Photoshop图像通道介绍

什么是图像通道？

Photoshop里有个特别重要的概念，叫图像通道。在RGB色彩模式下，它指的就是红色、绿色、蓝色这三个独立的部分。

换句话说，一张完整的图像，是由红、绿、蓝三个通道共同拼出来的。还记得前面那三张通道图吗？就是它们三个一起作用，才产生了右边那张完整的图像。

通道与互补色

有人可能会问：如果一张图里压根儿没用蓝色，只有红色和绿色，那是不是就没有蓝色通道了？

我们已经知道黄色和蓝色是互补色，那么一张纯黄色的图像，是不是就不包含蓝色通道？

这个想法是错的。一张完整的图像，红绿蓝三个通道一个都不能少。就算图像里看起来没有蓝色，也只能说明蓝色光的亮度是0，但不能说蓝色通道不存在。“存在但亮度为零”和“根本不存在”完全是两码事。

在Photoshop中查看通道

现在打开Photoshop，调出上面那张完整的图片。再打开通道面板——通常通道面板和图层面板是拼在一起的，按F7调出图层面板后切换到通道就行，或者从菜单【窗口→通道】打开。

如果面板里没显示缩览图，可以在蓝色通道下方空白处右键，选择“小”“中”或“大”。你会看到类似下面这样的通道面板。

注意看，红绿蓝三个通道的缩览图都是灰度显示的。点击任何一个通道的名字，图像就会变成对应的灰度图。

快捷键分别是：Ctrl+~（全彩）、Ctrl+1（红）、Ctrl+2（绿）、Ctrl+3（蓝）。点击通道左边的小眼睛图标，可以单独显示或关闭某个通道。不妨动手试试不同通道组合的效果。

别搞混了：最顶部的RGB不是一个通道，它代表三个通道的总和效果。如果关闭了红绿蓝中的任何一个，顶部的RGB也会自动关闭。反之，点击RGB后，所有通道都会显示出来。

不同通道关闭后的颜色变化

可以看到：

• 关闭红色通道，图像偏青色（左图）。
• 关闭绿色通道，图像偏洋红色（中图）。
• 关闭蓝色通道，图像偏黄色（右图）。

这个现象再次印证了反转色模型：红色对青色、绿色对洋红色、蓝色对黄色。

通道的灰度表示

现在点开单个通道，会发现每个通道都显示为一幅灰度图像（注意，不是黑白图像，是灰度）。下面三张图，从左到右分别是红色、绿色、蓝色通道的灰度图。

乍一看好像差不多，但仔细看差别很大。都是灰度，为什么有的地方深浅不一样？这种灰度图和RGB到底是什么关系？

灰度图与RGB的关系

在回答之前，先复习一下前面的核心概念：屏幕上所有颜色，都是由红色、绿色、蓝色三种色光按不同比例混合而成的。也就是说，一张图像实际上是由三幅图（红色图、绿色图、蓝色图）叠加合成的。

如果这两个概念还不清楚，建议回头再读一遍RGB色彩理论部分。明白了这些，接着往下看：

对红色来说，它在图像中的分布并不均匀——有的地方多，有的地方少。换句话说，有的地方红色亮度高，有的地方红色亮度低。

再看红色通道的灰度图，你会发现有些地方偏亮，有些地方偏暗。把两者对应起来，这幅灰度图其实就相当于红色光的分布情况图。

关键规律：在红色通道的灰度图中，较亮的区域说明红色光较强（成分多），较暗的区域说明红色光较弱（成分少）。纯白的地方代表红色光最强（亮度值255），纯黑的地方代表完全没有红色光（亮度值0）。

每个通道的灰度图像，其明暗就对应着该通道色的明暗，从而表达出该色光在整体图像上的分布。因为通道有三个，所以就有了三幅灰度图像。

从上面红色通道的灰度图可以看到，车把上挂着的帽子比较白，说明红色光在这个区域比较亮。那么，单凭这个红色通道的灰度图，就能断定帽子是红色的吗？还不能。完整图像是三个通道综合的效果，所以还得参考绿色和蓝色通道才能下结论。下面再列出RGB三个通道的灰度图。

如何通过灰度图判断颜色？

我们来分析一下：

• 三个通道中，帽子部分都是白色。这意味着这个地方的RGB都有最高亮度，所以可以判断：这里是白色（或很接近白色）。
• 三个通道中，坐垫下面的挂包中部都是黑色，说明这个地方RGB都不发光，所以是黑色（或很接近黑色）。
• R通道中前轮圈是白色，G和B通道中都是黑色，说明只有红色，没有绿色和蓝色，所以这个地方应该是红色（或偏红）。
• 三个通道中后轮胎的灰度差不多，说明RGB值很接近，所以这个地方应该是灰色（或接近灰色）。

做完这些推理，可以回到前面的原图去对照验证一下。

通道中的黑白灰含义

现在明确几个概念：

• 通道中的纯白，代表该色光在此处为最高亮度，亮度级别是255。
• 通道中的纯黑，代表该色光在此处完全不发光，亮度级别是0。
• 也可以这样记：在通道中，白色（或较白）代表“光明的”“看得见的”“有东西”，黑色（或较黑）代表“黑暗的”“看不见的”“没东西”。

实践练习：分析颜色通道

下面我们在图像上用不同颜色写四个字母：青色A，洋红色B，白色C，绿色D。注意所有颜色都是纯色。请说出A、B、C、D在RGB三个通道中分别是什么颜色？

推理过程是这样的：首先确定A、B、C、D的颜色值：

• A是青色，青是红的反转色，所以RGB值：0,255,255。
• B是洋红色，洋红是绿的反转色，所以RGB值：255,0,255。
• C是白色，RGB全最大值：255,255,255。
• D是绿色，没有R和B，所以RGB值：0,255,0。

再回顾一下：亮度255在通道灰度图中显示白色，亮度0显示黑色。因此：

• A(0,255,255)在RGB中顺序为：黑、白、白。
• B(255,0,255)顺序为：白、黑、白。
• C(255,255,255)顺序为：白、白、白。
• D(0,255,0)顺序为：黑、白、黑。

对照一下RGB通道的灰度图，下面三张就是。如果这道题没做对，建议回头重新学习一遍。

中间灰度的理解

再在图像中打上字母E(200,0,255)和F(127,0,255)，如下图。那么这两个字母在R通道中应该是什么颜色呢？

先回顾一下之前的定义：

• 通道中的纯白，代表该色光在此处为最高亮度，亮度级别255。
• 通道中的纯黑，代表该色光在此处完全不发光，亮度级别0。

以上只针对纯黑和纯白两种极端。实际上，大部分图像色彩并没有这么极端。我们看前面图像各个通道时就会发现，纯黑和纯白部分极少，大部分都是中间的过渡灰色。

对，就是灰色——亮度值介于1到254之间，在通道灰度图中就呈现灰色。切换到R通道，看到的效果如下图。

同样是灰色，E却比F亮一些。比较两者在R通道的亮度数值：E是200，F是127。亮度值越高，说明色光成分越多，因此通道灰度图就越偏白。

更新记忆：通道灰度含义

现在更新一下记忆：

• 通道中的纯白，代表该色光在此处为最高亮度，亮度级别255。
• 通道中的纯黑，代表该色光在此处完全不发光，亮度级别0。
• 介于纯黑和纯白之间的灰度，代表不同的发光程度，亮度级别从1到254。
• 灰度中越偏白，表示色光亮度值越高；越偏黑，表示亮度值越低。

这下明白为什么通道用灰度表示了吧？因为通道中色光亮度从最低到最高的渐变，正好对应灰度模式从黑到白的过渡。正是这种特性，让灰度后来还被用到很多地方。通道中的灰度，跟颜色面板里的灰度滑块是相对应的。

通道的实际应用：色彩平衡

理解了这些之后，自然会有一个问题：通道有什么用？其实通道不是拿来“用”的，而是整个Photoshop显示图像的基础。我们在图像上做的所有操作，本质上都是色彩的变动——比如画一条黑色直线，就相当于把直线区域的色彩改成黑色。

而所有色彩变动，其实都是间接在对通道中的灰度图进行调整。比如下面左图。

使用色彩平衡命令：我们按快捷键Ctrl+B（菜单【图像→调整→色彩平衡】），把绿色滑块拉到最右边，色调平衡先不管，如下图。这时图像明显偏绿色了，如下右图。

那么图像是怎么变绿的呢？其实就是绿色通道发生了改变——增强了绿色光在图像中的亮度。那么思考一下：如果单独比较绿色通道调整前后的灰度图，现在应该是变得更亮，还是变得更暗？

对照前面总结的第四条定义：灰度中越偏白，表示色光亮度值越高；越偏黑，则表示亮度值越低。反过来，如果亮度值高，就意味着通道灰度图偏白。下面对比一下调整前后绿色通道的灰度图，如下两图。可以看到，后者明显更亮一些。