如何将颜色与透明度混合？答案

【问题标题】：How to blend colours with transparency?如何将颜色与透明度混合？
【发布时间】：2021-02-18 10:15:07
【问题描述】：

我希望能够混合两个或多个 Color 对象。假设我从一个半透明的红色开始：

var red = Color.FromArgb(140, 255, 0, 0);

然后我想在其中混合半透明的绿色：

var green = Color.FromArgb(140, 0, 255, 0);

我遇到的颜色混合代码 sn-ps 通常会在此处产生棕色阴影，但我真正想要的是一种效果，就像你要在上面绘制一种颜色时得到的效果一样另一个在（比如）Paint.Net，导致更多的深绿色：-

然后我想混合第三种颜色，比如半透明的蓝色：

var blue = Color.FromArgb(140, 0, 0, 255);

这一次，我想在这张图片的中心看到蓝绿色：

（同样，如果我尝试使用通常的代码 sn-ps，那么我通常会以灰色或棕色结束）。

顺便说一句，可能值得一提的是，以下代码几乎实现了我所追求的：

using (var bitmap = new Bitmap(300, 300))
{
    using (var g = Graphics.FromImage(bitmap))
    {
        var c1 = Color.FromArgb(alpha: 128, red: 255, green: 0, blue: 0);
        var c2 = Color.FromArgb(alpha: 200, red: 0, green: 255, blue: 0);
        var c3 = Color.FromArgb(alpha: 100, red: 0, green: 0, blue: 255);
        g.FillRectangle(new SolidBrush(c1), 100, 0, 100, 100);
        g.FillRectangle(new SolidBrush(c2), 125, 75, 100, 100);
        g.FillRectangle(new SolidBrush(c3), 75, 50, 100, 100);
    }
}

我猜它的代码相当于我的 Paint.Net 步骤，在另一个上绘制一个半透明的彩色矩形。但是我希望能够计算出最终的混合颜色，并在一次调用g.FillRectangle() 时使用它，而不是调用该方法三次来达到混合效果。

最后，这是我之前提到的那种颜色混合代码 sn-p 的示例，当我将它们用于我的颜色时通常会产生棕色阴影：-

    private Color Blend(Color c1, Color c2)
    {
        var aOut = c1.A + (c1.A * (255 - c1.A) / 255);
        var rOut = (c1.R * c1.A + c2.R * c2.A * (255 - c1.A) / 255) / aOut;
        var gOut = (c1.G * c1.A + c2.G * c2.A * (255 - c1.A) / 255) / aOut;
        var bOut = (c1.B * c1.A + c2.B * c2.A * (255 - c1.A) / 255) / aOut;

        return Color.FromArgb(aOut, rOut, gOut, bOut);
    }

【问题讨论】：

您说的很对：gdi 绘图的 alpha 混合模式仅限于一种。要获得更多，比如说您需要编写一个或多个自己的例程的 Photoshop 图层混合模式集。数学可以在here 找到。我这样做是为了全套模式，然后是一些在 c# 中，也许我应该将它发布到 git 但 atm 我没有时间.. - Otoh，如果你想完全控制覆盖区域，你可能需要剖析数字并分别填写。
@TaW 非常感谢，我没有完全理解您的 C# 代码 sn-p 中的四个参数，但是通过一些试验和错误，我能够简化它并让它工作（以满足至少我的需要）。见下文。

标签： c# colors

【解决方案1】：

感谢@TaW 之前的评论（否则我永远无法解决这个问题！），我能够编写一个方法来混合 Paint.net、Paintshop 等风格的两种颜色：-

var r = Color.FromArgb(140, 255, 0, 0);
var g = Color.FromArgb(140, 0, 255, 0);
var b = Color.FromArgb(140, 0, 0, 255);

// How to use:
var rg= AlphaComposite(r, g);
var rb= AlphaComposite(r, b);
var gb= AlphaComposite(g, b);
var rgb= AlphaComposite(AlphaComposite(r, g), b);

...

// A cache of all opacity values (0-255) scaled down to 0-1 for performance
private readonly float[] _opacities = Enumerable.Range(0, 256)
                                      .Select(o => o / 255f)
                                      .ToArray();

private Color AlphaComposite(Color c1, Color c2)
{
    var opa1 = _opacities[c1.A];
    var opa2 = _opacities[c2.A];
    var ar = opa1 + opa2 - (opa1 * opa2);
    var asr = opa2 / ar;
    var a1 = 1 - asr;
    var a2 = asr * (1 - opa1);
    var ab = asr * opa1;
    var r = (byte)(c1.R * a1 + c2.R * a2 + c2.R * ab);
    var g = (byte)(c1.G * a1 + c2.G * a2 + c2.G * ab);
    var b = (byte)(c1.B * a1 + c2.B * a2 + c2.B * ab);
    return Color.FromArgb((byte)(ar * 255), r, g, b);
}

【讨论】：