PAL · 输入格式

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背景移除将主体与其周围环境分离开来，这样你就可以将其放置在 透明背景上、更换场景或将其合成为新设计。在底层，你正在估算一个 alpha 遮罩——一个从 0 到 1 的每像素不透明度——然后将前景alpha 合成到 其他东西上。这是 Porter–Duff 的数学原理，也是“边缘”和 直接 alpha 与预乘 alpha 等常见陷阱的起因。有关预乘和线性颜色的实用指南，请参阅 微软的 Win2D 笔记、 Søren Sandmann 和 Lomont 关于线性混合的文章。

人们移除背景的主要方式

1) 色度键（“绿/蓝屏”）

如果你能控制拍摄，将背景涂成纯色（通常是绿色），然后抠掉该色调。 这种方法速度快，在电影和广播中经过实战检验，非常适合视频。权衡之处在于灯光和服装： 彩色光会溢出到边缘（尤其是头发），所以你需要使用去溢工具来中和污染。 好的入门资料包括 Nuke 的文档、 Mixing Light 和一个实践性的 Fusion 演示。

2) 交互式分割（经典计算机视觉）

对于背景杂乱的单张图片，交互式算法需要用户提供一些提示——例如，一个宽松的 矩形或涂鸦——然后收敛到一个清晰的蒙版。经典方法是 GrabCut （书籍章节），它学习前景/背景的颜色模型，并迭代使用图割来分离它们。 你会在 GIMP 的前景选择中看到类似的想法，它基于 SIOX （ImageJ 插件）。

3) 图像抠图（细粒度 alpha）

抠图解决在纤细边界（头发、毛皮、烟雾、玻璃）处的部分透明度问题。经典的 闭式抠图 接受一个三元图（绝对前景/绝对背景/未知），并求解一个具有强边缘保真度的 alpha 线性系统。现代的 深度图像抠图 在 Adobe Composition-1K 数据集上训练神经网络（MMEditing 文档），并使用 SAD、MSE、梯度和连通性等指标进行评估（基准解释器）。

4) 深度学习抠图（无三元图）

相关的分割工作也很有用： DeepLabv3+ 使用编码器-解码器和空洞卷积来细化边界 （PDF）； Mask R-CNN 提供每个实例的蒙版 （PDF）；以及 SAM (Segment Anything) 是一个 可提示的基础模型，可在不熟悉的图像上进行零样本蒙版生成。

流行工具的功能

更清晰抠图的工作流程提示

  1. 智能拍摄。 良好的光线和强烈的主体-背景对比度对每种方法都有帮助。对于绿/蓝屏，请计划 去溢 （指南）。
  2. 从宽到窄。 运行自动选择（选择主体、 U2-Net、 SAM），然后用画笔或抠图（例如 闭式）细化边缘。
  3. 注意半透明。 玻璃、面纱、运动模糊、飞扬的头发需要真正的 alpha（不仅仅是硬蒙版）。同时恢复 F/B/α 的方法可以最大限度地减少光晕。
  4. 了解你的 alpha。 直接与预乘产生不同的边缘行为；一致地导出/合成（参见 概述、 Hargreaves）。
  5. 选择正确的输出。 对于“无背景”，提供一个带有干净 alpha 的光栅图（例如 PNG/WebP），或者如果需要进一步编辑，则保留带有蒙版的图层文件。关键在于你计算的 alpha 质量——植根于 Porter–Duff。

质量与评估

学术著作报告了在 Composition-1K 上的 SAD、MSE、梯度和连通性错误。如果你正在选择一个模型，请查找这些指标 （指标定义； 背景抠图指标部分）。 对于人像/视频，MODNet 和 背景抠图 V2 很强大；对于一般的“显著物体”图像， U2-Net 是一个坚实的基线；对于棘手的透明度， FBA 可能更干净。

常见边缘情况（及修复）

  • 头发和毛皮： 倾向于抠图（三元图或像 MODNet 这样的人像抠图）并在棋盘格上检查。
  • 精细结构（自行车辐条、鱼线）： 使用高分辨率输入和像 DeepLabv3+ 这样的边界感知分割器作为抠图前的预处理步骤。
  • 透明物体（烟雾、玻璃）： 你需要分数 alpha 和通常的前景色估计 （FBA）。
  • 视频会议： 如果你能捕捉到一个干净的背景板， 背景抠图 V2 看起来比简单的“虚拟背景”切换更自然。

这在现实世界中的应用

为什么抠图有时看起来很假（及修复）

  • 颜色溢出： 绿色/蓝色光包裹着主体——使用 去溢控制 或有针对性的颜色替换。
  • 光晕/边缘： 通常是 alpha 解释不匹配（直接与预乘）或边缘像素被旧背景污染；正确转换/解释 （概述, 详情）。
  • 错误的模糊/颗粒： 将一个锐利的主体粘贴到一个柔和的背景上，它会显得突兀；在合成后匹配镜头模糊和颗粒（参见 Porter–Duff 基础）。

TL;DR 速查手册

  1. 如果你控制拍摄： 使用色度键；均匀打光；计划 去溢。
  2. 如果是一次性照片： 尝试 Photoshop 的 移除背景、 Canva 的 移除器 或 remove.bg；用画笔/抠图对头发进行细化。
  3. 如果你需要生产级边缘： 使用抠图（ 闭式 或深度）并在透明背景上检查 alpha；注意 alpha 解释。
  4. 对于人像/视频： 考虑 MODNet 或 背景抠图 V2；对于点击引导的分割， SAM 是一个强大的前端。

什么是PAL格式？

Palm pixmap

PAL 图像格式（不要与电视广播标准（逐行扫描）混淆）是一种彩色调色板文件格式，用于各种应用程序，尤其是在计算机图形和数字艺术领域。PAL 文件通常存储一组颜色，这些颜色可以应用于索引图像或用于在不同的数字资产之间保持一致性。当处理 8 位图形时，该格式特别有用，因为颜色数量限制为 256，并且为了达到所需的视觉效果，需要对调色板进行精确控制。

PAL 文件的结构相对简单，它由指定格式和版本的头文件组成，然后是调色板数据本身。调色板数据是一个颜色条目数组，其中每个条目定义一种颜色。在大多数情况下，每种颜色由三个字节表示，分别对应于颜色的红色、绿色和蓝色 (RGB) 分量。PAL 格式的一些变体可能包含一个额外的字节用于 alpha 通道，它表示颜色的透明度级别，尽管这种情况不太常见。

PAL 文件的头文件至关重要，因为它包含有助于软件正确解释文件其余部分的信息。它通常包括一个签名或魔术数字，该数字将文件标识为 PAL 格式、该格式的版本，有时还包括调色板中包含的颜色数量。版本信息对于确保与可能支持 PAL 格式不同迭代的不同软件的兼容性非常重要。

在头文件之后，调色板数据按顺序组织。每个颜色条目通常长 3 个字节，每个主色分量（红色、绿色和蓝色）一个字节。每个分量的值范围从 0 到 255，总共允许有 16,777,216 种可能的颜色。但是，由于 PAL 文件通常与索引图像一起使用，因此调色板中只包含这些颜色的一个子集，通常最多 256 种颜色。

索引图像格式通过将图像中的每个像素映射到调色板中的颜色来工作，而不是直接在像素数据中存储颜色信息。这是使用索引完成的，索引是一个数字，对应于调色板中颜色的位置。例如，索引 0 将引用调色板中的第一个颜色，索引 1 将引用第二个颜色，依此类推。这种颜色引用方法可以显着减小文件大小，这在存储空间和内存受限的早期计算中尤为重要。

使用 PAL 文件的一个主要好处是能够通过简单地更改调色板来更改索引图像的外观，而无需修改图像数据本身。这可用于创建不同的视觉主题、模拟不同的照明条件或执行颜色校正。例如，在视频游戏中，可以使用不同的调色板重复使用相同的精灵图形来表示不同的环境或指示游戏状态的变化，例如损坏或升级。

PAL 格式还有利于确保多个图像或资产之间的一致性。通过共享一个公共调色板，可以保证一组图像使用相同的颜色集，这对于保持一致的外观和感觉非常重要。这在动画等应用程序中特别有用，其中多个帧在按顺序播放时必须看起来一致，或者在用户界面设计中，其中不同的元素需要与应用程序的整体配色方案相匹配。

尽管有这些优点，但 PAL 格式由于与索引颜色图像的关联而存在局限性。随着显示技术和图形硬件的进步，对索引颜色和有限调色板的需求已经减少。现代图形系统能够同时显示数百万种颜色，这使得使用全彩色图像更实用、更可取。因此，PAL 文件的使用已经减少，取而代之的是支持真彩色的更通用的图像格式，例如 PNG 或 JPEG。

然而，PAL 格式在某些利基应用中仍然有用。例如，复古游戏开发、像素艺术和其他出于风格原因故意限制调色板的艺术创作可能会使用 PAL 文件。此外，一些以 PAL 格式设计的旧系统和软件可能仍然需要出于兼容性目的使用它。

可以使用专门用于处理调色板和索引图像的软件工具来创建和编辑 PAL 文件。这些工具允许艺术家和开发人员通过手动或从现有图像中选择颜色来创建自定义调色板。他们还可以通过重新排列颜色、调整颜色值以及导入或导出各种格式（包括 PAL）的调色板来操作调色板。

在使用 PAL 文件时，了解目标平台或软件的具体要求非常重要。一些系统可能对可使用的颜色数量有限制，或者可能要求调色板以特定方式组织。此外，由于色彩空间或伽马设置的差异，颜色解释方式在不同系统之间可能有所不同，这会影响显示时颜色的最终外观。

在文件格式规范方面，PAL 格式不像 PNG 或 JPEG 格式那样标准化。这意味着 PAL 文件的结构和解释方式在不同的软件中可能会有所不同。一些应用程序可能使用专有扩展或 PAL 格式的变体，这在不同程序之间交换文件时可能导致兼容性问题。确保用于创建或编辑 PAL 文件的软件与预期用例兼容非常重要。

为了解决 PAL 格式的一些局限性，已经开发了扩展和替代方案。例如，Adobe 色彩表 (.ACT) 格式类似于 PAL，但专门设计用于与 Adobe 软件配合使用。由 Windows 使用的 Microsoft 调色板 (PAL) 文件格式是另一种变体，它包含额外的元数据以提高与 Windows 应用程序的兼容性。这些替代格式提供与 PAL 格式类似的功能，但与特定软件生态系统的集成更好。

总之，PAL 图像格式是一个简单但功能强大的工具，用于管理索引图像中的调色板。虽然随着现代图形技术的出现，它的使用已经减少，但在调色板管理至关重要的特定情况下，它仍然具有相关性。了解 PAL 文件的结构和应用对于任何使用旧系统、复古风格图形或任何需要对有限调色板进行精确控制的项目的人来说都很重要。与任何文件格式一样，应考虑兼容性和标准化问题，以确保不同软件工具和平台之间的平滑工作流和互操作性。

支持的格式

AVIF.avif

AV1 图像文件格式

BMP.bmp

Microsoft Windows 位图

CIN.cin

Cineon 图像文件

CLIP.clip

图像剪贴遮罩

DCX.dcx

ZSoft IBM PC 多页 Paintbrush

DDS.dds

Microsoft DirectDraw Surface

DPX.dpx

SMTPE 268M-2003 (DPX 2.0) 图像

DXT1.dxt1

Microsoft DirectDraw Surface

EXR.exr

高动态范围 (HDR) 图像

FF.ff

Farbfeld

FITS.fits

灵活图像传输系统

GIF.gif

CompuServe 图形交换格式

HDR.hdr

高动态范围图像

HEIC.heic

高效图像容器

J2C.j2c

JPEG-2000 代码流

J2K.j2k

JPEG-2000 代码流

JNG.jng

JPEG 网络图形

JP2.jp2

JPEG-2000 文件格式

JPE.jpe

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPEG.jpeg

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPG.jpg

联合图像专家小组 JFIF 格式

JPM.jpm

JPEG-2000 文件格式

JPS.jps

联合图像专家小组 JPS 格式

JPT.jpt

JPEG-2000 文件格式

JXL.jxl

JPEG XL 图像

MAT.mat

MATLAB 5 级图像格式

PAM.pam

通用 2D 位图格式

PBM.pbm

便携式位图格式(黑白)

PCD.pcd

照片 CD

PCX.pcx

ZSoft IBM PC Paintbrush

PDB.pdb

Palm 数据库图片查看器格式

PFM.pfm

便携式浮点格式

PGM.pgm

便携式灰度图格式(灰度)

PGX.pgx

JPEG 2000 无损格式

PJPEG.pjpeg

联合图像专家小组 JFIF 格式

PNG.png

便携式网络图形

PNG00.png00

从原图继承位深度和颜色类型的 PNG

PNG24.png24

不透明或二值透明的 24 位 RGB (zlib 1.2.11)

PNG32.png32

不透明或二值透明的 32 位 RGBA

PNG48.png48

不透明或二值透明的 48 位 RGB

PNG64.png64

不透明或二值透明的 64 位 RGBA

PNG8.png8

不透明或二值透明的 8 位索引

PNM.pnm

便携式任意图

PPM.ppm

便携式像素图格式(彩色)

PSB.psb

Adobe 大型文档格式

PSD.psd

Adobe Photoshop 位图

SUN.sun

Sun Rasterfile

TIFF.tiff

标记图像文件格式

VIPS.vips

VIPS 图像

WEBP.webp

WebP 图像格式

常见问题

这是如何工作的?

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