关于图片的alpha通道、透明度

三原色光模式又称RGB颜色模型，是一种加色模型，将RGB三原色的色光以不同的比例相加，以产生多种多样的色光。而计算机中更为常见的还有RGBA颜色模型。A 一般称为alpha通道，一些人也称为透明度、不透明度等。

在电脑中，假设有两个跟窗口尺寸一样的单色图片：
图片A:红色,RGB(255,0,0) 在这里插入图片描述
图片B:绿色,RGB(0,255,0)

1.先不考虑透明度

初始窗口是空白（可以认为是纯黑色,RGB(0,0,0)），先绘制图片A，此时窗口中的颜色就是红色,RGB(255,0,0)；接着图片B写入窗口，此时窗口中颜色直接被覆盖成了RGB(0,255,0) ；如果记窗口的颜色为D,那这个流程图就是
D = RGB(0,0,0)
绘制图片A: D = RGB(255,0,0)
绘制图片B: D = RGB(0,255,0)
记当前绘制的颜色为S ,可以简单的归纳绘制颜色的公式为：

D  =  S

2.引入透明度

先取两个极限：全透、全不透。以图片A举例，全不透就是直接覆盖，完整的显示A的颜色(红色)；全透就是显示之前的颜色，完全丢弃A的颜色,即显示黑色。
这里可以认为透明度的两个极限值就是0，1；看上去透明度,可以作为RGB值的系数，一般来说使用不透明度(opacity)更符合习惯，不透明度 = 1 - 透明度，即最终颜色是 opacity * RGB:
opacity = 0 显示颜色 RGB(255x0,0x0,0x0) = RGB(0,0,0) 显示纯黑色
opacity = 1 显示颜色 RGB(255x1,0x1,0x1) = RGB(255,0,0) 显示纯红色
opacity = 0.5 显示颜色 RGB(255x0.5,0x0.5,0x0.5) = RGB(128,0,0) 半红色？
0-1渐变过程大概是这个样子：
在这里插入图片描述
看上去已经达到了我们想要的效果，此时绘制颜色的公式为：

 D =  S x opacityS。

这个公式在窗口本身没有颜色时没有问题，但我们引入透明度就是为了能在绘制时保留窗口之前的颜色，当opacity不为1时，我们希望能看到一定程度窗口原始的颜色，最典型的计算公式就是：

D = D x (1 - opacityS) + S x opacityS

这个公式也是Opengl 中最常用的颜色混合模式，随着颜色透明度的变化，可以混合出比较理想的颜色显示。

如果图片的每个像素都自由设定透明度，就是现代流行的RGBA颜色表示法 ,其中A代表alpha,也就是不透明度。

3.关于预乘alpha

RGBA 表示法中，半透红色一般表示为 (255,0,0,0.5)。在上边的颜色计算中我们都会将alpha 乘以各个R、G、B分量，如果我们保存的时候就将值提前乘以alpha ，这样就可以直接进行相加了，这种情况下半透明红色就记为 (255 x 0.5,0 x 0.5,0 x 0.5,0.5) = (128,0,0,0.5)，这就是预乘alpha。

预乘alpha，能够有限的提升性能。一个更重要的原因是（后续内容来自https://www.cnblogs.com/xiaonanxia/p/9448444.html ）：

没有 Premultiplied Alpha 的纹理无法进行 Texture Filtering（除非使用最近邻插值）。

以最常见的 filtering 方式线性插值为例，一个宽2px高1px的图片，左边的像素是红色，右边是绿色10%透明度:
在这里插入图片描述
，如果把这个图片缩放到1x1的大小，那么缩放后1像素的颜色就是左右两个像素线性插值的结果，也就是把两个像素各个通道加起来除以2。如果使用没有 Premultiplied Alpha 的颜色进行插值，那么结果就是：