css3 的 rgba 色彩模式、png/gif 图片的 alpha 通道、canvas 的 rgba 色彩模式、css3 的阴影、css3 的 opacity 属性等等,这些应用在网页中,有意无意间,我们的页面多了许多半透明的效果。我们知道,在没有 alpha 通道的情况下,两个颜色叠加,上层的颜色会直接覆盖下层的颜色,但有了 alpha 通道,一切就没有这么简单了。今天,我们就要探讨一下,网页中,rgba(r1,g1,b1,a1)+rgba(r2,g2,b2,a2) 会得到什么。
为表述方便,不妨假设最后我们得到的色彩是 rgba(r,g,b,a)。
先考虑透明度。一个色彩透明度 opacity 介于0到1之间,opacity=0 表示完全透明,opacity=1 表示不透明。把要叠加上来的色彩想象成一块玻璃,如果这块玻璃的透明度是0.2,意味着它允许透过80%的光线,阻挡20%的光线。
好,现在想象有两块玻璃,透明度分别是 a1 和 a2,那么光线的通过率分别为 1−a1 和 1−a2。所以可以认为,光线穿过第一块玻璃后,剩余 1−a1;再通过第二块玻璃后,还有 (1−a1)(1−a2),这就是两块玻璃的综合透光率,相应的,透明度就是 1−(1−a1)(1−a2)。
所以我们能得到第一个结论:
a=1−(1−a1)(1−a2)
,即
a=a1+a2−a1a2
接下来考虑 rgb 各分量,它们的计算方法是一样的,我们仅以r通道为例,进行推导。还是想象一块半透明的玻璃,它本身是红色的,但由于它允许其他光线透过,所以玻璃本身的颜色会变淡。人们实际感受到的颜色,只是玻璃原本的颜色乘以透明度的结果。
如果有两块玻璃呢,它们的红色浓度分别是 r1 和 r2,透明度分别是 a1 和 a2。那么第一块玻璃让人感受到的红色浓度为 r1a1,第二块玻璃让人感受到的红色浓度为 r2a2,第一块玻璃的红色色彩穿过第二块玻璃,并与第二块的红色叠加在一起的颜色浓度就是:
rreal=r1a1(1−a2)+r2a2=r1a1+r2a2−r1a1a2
接下来,我们再把两块玻璃合起来,当成一块玻璃,这个整体的红色浓度为 r,透明度为 a。这个 a 我们之前已经推导过了,是 a1+a2−a1a2。那么,我们有:
rreal=ra=r(a1+a2−a1a2)
由这两个等式,我们可以得出:
r=a1+a2−a1a2r1a1+r2a2−r1a1a2
g 和 b 两个分量上也是如此,在此从略。从推导出来的等式上,我们能直接得出一个结论:颜色叠加的运算,不具备交换率、结合率,也就是说,叠加的顺序很重要。
最后来验证一下吧:
rgba(235, 152, 80, 0.6) + rgba(234, 97, 124, 0.8)
rgba(234, 104, 118, 0.92)