ブレンドモードとは？わかりやすく解説

ブレンドモード（またはレイヤーの合成モード、描写モード）とは、デジタル画像編集およびコンピュータグラフィックス（CG）の分野において、2つのレイヤーが互いにどのように合成されるかを決定するための設定である。

解説

ほとんどのアプリケーションのデフォルトのブレンドモードは、単に上のレイヤーで下のレイヤーを覆い隠すというものである。一方で、2つのレイヤーをブレンドするブレンドモードがたくさん用意されている。それぞれの「レイヤー」の画像を構成するピクセルの一つ一つが、RGB値（カラーチャンネル）やアルファ値（アルファチャンネル）などを表す数値を持っており、それに応じて適切なブレンド方式を使い分ける必要がある。

Adobe PhotoshopやGIMPなど多くのCGソフトでは、「基本的」なブレンドモードだけでも結構あり、ユーザーはレイヤーの不透明度を変更するなどして、レイヤーの合成方式をいい感じに調整できる。CGソフトでブレンドする「レイヤー」は、必ずしもそのCGソフトで制作する必要はなく、外部のペイントソフトや画像編集ソフトを使って様々な効果をかけることもできる。下のレイヤーにブレンドさせる上のレイヤーは、「ブレンドレイヤー」または「アクティブレイヤー」などと呼ばれることもある。

以下、本ページに示されている数式においては、ピクセルの持つ値は0.0（黒）から1.0（白）の範囲に正規化されているものとして話を進める。

通常（Normal）

「通常」（Normal）のブレンドモードは、下のレイヤーと上のレイヤーを重ね合わせた際、上のレイヤーだけを表示する。現在CGを扱う際に「標準」とされているブレンドモードであり^[1]、下のレイヤーのピクセルとの混色は行われない。

f(a,b)=b

上のレイヤー

下のレイヤー

2つのレイヤーを「乗算」ブレンドモードで合成した場合

2つのレイヤーを「スクリーン」ブレンドモードで合成した場合

オーバーレイ（Overlay）

オーバーレイ（Overlay）は、乗算とスクリーンを組み合わせたものである^[2]。下のレイヤーのカラーチャンネルの値「a」が高かった場合（a>0.5だった場合）はスクリーンと同様の効果を得られ、低かった場合（a<0.5だった場合）は乗算と同様の効果が得られる。ただし、「a=0.5」を境に乗算とスクリーンを単に切り替えるだけだとカラーチャネルの変化が不連続になるため、下のレイヤーが「a>0.5」の場合の時と「a<0.5」の場合の時のカラーチャンネルの変化が連続性を保つように、下の数式の通り、乗算とスクリーンの数式にそれぞれに2をかけたものとなっている。もし上のレイヤーのカラーチャンネルの値「b」がちょうど真ん中（b=0.5）であった場合、単に下のピクセルのカラーチャンネルに「1」を掛けるだけのことになるので、下のレイヤーに何の影響も及ぼさない。

基本的には、下のレイヤーが明るかった場合はさらに明るくなり、下のレイヤーが暗かった場合はさらに暗くなるように働く。つまり、コントラストが強くなる。同一の画像をオーバーレイした場合、「トーンカーブ」ダイアログで「Sカーブ」状に編集した時のようなコントラスト効果が得られる。

$f(a,b)={\begin{cases}2ab,&{\mbox{(ﾓｼ }}a<0.5{\mbox{ ﾀﾞｯﾀﾄｷ)}}\\1-2(1-a)(1-b),&{\mbox{(ｿｳｼﾞｬﾅｶｯﾀﾄｷ)}}\end{cases}}$

ソフトライトの実装ごとの比較

ソフトライト（Soft light）は、上のレイヤーのカラーチャンネルの値「b」の大きさを基準にしているという点はハードライトと共通しているが、実際はオーバーレイによく似た効果が得られる。ただし、オーバーレイと比べて効果が弱くなる傾向があり、例えば黒1色または白1色の画像をかぶせても、オーバーレイと違って黒1色または白1色にはならない。

ソフトライトの実装方式は、いろいろある^[3]。有名画像編集ソフトであるPhotoshopの実装を他のソフトもそのまま使えば面倒が無いようにも思えるが、2012年の時点でのPhotoshopで採用されているソフトライトの数式には、ローカルコントラストの不連続性が指摘されており、それを修正した数式がいくつか存在する。ちなみに2012年時点でのGIMPで採用されているソフトライトの実装は、オーバーレイと全く同じ効果が得られるが、これは単なるバグである。

いずれの実装方式を用いても、上のレイヤーが純粋な黒（a=0）だった場合は同じ結果となる。上のレイヤーが純粋なニュートラルグレー（a=0.5）だった場合も同じ結果となる。Photoshopとillusions.huの実装方式では、上のレイヤーが純粋な白（a=1.0）だった場合にも同じ結果となる。要するに、ソフトライトの実装方式ごとの違いは、これら3つの結果の間の補間方法にある。

これらの3つの結果は、下のレイヤーをガンマ補正したものと一致する。詳しく言うと、上のレイヤーが黒だった場合は、下のレイヤーをγ=2でガンマ補正した時と一致する。上のレイヤーがニュートラルグレーだった場合は、下のレイヤーをγ=1でガンマ補正した時と一致する（この場合、画像に変更は加えられず、元の画像と全く同じものになる）。上のレイヤーが白だった場合は、下のレイヤーをγ=0.5でガンマ補正した時と一致する。

Photoshopで採用されている数式は次のとおりである^[4]。

f_{photoshop}(a,b)={\begin{cases}2ab+a^{2}(1-2b),&{\mbox{(ﾓｼ }}b<0.5{\mbox{ ﾀﾞｯﾀﾄｷ)}}\\2a(1-b)+{\sqrt {a}}(2b-1),&{\mbox{(ｿｳｼﾞｬﾅｶｯﾀﾄｷ)}}\end{cases}}

[1]

[2]

[3]

[4]

ブレンドモードとは？わかりやすく解説