颜色透明度

 图像上某点的颜色，用RGB表示法表示时一般指出RGB各个分量的取值(取值范围是0~255)。但是还有一种表示法是RGBA，关于这个A可能有些人就要糊涂半天了，可能要问，某点的颜色不是由RGB三原色构成么？难不成这个A也是原色之一么？。
    当然，吾鄙陋之至，也算作其中一员，糊涂了两年多。再次接触，是在指定窗口的颜色时，要指定其背景色，经过一番思考，至今算是清楚了一点^^。
    记得当初学到图形学时，一本书中提到这个A是图像融合时用的，这个A被称之为Alpha通道。当时融合算是学会了，但只是知道公式而已，觉得这个透明度确实只是在两幅图融合时使用，但是为什么称之为透明度，则不甚了了。 
    先从我们日常生活中的例子说明透明度的概念。假设有一个透明玻璃箱，里面装满了清水，称之为物体B；还有发光体太阳，称之为物体A；看清这个水箱，还得有人得眼睛，称之为物体C。光的路径是，物体A发出光，光穿过B，到达C。此时B(即水)是无色的，完全透明，C看到的B的颜色取决于光的颜色—白色，我们认为看到的颜色是A的颜色，A的颜色在看到的颜色中所占分量是1，B的颜色在看到的颜色中所占分量是0。
    现在往水里注入一定量的深蓝墨水，C再次观察B，观察到的颜色是蓝色，介于白色和深蓝之间，即发生A的颜色和物体B的颜色融合，观察到的颜色是一种介于A颜色和B颜色之间的颜色，A的颜色在看到的颜色中所占分量是a(0 < a < 1)，B的颜色在看到的颜色中所占分量是b(0 < b < 1)，且a加b之和为1。
    继续往玻璃箱中注入深蓝墨水，直至饱和为止，C再次观察B，其颜色是一种近乎黑色的深蓝色，此时可以认为观察到的颜色是物体B的颜色，A的颜色在看到的颜色中所占分量是0，B的颜色在看到的颜色中所占分量是1。
    如果透明度范围是0~1,可以认为水的透明度是0，饱和状态的深蓝水的透明度是1，则非饱和状态的蓝色水的透明度是一个大于0而小于1的小数。如果透明范围是0~255,则完全透明时透明度是0，不透明时透明度是255，不完全透明时透明度是一个大于0小于255的数。
    话题再次转回窗口的颜色，绘制窗口时要指定窗口的颜色，假设现在的窗口数目是2，一个是背景，另一个是将要创建出来的窗口。如果认为背景是一个发光物体，而窗口指定的颜色值为RGBA格式，即有一定透明度，则最终用户看到的窗口颜色，即窗口绘制完成时的颜色则是二者颜色融合的结果，实质就是图像融合。
    如果背景颜色是(R0,G0,B0)，前景色是(R1,G1,B1)，透明度是Alpha，显示器上显示的窗口颜色是(R,G,B)，其计算过程如下：
    R   =   R0   * （255-Alpha)/255   +   R1 * Alpha/255 =    R0   +   (R1 - R0) * Alpha/255
    G   =   G0   * （255-Alpha)/255   +   G1 * Alpha/255 =    G0   +   (G1 - G0) * Alpha/255
    B   =   B0   * （255-Alpha)/255   +   B1 * Alpha/255 =    B0   +   (B1 - B0) * Alpha/255 
    上面这个计算过程是一个线性计算过程。各个颜色分量的计算过程中，我认为第一步是最好理解的，（255-Alpha)/255代表了背景色所占分量，Alpha/255则是窗口颜色所占分量，但是第二步适宜于计算机计算过程。