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03、圖像通道

在Photoshop中有一個很重要概念叫圖像通道,在RGB色彩模式下就是指那單獨的紅色、綠色、藍色部分。也就是說,一幅完整的圖像,是由紅色綠色藍色三個通道組成的。回顧一下前面的三張通道圖(順序為RGB)。他們共同作用產生了完整的圖像,如下最右圖。

大家也許會問:如果圖像中根本沒使用藍色,只用了紅色和綠色,是不是就意味著沒了藍色通道?

我們已經知道黃色和藍色是互補色,那么一幅全部是純黃色的圖像中,是不是就不包含藍色通道?

這是錯誤的概念,一幅完整的圖像,紅色綠色藍色三個通道缺一不可。即使圖像中看起來沒有藍色,只能說藍色光的亮度均為0,但不能說沒有藍色通道存在。

“存在、亮度為零”和“不存在”是兩個不同的概念。

現在大家在Photoshop中調入上面那幅完整的圖片。再調出通道調板。一般來說通道調板和圖層調板是拼接在一起的,可以通過調出圖層調板〖F7〗后切換到通道。也可以使用菜單【窗口 通道】。如果調板中沒有顯示出縮覽圖,可以右鍵點擊調板中藍色通道下方的空白處,在彈出的菜單中選擇“小”或“中”或“大”。我們看到的通道調板類似下圖。

此時注意紅色綠色藍色三個通道的縮覽圖都是以灰度顯示的。如果我們點擊通道名字,就會發現圖像也同時變為了灰度圖像。快捷鍵分別是:〖CTRL ~〗〖CTRL 1〗〖CTRL 2〗〖CTRL 3〗。點擊通道圖片左邊的眼睛圖標,可以顯示或關閉那個通道。可以動手試試看不同通道組合的效果。

注意不要混淆:最頂部的RGB不是一個通道,而是代表三個通道的總合效果。如果關閉了紅色綠色藍色中任何一個,最頂部的RGB也會被關閉。點擊了RGB后,所有通道都將處在顯示狀態。

我們可以看到:

如果關閉了紅色通道,那么圖像就偏青色。如下左圖。如果關閉了綠色通道,那么圖像就偏洋紅色。如下中圖。如果關閉了藍色通道,那么圖像就偏黃色。如下右圖。

這個現象再次印證了反轉色模型:紅色對青色、綠色對洋紅色、藍色對黃色。

現在點擊察看單個通道,發現每個通道都顯示為一幅灰度圖像(不能說是黑白圖像)。如下3圖,從左至右分別是灰度的紅色、綠色、藍色通道圖像。

乍一看似乎沒什么不同,仔細一看卻又有很大不同。雖然都是灰度圖像,但是為什么有些地方灰度的深淺不同呢?這種灰度圖像和RGB又是什么關系呢?

在回答這些問題之前先復習一下前面的一些概念:

電腦屏幕上的所有顏色,都由紅色綠色藍色三種色光按照不同的比例混合而成。這就是說,實際上圖像是由三幅圖像(紅色圖綠色圖和藍色圖)合成的。

如果對這兩個概念有還不明確的話,請再次學習本篇前面有關RGB色彩理論的部分。明白了上面的話后,再看下面的部分:

對于紅色而言,它在圖像中的分布是不均勻的,有的地方多些,有的地方少些。相當于:有的地方紅色亮度高些,有的地方紅色亮度低些。

現在再來看紅色通道的灰度圖,可以看到,有的地方偏亮些,有的地方偏暗些,如下圖。

那么把兩者對應起來看,這幅灰度圖實際上等同于紅色光的分布情況圖。

在紅色通道灰度圖中,較亮的區域說明紅色光較強(成分較多),較暗的區域說明紅色光較弱(成分較少)。

純白的區域說明那里紅色光最強(對應于亮度值255),純黑的地方則說明那里完全沒有紅色光(對應于亮度值0)。

某個通道的灰度圖像中的明暗對應該通道色的明暗,從而表達出該色光在整體圖像上的分布情況。由于通道共有3個,所以也就有了3幅灰度圖像。

從上面的紅色通道灰度圖中,我們看到車把上掛著的帽子較白,說明紅色光在這區域較亮。那么,是否可以憑借這個紅色通道的灰度圖像,就斷定在整個圖像中,帽子就是紅色的呢?還不能,完整圖像是由三個通道綜合的效果,因此還需要參考另外兩個通道才能夠定論。下面再次列出RGB3個通道的灰度圖。

我們從中可以分析出:

三個通道中帽子部分都是白。代表這個地方的RGB都有最高亮度,那么可以判斷出這個地方是白色(或較白)。

三個通道中坐墊下的掛包中部都是黑色,那么這個地方RGB都不發光,可以判定這個地方是黑色的(或較黑)。

R通道中的前輪圈是白色,G和B通道中為黑色,說明這個地方只有紅色,沒有綠色和藍色,那么這個地方應該是紅色(或較紅色)。

三個通道中后輪胎都是差不多的灰度,說明這個地方RGB值較為接近,那么這個地方應該是灰色(或接近灰色)。

做完以上的推理分析后,可以回到前面原圖部分去對照一下。

現在來明確幾個概念:

通道中的純白,代表了該色光在此處為最高亮度,亮度級別是255。

通道中的純黑,代表了該色光在此處完全不發光,亮度級別是0。

也可以這樣記憶:在通道中,

白(或較白)代表“光明的”、“看得見的”、“有東西”。

黑(或較黑)代表“黑暗的”、“看不見的”、“沒東西”。

下面我們在圖像上用不同的顏色寫4個字母:青色A,洋紅色B,白C,綠色D。注意所有顏色均為純色。請說出ABCD在RGB三個通道中的顏色分別是什么?

來看一下推理過程,首先我們要確定ABCD的顏色值:

A是青色,青色是紅色的反轉色,那么它的RGB值就應該是:0,255,255。

B是洋紅色,洋紅色是綠色的反轉色,那么RGB值就是:255,0,255。

C是白,白色代表RGB均為最大值,RGB值為:255,255,255。

D是綠色,意味著沒有R和B的成分,RGB值為:0,255,0。

再看剛提到過的概念:亮度255在通道灰度圖中顯示白色,亮度0在通道灰度圖中顯示黑色。得出結論:

A(0,255,255)在RGB中順序為:黑、白、白。

B(255,0,255)在RGB中順序為:白、黑、白。

C(255,255,255)在RGB中順序為:白、白、白。

D(0,255,0)在RGB中順序為:黑、白、黑。

對照一下RGB通道的灰度圖,如下3圖。如果這道題目沒做對,那么請回到前面重新學習。

再在圖像中打上字母E(200,0,255)和F(127,0,255),如下圖。那么這兩個字母在R通道中應該是什么顏色呢?

首先我們回顧一下前面的定義:

通道中的純白,代表了該色光在此處為最高亮度,亮度級別是255。

通道中的純黑,代表了該色光在此處完全不發光,亮度級別是0。

以上只針對純黑和純白兩種極端狀態作出了定義,而在現實圖像中,大部分色彩并不是這么極端的。我們察看前面圖像各個通道的時候,就會發覺純黑和純白的部分極少,大部分都是中間的過渡灰色。對,就是灰色,亮度值介于1~254的,在通道灰度圖中就呈現灰色,切換到R通道,看到的效果如下圖。

同樣是灰色,E卻要比F亮一些。比較兩者在R的亮度數值就會看到,E的亮度為200,F為127。亮度值越高,說明色光成分越多,因此通道灰度圖中就越偏白。

現在我們要增加幾條內容后重新記憶概念:

通道中的純白,代表了該色光在此處為最高亮度,亮度級別是255。

通道中的純黑,代表了該色光在此處完全不發光,亮度級別是0。

介于純黑純白之間的灰度,代表了不同的發光程度,亮度級別介于1至254之間。

灰度中越偏白的部分,表示色光亮度值越高,越偏黑的部分則表示亮度值越低。

現在可以明白為何通道用灰度表示了吧?因為通道中色光亮度從最低到最高的特性,正符合灰度模式那種從黑到白過渡的表示。正是因為灰度的這種特性,使得它在以后還被應用到其它地方。通道中的灰度,與顏色調板的灰度滑塊是對應的。

在理解了以上的內容后,有一個隨之而來的疑問:通道有什么用?通道不是拿來“用”的,而是整個Photshop顯示圖像的基礎。我們在圖像上做的所有事情,都可以理解為是色彩的變動,比如你畫了一條黑色直線,就等同于直線的區域被修改成了黑色。而所有色彩的變動,其實都是間接在對通道中的灰度圖進行調整。比如下左圖。

0103我們使用色彩平衡工具作一個簡單的色彩調整,快捷鍵〖CTRL B〗,菜單【圖像 調整 色彩平衡】,將綠色滑塊拉到最右邊,下方的色調平衡先不要去管,如下中圖。

這時看到圖像明顯偏綠色了,如下右圖。

那么圖像是怎么變綠色的呢?其實就是綠色通道發生了改變,增強了綠色光在圖像中的亮度。那么思考一下,如果單獨比較綠色通道在調整前后的灰度圖,現在應該是變得更亮,還是變得更暗?

對照一下我們前面總結過的4條定義其一:灰度中越偏白的部分,表示色光亮度值越高,越偏黑的部分則表示亮度值越低。

那么反過來,如果亮度值高,就意味著通道的灰度圖像偏白。下面對比一下調整前后綠色通道的灰度圖,如下2圖。可以看到后者要顯得明亮一些。

這就是圖像偏綠色的最基本原理。在操作中,之所以我們不必直接去修改通道,是因為Photoshop替我們做了那些工作。它通過一些使用起來較為方便和直觀的工具(如剛才的色彩平衡),來間接地修改通道從而改變圖像色彩。

既然通過色彩平衡工具的調整,把圖像色彩調整偏綠色,導致綠色通道變亮。那么反過來,增亮綠色通道能否使圖像偏綠色呢?首先前半句的陳述是錯誤的,通道是圖像的基礎,是通道改變了圖像,而不是圖像改變了通道。

至于這個問題,我們可以動手來驗證。首先我們把這幅原圖調入Photoshop,如下左圖。

調出通道調板,單擊綠色通道,此時圖像顯示出綠色通道的灰度圖。然后使用菜單【圖像 調整 亮度/對比度】,將亮度增加到+35,對比度不變,這樣得到了與之前使用色彩平衡工具調整效果類似的灰度圖,如下中圖。

現在切換回RGB總體效果〖CTRL ~〗,就可以看到圖像色彩改動的效果了。如下右圖。

這又證明了前面的敘述:通道是整個Photoshop顯示圖像的基礎。色彩的變動,實際上就是間接在對通道灰度圖進行調整。

通道是Photoshop處理圖像的核心部分,所有的色彩調整工具都是圍繞在這個核心周圍使用的。

想象一下,如果我們在三個通道中相同的地方:

都畫上一條白線,那么在整體圖像中,這個地方就多出了一條白線了。如下4圖左邊一條豎線。

如果我們在R通道畫白線,而在G通道和B通道畫黑線,那么整體圖像中,就多出了一條紅色的線。如下4圖右邊的豎線:

由此可見,不僅是色彩的調整,連繪圖工具都是在通過改變通道來達到目的的。繪圖工具將在后面的課程中介紹。

既然通道是基礎,既然我們單獨加亮綠色通道可以起到與色彩平衡工具相同的效果,那為什么還要其他工具呢?之前說過,因為直接調整通道不方便,效果也不直觀,比如我們增亮綠色通道的時候看到的只是灰度圖,無法準確判斷最終的調整效果。如果要看效果必須確認操作后切換回RGB觀看,如果不滿意還要重復操作步驟。較為不便。而色彩平衡工具在你拉動滑塊的時候,就能夠實時地把最終效果顯示出來,讓我們可以準確的感受從而判斷。因此那些各種各樣的調整工具是為了讓我們使用起來更加方便和快速。

0104另外:我們可以通過調整Photoshop預置讓通道顯示出色彩。【編輯 預置 顯示與光標】打開預置調板,也可以〖CTRL K〗調出預置常規后切換到顯示與光標。將“通道用原色顯示”打上勾。如下左圖。這樣通道調板就變成彩色的了。如下右圖。

此時點擊單個通道,圖像也會以帶有色彩的圖像來顯示。效果類似前面看到過的這3圖。不過,這種顯示方式反而不如灰度圖像來的準確,因為加上了色彩的干擾,層次不再那么分明,因此不建議使用帶色彩的通道圖。在后面的內容中,我們也都是以灰度圖作為標準的,所以從預置中再將它關閉 。

有關通道的具體應用,將在以后的內容中介紹。

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