ブレンドモード

乗算ブレンドモードでは、上層の各ピクセルのRGBチャンネル値（0～1）を、下層の対応するピクセルの値と乗算します。ピクセルがどちらかの層で白、または両方の層で黒でない限り、合成画像は暗くなります。どちらかの層が白の場合、合成画像はもう一方の層と同じになります。両方の層が黒の場合も、合成画像は同じになります。

$${\displaystyle f(a,b)=ab,}$$

ここで、 aはベースレイヤーの値、bはトップレイヤーの値である。

このモードは可換です。2 つのレイヤーを交換しても結果は変わりません。2 つのレイヤーに同じ画像が含まれている場合、乗算ブレンド モードは二次曲線、つまりγ=2 のガンマ補正に相当します。画像編集では、曲線の形状をより柔軟に調整できるため、ソフトウェアの「曲線」ダイアログを使用する方が便利な場合があります。または、「レベル」ダイアログを使用することもできます。中間値は通常 1/γ なので、0.5 と入力するだけで済みます。

レイヤーの一つにグレー（0.8, 0.8, 0.8）のような均一な色が含まれている場合、乗算ブレンドモードは、単なる直線である曲線と同等になります。これは、黒い下層レイヤーと「通常モード」でブレンドする際に、このグレー値を不透明度として使用することと同等です。

スクリーンブレンドモードでは、2つのレイヤーのピクセル値が反転され、乗算され、そして再び反転されます。結果は乗算とは逆で、どちらかのレイヤーが白より暗い部分があれば、合成された画像はより明るくなります。

$${\displaystyle f(a,b)=1-(1-a)(1-b),}$$

ここで、 aはベースレイヤーの値、bはトップレイヤーの値である。

このモードは可換です。2つのレイヤーを入れ替えても結果は変わりません。一方のレイヤーに均一なグレーが含まれている場合、スクリーンブレンドモードは、白いトップレイヤーと「通常モード」でブレンドする際に、このグレーの値を不透明度として使用するのと同等です。

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  例：最上層
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  例：底層
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  2つのサンプルレイヤーに「乗算」ブレンドモードを適用します。
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  2つのサンプルレイヤーにスクリーンブレンドモードを適用しました

オーバーレイは、乗算とスクリーンのブレンドモードを組み合わせたものです。^{[ 4 ]} ベースレイヤーが明るい場合、トップレイヤーは明るくなり、ベースレイヤーが暗い場合、トップレイヤーは暗くなり、ベースレイヤーが中間グレーの場合、トップレイヤーは影響を受けません。同じ画像を使用したオーバーレイは、S字カーブのように見えます。

$${\displaystyle f(a,b)={\begin{cases}2ab,&{\mbox{if }}a<0.5\\1-2(1-a)(1-b),&{\mbox{otherwise}}\end{cases}}}$$

ここで、 aはベースレイヤーの値、bはトップレイヤーの値である。

いつ${\displaystyle a<0.5}$0と​${\displaystyle 2a}$; いつ${\displaystyle a\geq 0.5}$線形補間が得られます${\displaystyle 2a-1}$1. このモードは可換ではありません。ただし、${\displaystyle a<0.5}$条件は${\displaystyle \min(a,b)<0.5}$または ${\displaystyle \max(a,b)<0.5}$。

ハードライトも乗算とスクリーンの組み合わせです。ハードライトは、オーバーレイがベースレイヤーとブレンドレイヤーの関係に影響を与えるのと同様に、ブレンドレイヤーとベースレイヤーの関係に影響を与えます。

$${\displaystyle f(a,b)={\begin{cases}2ab,&{\mbox{if }}b<0.5\\1-2(1-a)(1-b),&{\mbox{otherwise}}\end{cases}}}$$

オーバーレイとハードライトは逆の関係にあるため、これらは「相互に作用するブレンドモード」と言えます。

ソフトライトはオーバーレイに最も近い機能であり、ハードライトとは名前だけが似ています。純粋な黒や白を適用しても、純粋な黒や白にはなりません。

ソフトライトブレンドを適用する方法はいくつかあります。^{[ 5 ]}最上層が純粋な黒の場合、すべてのフレーバーで同じ結果が得られます。最上層が純粋なニュートラルグレーの場合も同様です。Photoshop と illusions.hu のフレーバーは、最上層が純粋な白の場合にも同じ結果になります (この 2 つの違いは、これら 3 つの結果の間をどのように補間するかにあります)。

これら3つの結果は、下層のガンマ補正（γ=2（上層の黒色の場合）、下層の変更なし（または、同じことですがγ=1、上層のニュートラルグレーの場合）、およびγ=0.5（上層の白色の場合））の結果と一致します。

2012年時点でPhotoshopで使用されている数式には局所コントラストの不連続性があり、他の数式ではそれを修正しています。Photoshopの数式は次のとおりです。^{[ 6 ]}

$${\displaystyle f_{\mathrm {photoshop} }(a,b)={\begin{cases}2ab+a^{2}(1-2b),&{\mbox{if }}b<0.5\\2a(1-b)+{\sqrt {a}}(2b-1),&{\mbox{otherwise}}\end{cases}}}$$

ここで、 aはベース層の値、bはトップ層の値です。b の値に応じて、 3 つのガンマ補正値 (γ=2 ( b =0 の場合)、γ=1 ( b =0.5の場合)、γ=0.5 ( b =1 の場合))の間で線形補間が行われます。

Pegtopの式^{[ 6 ]}はより滑らかで、 b = 0.5における不連続性を修正します。

$${\displaystyle f_{\mathrm {pegtop} }(a,b)=(1-2b)a^{2}+2ba.}$$

これは、乗算（a = 0の場合）とスクリーン（a = 1の場合）のブレンドモード間の線形補間です。また、γ = 2（ b = 0の場合）のガンマ補正と、特定のトーンカーブ（b = 1の場合）間の線形補間と見なすこともできます。（後者のカーブは、画像のネガティブにγ = 2を適用することに相当します。）

^{illusions.hu [ 7 ]}で定義された 3 番目の式は、 bに依存する γ を使用してガンマ補正を行うことで、不連続性を別の方法で修正します。

$${\displaystyle f_{\mathrm {illusions.hu} }(a,b)=a^{(2^{2(0.5-b)})}}$$

b = 0の場合、γ = 2 となり、b = 0.5 の場合、γ = 1 となり、b = 1 の場合、γ = 0.5 となりますが、これら 3 つの画像間の線形補間ではありません。

最近のW3Cドラフト^{[ 3 ]}で規定されているSVGおよびCanvasの式は、b≤0.5、a≤0.25というわずかな違いを除けば、Photoshopの式と数学的に同等である。

$${\displaystyle f_{\mathrm {w3c} }(a,b)={\begin{cases}a-(1-2b)\cdot a\cdot (1-a)&{\text{if }}b\leq 0.5\\a+(2b-1)\cdot (g_{w3c}(a)-a)&{\text{otherwise}}\end{cases}}}$$

どこ：

$${\displaystyle g_{\mathrm {w3c} }(a)={\begin{cases}((16a-12)\cdot a+4)\cdot a&{\text{if }}a\leq 0.25\\{\sqrt {a}}&{\text{otherwise}}\end{cases}}.}$$

これはカイロ[ ^{8 ]}や以前のPDFドキュメント^{[ 9 ]でも使用されて}いる式です。

これは依然として、 b = 0、0.5、1の 3 つの画像間の線形補間です。ただし、 b = 1 の画像は γ = 0.5 ではなく、 aの値が小さい場合の γ = 0.5 の曲線とは異なるトーン カーブの結果です。γ = 0.5 によるガンマ補正では a の値が何倍にも増加する可能性がありますが、この新しい曲線ではaの増加が係数 4 に制限されます。

このブレンドモードでは、下層のRGBチャンネル値を上層のRGBチャンネル値で​​割ります。上層が暗いほど、下層は明るく表示されます。任意の色を黒とブレンドすると白になり、白とブレンドしても効果はありません。ハイライトがクリッピングされる可能性があるため、この操作は反転できません。

グレーなどの均一な色とブレンドすると、このブレンドモードは画像のコントラスト、特にハイライト部分を均一に高めます。また、画像の均一な色合いを補正／除去するためにも使用できます（画像のホワイトポイントを調整するのと同様）。その場合は、色の濃淡自体を除算値として指定します。

このブレンドモードは、一方のレイヤーのピクセル値をもう一方のレイヤーに単純に加算します。1より大きい値（RGBの場合）の場合は、白が表示されます。「リニア覆い焼き」でも同じ視覚的な結果が得られます。これは常に入力と同じかそれより明るい色を生成するため、「プラス ライトナー」とも呼ばれます。バリアントでは、すべての終了値から1を減算し、0未満の値は黒になります。このモードは「プラス ダークナー」と呼ばれます。

このブレンドモードは、一方のレイヤーのピクセル値をもう一方のレイヤーから単純に減算します。負の値の場合は、黒が表示されます。Kritaなどの一部のアプリケーションでは、「逆減算」も利用できます。^{[ 1 ]}

差分演算は、最上層から最下層を減算し、その結果の絶対値をとります。そのため、差分演算は負の値を返すことはありません。黒とのブレンドでは、すべての色の値が0であるため、変化はありません（黒のRGB値は(0,0,0)です）。白とのブレンドでは、画像が反転します。

この機能の主な用途の一つは、編集作業中に、類似した内容の画像の位置合わせを確認する際に使用できることです。除外モードは、コントラストが低いものの、非常によく似たブレンドモードです。

Darken Only は、前景ピクセルと背景ピクセルの最小コンポーネントを保持するピクセルを作成します。前景ピクセルにコンポーネントがある場合、${\displaystyle (r_{1},g_{1},b_{1})}$⁠、そして背景には⁠${\displaystyle (r_{2},g_{2},b_{2})}$⁠、結果として得られるピクセルは次のとおりです。 ^{[ 10 ]}

$${\displaystyle [\min(r_{1},r_{2}),\min(g_{1},g_{2}),\min(b_{1},b_{2})]}$$

「Lighten Only」は「Darken Only」とは逆の動作をします。前景と背景のピクセルから各コンポーネントの最大値を選択します。 「Lighten Only」の数式は次のとおりです。^{[ 10 ]}

$${\displaystyle [\max(r_{1},r_{2}),\max(g_{1},g_{2}),\max(b_{1},b_{2})]}$$