Vorlesung Informatik 2 - Teil A: Java Kurs
8.3 Alpha Compositing
Grundzüge:
-
Ein Bild wird aus einzelnen Anteilen zusammengesetzt, die getrennt sich erstellt werden (Compositing),
-
Compositing besteht aus Multiplikationen und Additionen und ist daher ist assoziativ
-
Anti-Aliasing darf erst im letzten Schritt angewandt werden.
Alpha-Blending (Alpha Compositing):
Für die Überlagerung von Bildern unter Berücksichtigung der Alphakanäle geben Porter und Duff 12 mögliche Operationen vor, die den Farbkanal Cr des zusammengesetzten Bildes aus den Farbkanälen Cs und Cd der Bilder s(source) und d(destination) wie folgt berechnen:
Cr = Fs Cs + Fd Cd und
α r = Fs α s + Fd α d
dabei sind Fs und Fd Funktionen von α s und α d : Fs = f(α s) und Fd = f(α d).
Die 12 von Porter und Duff vorgeschlagenen Funktionen sind:
|
Name |
Fs |
Fd |
AlphaComposite. |
|
|
Clear |
0 |
0 | CLEAR |
|
|
Source (S) |
1 |
0 |
SRC |
|
|
Destination (D) |
0 |
1 |
DST |
|
|
S over D |
1 |
1- α s |
SRC_OVER |
|
|
D over S |
1- α d |
1 |
DST_OVER |
|
|
S in D |
α d |
0 |
SRC_IN |
|
|
D in S |
0 |
α s |
DST_IN |
|
|
S out D |
1- α d |
0 |
SRC_OUT |
|
|
D out S |
0 |
1- α s |
DST_OUT |
|
|
S atop D |
α d |
1- α s |
SRC_ATOP |
|
|
D atop S |
1- α d |
α s |
DST_ATOP |
|
|
S xor D |
1- α d |
1- α s |
XOR |
|
Die wichtigsten Operationen grafisch dargestellt, wobei das blaue Rechteck der Hintergrund (DST) und die rote Ellipse der Vordergrund (SRC) mit dem angegebenen α ist:
SRC, α=0.5 SRC_OVER, α=0.5 SRC_IN,α=1 SRC_OUT,α=1
DST_OVER,α=1 DST_IN, α=1 DST_OUT, α=0.5 CLEAR, α beliegig
Programme wie Photoshop oder Gimp haben ein Layer-Konzept, das fertige Bild wird aus den Layern zusammengesetzt.
Auch die Bildmischer im Videostudio und Compositing Programme wie Fusion oder After Effects verwenden die Algebra von Porter und Duff. In deren Handbüchern wird direkt auf den Artikel von Porter und Duff verwiesen, es lohnt sich also ihn in den Semesterferien mal durchzusehen.
Lehrvideo (YouTube)