Комедия положений с режимами наложений

Мария Уранова

Multiply и Screen

Color Dodge и Color Burn

Hard Light и Overlay

Soft Light

А зачем?

Как это делается…

Разные у людей бывают способы убивать время: одних из боулинга за уши не вытащишь, другие больше в рулетку или еще во что посерьезнее, третьи собирают фантики.

А теперь, спасибо компьютеру, любой взрослый дядя может поиграть в Quest или Doom. А я (как взрослая тетя) предпочитаю возиться с режимами наложения в Photoshop. Занятие увлекательнейшее! Заменишь Normal, например, на Overlay — и сразу другая картинка получается: изменились тональность, настроение, появились новые детали.

Вообще компьютерные художники любят играть с режимами наложения. Но досконально разбираются в них немногие. Знания большинства пользователей сводятся к тому, что Multiply утемняет картинку, а Screen осветляет. В учебниках обычно объясняют на пальцах, что Multiply — это если два слайда засунуть в одну рамку и вставить в проектор, а Screen — это то, что получится, если на один экран направить два проектора. И все. Зачем нужны разные режимы (кроме заполнения досуга праздных художников) и в чем их особенности — гадайте сами. Приобретайте опыт по крохам, может когда-нибудь пригодится. Я тоже приобретала его по крохам. Но хотелось чего-то большего. Поэтому, когда в КомпьюАрте появилась часть статьи «Photoshop: от простого к сложному» под заманчивым названием «Секреты слоев и режимов наложения», сердце сладко замерло: сейчас открою журнальчик — и все по порядку: как работает, к каким изменениям приводит, где можно использовать хоть Screen, хоть Оverlay, хоть Hard Light. Не тут-то было. Меня ждал не лишенный, правда, интереса рассказ о том, как навести туман, сгустить тени, поджечь текст и (в который раз!) сделать хромированную эмблему несуществующей марки автомобиля.

С использованием режимов наложения, конечно. А где же секреты? Как все-таки вычисляется Оverlay? Как меняют гистограмму картинки Screen? Пришлось разбираться самой. Все оказалось не так уж и сложно.

При наложении из двух картинок делается одна. Берутся два соответствующих пиксела и по ним определяется цвет соответствующего пиксела на итоговой картинке. Определяется он по числовым характеристикам цвета с помощью математической формулы. Режим наложения и есть эта формула. Недаром самый первый режим в списке носит математическое название «Умножение» (Multiply). А дальше по списку встречается еще и «Разность» (Difference). Названия типа «Мягкий свет» (Soft Light) или «Наложение» (Overlay) — не более чем образ. Основа же везде чисто математическая.

Справедливости ради надо сразу оговориться: режимы наложения бывают не только у слоев. Любому преобразованию, от рисования инструментами до фильтра, можно придать режим (Mode). Для инструментов это сразу делается в палитре Options, а для фильтров и других преобразований — постфактум в меню «Ослабление» (Fade). Но суть всюду одна: рисунок или видоизмененная картинка мысленно помещается в новый слой, который накладывается в указанном режиме. Вполне естественно, прозрачность инструмента и степень ослабления эффекта в Fade — это прозрачность наложенного слоя. Поэтому, говоря о режимах наложения, до поры до времени можно все рассматривать на слоях.

И еще одно упрощение. Механизм действия разных режимов наложения можно изучать на одноканальных картинках (Gray Scale). Потому что при наложении трех- и четырехканальных изображений (RGB и CMYK) соответствующие каналы обсчитываются попарно. Red с Red, Cyan с Cyan. А Green на Red или Magenta на Cyan не влияет.

Для проведения эксперимента были взяты две GrayScale-картинки. Полоски от черного до белого, то есть от 100 до 0% по CMYK. Или от 0 до 255 по RGB. Или просто от 0 до 1. Что считать нулем, а что единицей — дело вкуса. Но формулы выглядят симпатичнее, если белое считать единицей (255/255), а черное — нулем (0/255) — по логике мышления RGB. Усредненный цвет картинок — серый, 50% Gray. На нижней картинке полоски вертикальные (x меняется от 0 слева до 1 справа). На верхней — горизонтальные (y меняется от 0 внизу до 1 наверху). Накладываем картинки в разных режимах и смотрим, что получится. Каждая получившаяся картинка — не просто наглядная иллюстрация, а еще и табличное задание той самой функции, которая и есть режим наложения.

Меня интересовало следующее:

• производимый эффект;

• влияние на гистограмму;

• влияние на общий тон картинки — среднее (Mean) в меню «Гистограмма»;

• формула. Очень интересно, как Photoshop все это считает, а кроме того, полезно для выяснения разных свойств и закономерностей;

• зависимость от порядка наложения: какой слой сверху, какой — снизу;

• «нейтральные цвета», то есть не оказывающие влияния на другой слой. Они могут быть разными для верхнего и нижнего слоев;

• «инертные» цвета, которые не поддаются влиянию верхнего слоя, какие бы цвета в нем ни оказались;

• что происходит с точки зрения фотографии;

• что получится, если картинку наложить саму на себя (полезно для цветокоррекции).

Пока ограничимся семью режимами: Multiply, Screen, Overlay, Hard Light, Soft Light, Color Dodge и Color Burn. Поверьте на слово, у всех этих семи режимов есть некоторое морфологическое родство. С точки зрения математики они стоят особняком и от цветовых HSL-режимов, и от таких режимов, как Lighten или Exclusion. Почему это так, станет понятно, когда мы будем сравнивать их математические формулы.

Результаты — в таблице на стр. 64.

Multiply и Screen

Уже по картинкам в таблице видно, что приведенные в ней режимы объединяются в пары. Например, Multiply и Screen. Во-первых, они дают симметричные гистограммы. Во-вторых, таблица Multiply, повернутая на 180°,  — это негатив таблицы Screen. То есть дополнение (1 — z) к Screen двух значений x и y — это Multiply их дополнений (1 — x) и (1 — y). Нейтральные и инертные цвета для Multiply — это дополнения к нейтральным и инертным цветам Screen. Вот такие близнецы-братья.

С точки зрения фотографии, чтобы получить Screen, надо сделать негативы (1 — x) и (1 — y), вставить в одну рамку (Multiply) и снова отпечатать позитив (1 — z). Теперь понятно, почему Screen всегда осветляет: два сложенных негатива темнее, чем каждый из них в отдельности, следовательно окончательный позитив светлее.

Обе таблицы Multiply и Screen симметричны относительно диагонали — от перемены мест сомножителей произведение не меняется.Что на что наложить — дело вкуса.

Утемняя обе картинки, Multiply тем не менее хорошо сохраняет все детали. Их можно вытянуть, слегка прогнув кривую в Curves. Совсем потеряться детали могут только там, где наложился абсолютно черный цвет. Но на хорошем скане его практически не должно быть.

О сохранении деталей в Screen можно сказать то же, что и о сохранении в Multiply, с той разницей, что потеряться они могут только при наложении белого, а кривую надо прогнуть в другую сторону.

Color Dodge и Color Burn

Такую же пару, как Multiply и Screen, образуют Color Dodge и Color Burn. Их гистограммы друг относительно друга тоже симметричны. Таблица Color Dodge, повернутая на 180°, является негативом таблицы Color Burn. Чтобы получить дополнение (1 — z) к Color Burn, надо сделать Color Dodge от дополнений (1 — x) и (1 — y).

С точки зрения фотографии, как следует из названия, Dodge — комбинированное изображение. Это отпечаток, полученный с негативной пленки, на которую сняли два кадра на один. Там, где суммарная экспозиция оказалась слишком велика (x + y > 1), пленка засвечена «в уголь», и на окончательном отпечатке ничего не пропечаталось. Отсюда на конце гистограммы Color Dodge всплеск в точке белого (z = 1). А весь тональный диапазон равномерно распределится там, где сумма измерений по x и y, как у багажа в метро, не превышает 1. Алгебраическая формула отражает именно эту линейность, равномерность распределения тонов. От белого при переэкспонировании до неизмененного цвета при наложении черного (от z = 1 при x + y > 1 до z = x при y = 0).

Burn по-американски — передержка. В данном случае — отпечаток, полученный последовательным экспонированием двух негативов. Там, где наложились изображения темных предметов (x + y > 1), каждый из негативов даст большую засветку и на отпечатке получится «глухой» черный цвет без деталей. У Color Burn на гистограмме всплеск в точке черного. И равномерное распределение тонов от перепечатанных «в уголь» до неизмененных при наложении белого.

В Color Dodge абсолютно выбеливаются все света, попавшие против светов. Поэтому, если не хотите в результате получить Tabula Rasa, не накладывайте друг на друга два светлых слайда. А вот накладывание светлого на темное (при условии x + y < 1) приводит к особенно сильным изменениям. За счет этого можно получить интересные цветовые эффекты с появлением новых цветов в гамме картинок. На то он и Color Dodge.

Color Burn, антипод Color Dodge, убивает, превращая в черное все темное на темном. Наложение темной картинки на светлое дает сильный цветовой сдвиг.

Hard Light и Overlay

Следующая пара — Hard Light и... нет, не Soft Light, как подсказывает название. Hard Light образует пару с Overlay.

Каждая из таблиц Hard Light и Overlay сама симметрична с точностью до наоборот. Повернув ее на 180°, то есть взяв дополнения (1 — x) и (1 — y), получим негатив, то есть дополнение (1 — z).

С точки зрения фотографии все равно, сделать Overlay из двух картинок или наложить в Overlay их негативы и отпечатать позитив. То же происходит и с Hard Light.

Между собой Hard Light и Overlay связаны еще теснее. И тот и другой режим, как видно из их формул, склеен из Multiply и Screen с добавлением множителя 2. Формулы одинаковы, но условие в одном случае на x, а в другом на y. Если x и y поменять ролями, таблица отразится симметрично относительно диагонали. При этом из таблицы Hard Light получается таблица Overlay, а из таблицы Overlay — Hard Light. То есть Overlay — это Hard Light из тех же слоев, но наложенных в обратном порядке.

Overlay утемняет тени и осветляет света. Повышает контраст, раздвигая средние тона к теням и светам. Естественно, то же происходит и при наложении в Hard Light. При наложении светов на света (x <1/2, y <1/2) и теней на тени (x >1/2, y >1/2) Hard Light и Overlay совпадают.

Overlay, гибрид Multiply и Screen, идеален для наложения на «вялый» слайд без выраженных теней и светов. Иначе белые и черные элементы нижней картинки резко пробьют верхнюю, структура которой в Overlay выражена слабее.

В Hard Light активнее проявляется верхняя картинка, поэтому для сохранения деталей лучше накладывать изображение, состоящее в основном из средних тонов.

Soft Light

В списке семи рассматриваемых режимов остался один непарный Soft Light. Формула дурного вида задает интуитивно простую ситуацию: при наложении серого (y = 1/2) цвет не меняется, при наложении черного (y = 0) — утемняется по параболе (z = x²), при наложении белого — осветляется по параболе (z = Цx). Все остальные значения равномерно интерполируются. В результате слегка повышается контраст. Верхняя картинка влияет не слишком сильно. Активно — только самые светлые и самые темные места.

Soft Light не полностью отвечает своему названию: хотя светлое слегка осветляет, но и темное немного утемняет нижнюю картинку, структура которой почти не меняется. А верхняя картинка выглядит как легкая тень. Я бы назвала этот режим Привидением (Ghost).

А зачем?

Чаще всего режимы наложения используются для наслоения просвечивающих друг через друга картинок. Недаром, когда в третьей версии Photoshop появились слои, графический дизайн был наводнен образчиками «слоеных пирожков». Без 2-3 полупрозрачных уровней ни одна работа не казалась зрителю достаточно современной.

Перебор различных типов наложения сам по себе занимателен. Когда в голове нет никаких идей, а работу надо завтра представить заказчику, такой перебор иногда подсказывает какое-нибудь «свежее» решение.

Описанный способ применения режимов наложения довольно распространен. Но меня всегда интересовало их более утилитарное применение. Возьмем, к примеру, тривиальное вклеивание облаков в слайд с невыразительным небом. Хотя в данном случае небо не пустое, ему не хватает перспективы, для того чтобы подчеркнуть глубину пространства. Подходящие облака нашлись довольно быстро, но цветовая гамма совершенно не подходила — слишком много Cyan. Менять Hue — испортится оттенок самих облаков. Менять Hue только для Cyan — появятся артефакты по краю облаков. Лучше вклеить (Paste Into) новые облака не в режиме Normal, а в режиме Мultiply. Тогда первоначальный цвет неба наложится на новые облака как при рисовании акварелью — и они отлично впишутся в пейзаж.

С помощью режимов наложения можно не только слепить из двух картинок одну, но и исправить некачественный слайд или скан. Для этого иногда достаточно просто скопировать картинку во второй слой и задать ему, например, режим Screen. Возьмем, к примеру, слайд с водопадом и трогательными цветочками на переднем плане, снятый с явной недодержкой. Если наложить его на себя самого в режиме Screen, получится то, что вышло бы при удвоенной экспозиции. Действительно, теперь общий баланс цветов вполне удовлетворителен, только вот цветочки стали белесыми и потеряли детали. Здесь поможет побочный эффект работы в слоях: если верхний слой сделать прозрачным в светах, цветочки останутся такими же, как были на исходном слайде.

Исправить тональность слайда с помощью кривой (Curves) тоже не составило бы труда. Как показывает формула самоналожения, Screen в данном случае равносилен прогибанию кривой по параболе (z = 2x — x²). Но при этом цветочки получились бы хуже. Парабола прогибается сразу от нуля — и они «выскакивают» в белое, а если изгибать ее двумя точками, чтобы не изменять света, то из-за плоского участка на кривой потеряются все детали лепестков.

Теперь можно попробовать исправить и «вялый» слайд без активных светов и теней, построив его именно на игре света и тени. Возьмем слайд с закатом в горах, снятый осенью с высоты птичьего полета. Вспоминаете: «Боги, боги, как грустна вечерняя земля!» Но слайд настолько тусклый, что никакого Воланда пока и близко нет. Поскольку Overlay усиливает контраст изображения, акцентирует света и тени, сразу станет понятно, какой режим наложения следует использовать прежде всего. Наложение (Overlay) картинки самой на себя сделает ее достаточно контрастной. Небо приобрело цвет, но закат исчез. Придется вернуться обратно. Однако в отличие от слайда с водопадом и цветочками здесь прозрачность светов возвращает цвет не только неба, но и ярких осенних деревьев. Поэтому прозрачными надо сделать не все света, а только голубые. Видите насколько удобно работать в слоях, когда там лежит одна и та же картинка?

КомпьюАрт 9'2000