intensa, Luz lineal y Luz puntual.
El modo de fusión Multiplicar toma los valores del canal RGB de 0 a 1 de cada píxel de la capa superior y los multiplica por los valores del píxel correspondiente de la capa inferior. Siempre que una de las capas sea más brillante que el negro, la composición será más oscura; dado que cada valor es menor que 1, su producto será menor que cada valor inicial que sea 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 es equivalente a una curva cuadrática o corrección gamma con γ=2. Para la edición de imágenes, a veces es más conveniente simplemente ir al cuadro de diálogo Curvas del software, porque da más flexibilidad en la forma de las curvas. O se puede utilizar 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 multiplicado es equivalente a una curva que es simplemente una línea recta. Esto también es equivalente a usar este valor de gris como opacidad al realizar una fusión en "modo normal" con una capa inferior negra.
Con el modo de fusión Pantalla, los valores de los píxeles de las dos capas se invierten, se multiplican y luego se invierten nuevamente. El resultado es el opuesto al de Multiplicar: dondequiera que una de las capas fuera 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 Trama es equivalente a usar este valor de gris como opacidad al realizar una fusión en "modo normal" con una capa superior blanca.
La superposición combina los modos de fusión Multiplicar y Trama. [4] Cuando la capa base es clara, la capa superior se vuelve más clara; cuando la capa base es oscura, la capa superior se vuelve más oscura; cuando la capa base es gris medio, la capa superior no se ve afectada. Una superposición con la misma imagen se ve como una curva en forma de 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 .
La luz dura también es una combinación de Multiplicar y Trama. La luz dura afecta la relación de la capa de fusión con la capa base de la misma manera que la superposición afecta la relación de la capa base con la capa de fusión.
La relación inversa entre Superposición y Luz Dura los convierte en "modos de fusión conmutados". [ cita requerida ]
La luz suave está más relacionada con la superposición y solo es similar a la luz dura en el nombre. La aplicación de negro o blanco puros no da como resultado negro o blanco puros. [ se necesita un ejemplo ]
Hay una variedad de métodos diferentes para aplicar una combinación de luz suave. [5] Todos los sabores producen el mismo resultado cuando la capa superior es completamente negra; lo mismo ocurre cuando la capa superior es completamente gris neutro. Los sabores de Photoshop e illusions.hu también producen el mismo resultado cuando la capa superior es completamente blanca (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 el negro superior), capa inferior sin cambios (o lo que es lo mismo, γ=1; para el gris neutro superior), y γ=0,5 (para el blanco superior).
La fórmula que utiliza Photoshop a partir de 2012 tiene una discontinuidad del 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 una mejor fuente ] en b = 0,5:
Se trata de una interpolación lineal entre los modos de fusión Multiplicar (para a = 0) y Trama (para a = 1). También puede considerarse como una interpolación lineal entre la corrección gamma con γ = 2 (para b = 0) y una determinada curva tonal (para b = 1). (Esta última curva es equivalente 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 la 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 por 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 valores pequeños 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.
Las operaciones de sobreexposición y subexposición cambian la luminosidad de las imágenes, inspiradas en las operaciones de sobreexposición y subexposición que se realizan en un cuarto oscuro. La operación de sobreexposición aclara una imagen, mientras que la operación de subexposición la oscurece. Sobreexponer la imagen es lo mismo que subexponer su negativo (y viceversa).
Esta combinación simplemente divide los valores de píxeles de una capa con los de 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 foto. Si crea una capa que es del color del matiz que desea eliminar (como un azul pálido, para escenas que tienen una temperatura de color demasiado fría), el modo Dividir devolverá ese color a blanco en la composición resultante, ya que cualquier valor dividido por sí mismo es igual a 1,0 (blanco).
Este modo de fusión simplemente suma los valores de píxeles de una capa con los de la otra. En el caso de valores superiores a 1 (en el caso de RGB), se muestra el color blanco. " Linear Dodge " produce el mismo resultado visual. Dado que esto siempre produce los mismos colores o colores 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 los de la otra. En caso de valores negativos, se muestra en negro. En algunas aplicaciones como Krita , también está disponible la opción "Inverse Subtract" [1] .
La diferencia resta la capa inferior de la capa superior o viceversa, 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 de este modo 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 un contraste menor.
La opción Darken Only 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 de fondo tiene , el píxel resultante es: [10]
La función Aclarar solo tiene la acción opuesta a la función Oscurecer solo . Selecciona el máximo de cada componente de los píxeles de primer plano y de fondo. La expresión matemática para Aclarar solo es: [10]
Algunas aplicaciones, como Peacock de Aviary y Krita de KDE [1] , ofrecen modos de combinación aritméticos booleanos. Estos combinan la expansión binaria del color hexadecimal en cada píxel de dos capas mediante 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 luminancia. Nota: este espacio es diferente de HSL y HSV, y solo la dimensión de tono se comparte entre los tres. Consulte el artículo HSL y HSV para obtener más información.
A diferencia de todos los modos de fusión descritos anteriormente, que funcionan 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 incorporan al mapeo a lo largo de líneas de tono y luminancia constantes. Esto hace que las operaciones no se puedan invertir : después de que se haya aplicado 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 sobre ambas.
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 perceptualmente relevantes, se pueden utilizar para corregir el color de una imagen sin alterar la luminosidad percibida y para manipular el contraste de luminosidad sin cambiar el tono o el croma. El modo Luminosidad se utiliza comúnmente para 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 aparte 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 . El uso de 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 relevantes perceptualmente como las dimensiones del espacio que utiliza 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 completamente negra, se obtiene una determinada transformación de la capa inferior (que puede ser simplemente una imagen completamente negra o completamente blanca). Cuando la capa superior es completamente blanca, se obtiene otra transformación similar. Los valores de gris intermedios se describen anteriormente utilizando el control deslizante de opacidad en la segunda transformación.
En tales casos, aplicar el modo de fusión es equivalente 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 dichas máscaras; para ellos, esta equivalencia solo se aplica 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 no existen píxeles en ese momento, los píxeles "pintados" se crean como si se utilizara 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 fusión con herramientas y la fusión de capas es que los resultados de las fusiones con herramientas generalmente no se pueden ajustar después de realizar el trazo, con la excepción de retroceder con el comando Deshacer de la aplicación; las fusiones de capas se pueden ajustar con opacidad o incluso cambiar, ya que se aplican dinámicamente entre capas. Dicho de otro modo, las herramientas de pintura alteran los píxeles de una capa; los modos de fusión aplicados a dos capas no alteran ningún píxel, sino que solo afectan a la imagen visual resultante.
Esta distinción es útil para crear varios efectos en una sola capa, como al aplicar técnicas de esquivar 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 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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