Premultiplied Alpha

CGImageCreate內的參數有一個是CGBitmapInfo，
是這樣宣告而來的，

private let bitmapInfo:CGBitmapInfo = CGBitmapInfo(CGImageAlphaInfo.PremultipliedFirst.toRaw())

點過去看會發現，會發現有8種設定，

enum CGImageAlphaInfo : UInt32 {
    case None /* For example, RGB. */
    case PremultipliedLast /* For example, premultiplied RGBA */
    case PremultipliedFirst /* For example, premultiplied ARGB */
    case Last /* For example, non-premultiplied RGBA */
    case First /* For example, non-premultiplied ARGB */
    case NoneSkipLast /* For example, RBGX. */
    case NoneSkipFirst /* For example, XRGB. */
    case Only /* No color data, alpha data only */
}

這時就看到一個陌生的單字"premultiplied"，
請教google大神的翻譯，結果翻譯成中文是"預乘"，
這翻譯應該還是難以理解吧？


先回到 Alpha Channel 來講起，
Alpha Channel 一般稱作不透明度參數(很怪)，
當 Alpha 為0%，那它就是完全透明的（看不見），
Alpha 100%則意味著一個完全不透明的像素。

早在膠片時代，電影業就利用背景膠片、前景膠片、Matte膠片做出合成效果。
後來數位化後，Catmull / Smith小組也是使用一樣的觀念，
將 Alpha Channel 和 RGB Channel 並列
後來 Catmull / Smith小組又在 Integral Alpha 的基礎上提出 Premultiplied Alpha
＊註解：Matte包含很多層次的透明度

去搜尋了Premultiplied Alpha相關資訊，
會發現很多都是跟後製或是3D Render有關的文章，
而且其中一篇比較完整像是Wiki的文章竟然是用德文寫的，
這邊就先整理出一些目前所了解的部份。

Premultiplied Alpha 最主要的不同點就是不只將透明資訊存在 Alpha Channel，
還將影響到 R、G、B 的 Channel。

簡化網路上的一張說明圖來看就很清楚，如下：


所以如果顏色為#FFFF8060，透明度設為50%，那麼實際保存的會是#80803F1E，
因此 R、G、B Channel 中的任意像素值都不會比 Alpha Channel 中的值來的大。

會這樣做的原因是因為常常在合成兩張圖時會需要將 Alpha Channel 複合到各個 Channel，
因為使用Premultiplied Alpha的圖等於預先處理，可以節省時間，但是這種方式會有失真問題。
下圖可以看到 Premultiplied 的圖，明度會降低。


圖片來源：Premultiplied Alpha

我自己用分別用CGImage 將 CGImageAlphaInfo 設定 PremultipliedFirst 及 First 的結果如下：

Premultiplied很明顯的變色了。


除此之外，一些後製與3D Render的對照圖也可以觀察到不同之處，
像是漸層過渡帶或是邊緣的黑線等等。





最後，如果你需要查看image的bitmapInfo可以這樣做，
回傳的會是數字，可以參考本文最前面的enum CGImageAlphaInfo，
就知道是代表什麼了。

let imageRef = img.CGImage
let bitmapInfo:CGImageAlphaInfo = CGImageGetAlphaInfo(imageRef)
println(bitmapInfo.toRaw())

相關連結：
CoreGraphicsでハマる
Wiki RGBA
Premultiplied_Alpha
Understanding Premultiplied Images
透明像素-Premultiplied Alpha的秘密