原标题：Adobe认证指南|20 年的 PDF 透明度，你真的了解吗？（来源：Adobe国际认证中文网站_Adobe认证专家官网）2021 年底是 Adobe PDF 1.4 规范将部分透明度引入主流页面描述语言以来的 20 周年纪念日。透明成像模型扩展了"...早期版本[PDF]的不透明成像模型，以包括"...绘制具有不同程度不透明度的对象，允许先前绘制的对象通过显示"。这是一个非常重要的技术变化，也是广泛采用的主流页面描述语言（PDL）的巨大飞跃，因为PostScript和早期版本的PDF都只支持不透明的图像模型。今天，它仍然是近30年来引入PDF的最重要的技术变革。虽然PDF不是第一个定义和使用原生部分透明度的PDL，但它的主导地位 - 甚至在2001年 - 迫使计算机行业注意到这一点。今天，每个主流文件格式和图形应用程序都支持这种透明度，但是PDF将部分透明度确立为一流的本机文件格式功能。Adobe 在 PDF 1.4 中引入的透明成像模型提供了 Alpha 合成以外的功能。这些功能使作者能够使用最少数量的对象创建艺术和逼真的效果，同时还避免了在导出为 PDF 时对其设计进行栅格化。本机透明度支持允许使用原始创作的颜色与设备无关的矢量图形和文本。本文将反思为什么 20 年前在 PDF 中添加本机透明度对 PDF 的作者和消费者来说都是一个游戏规则的改变者。它解释了为非技术受众提供完全和部分透明的想法，并介绍了支持PDF中这一核心功能的基本概念。它不是深入研究为特定垂直应用程序优化透明度处理的技术细节 - 许多其他资源涵盖了这些专用主题。什么是完全透明和部分透明？完全透明是指使对象或对象的一部分完全不可见的能力。完全透明化的常见示例是模板蒙版，其中单色图像用于"关闭"（即选择不绘制）图像的某些像素，以及剪切路径，这些路径"剪裁"或导致不呈现路径外部的特定内容。Level 1 PostScript和PDF的最早版本都提供了这样的功能。Adobe 将 PDF 1.0 （1993） 中的模板掩码描述为：它类似于在绘画或喷枪时使用模具 - 将带有一个或多个孔的模具放置在页面上。只要模具保持在原位，油漆只能通过模具中的孔到达页面。移除模具后，可以再次在页面上的任何位置应用绘画。在生产单个模具时，可以使用多个模具，如果在删除第一个模具之前添加了第二个模具，则绘画只会到达两个模具中存在孔的页面。部分透明度远比完全透明复杂得多，因为前景对象和下方（背景）的任何内容都需要混合在一起（技术上称为 alpha 合成或 alpha 混合）。PDF 1.4 对透明成像模型的支持为 PDF 引入了许多新概念，包括常量 alpha、柔和蒙版、混合模式、遮罩、形状和不透明度以及透明度组。现有的PostScript/PDF不透明成像模型没有受到影响。透明度能带来什么？透明度可实现投影、羽化、柔和边缘、模糊、发光以及重叠对象的部分"透视"等功能。这些功能为平面设计师和艺术家提供了比纯粹的不透明物体更多的创造力和灵活性机会。今天，传统的插图和办公套件应用程序为每个消费者提供了将透明效果应用于任何对象的能力，但在2001年，这种功能是非常专业化的应用程序的领域。操作系统和图形渲染功能也不像今天这样成熟。通过在PDF输出中保留源格式的本机透明度，文件更加独立于设备，因为如果没有本机透明度，许多图形效果只能通过预先渲染到图像来实现。根据设计和布局，此类呈现可能会扩展到整个页面，从而导致非常大的文件和/或质量较差的文本。光栅化图像还包含许多关于目标设备分辨率和颜色功能的假设 - 如果需要调整，编辑或重新定位任何内容，则需要从创作应用程序进行完整的往返。之前发生了什么？对于PDF的早期版本，聪明的图形艺术家和设计师可以通过利用叠印来实现部分透明度的外观 - 从字面上看，在以前的墨水应用程序之上应用墨水。但是，叠印支持通常仅限于专业打印工作流程，而 PDF 查看器中的屏幕支持非常有限。即使在今天，并非所有PDF查看器都支持"叠印预览"。PDF 1.4的一些早期实现也难以实现对新的透明成像模型的可靠，正确和高性能的支持，因为依赖于底层的不透明渲染技术（例如，PostScript解释器）。当时，PDF 1.4有批评者和反对者，因为这种"令人惊讶"的新复杂要求以及相关的工程负担，而其他人则看到了创造创新技术的机会以及透明度可以为更广泛的PDF生态系统带来的好处。对于早期实施者来说，导致一些技术挑战的是原始PDF 1.4文档中的错误和限制，直到2006年1月Adobe发布其"PDF混合模式：附录"时才得到纠正。一些实现还选择"展平透明度"，这意味着它们将重叠的透明对象转换为大量（希望）精确相邻的不透明对象，这通常会导致不需要的伪像，可见的边界或颜色差异，而这些都不应该存在。或者，他们可能会将PDF页面的大部分栅格化为像素，以创建更大的文件并消除任何设备独立性的表象。如今，使用 PDF/X 的用户应该非常熟悉众多的测试套件、测试页和控制条，这些套件、测试页和控制条致力于确保图形艺术工作流程中的可靠叠印和透明度渲染。这包括欧洲色彩倡议的Altona测试套件，根特工作组的"根特PDF输出套件"，以及FOGRA，IDEAlliance等其他套件。这些类型的资产有助于向打印供应商和打印购买者保证，数字前端 （DFE） 或光栅图像处理器 （RIP） 已正确配置为以本机透明度准确打印 PDF 文件。Porter & Duff alpha 合成部分透明渲染的几何原理首先在1984年由托马斯·波特（Thomas Porter）和汤姆·达夫（Tom Duff）撰写的开创性论文《合成数字图像》（Compositing Digital Images）中描述，他们当时都在卢卡斯影业工作。虽然透明度渲染的数学原理（您可以在ISO 32000的第11条中找到规范）看起来很可怕，但基础知识相对简单。每个对象或像素都有一个关联的 Alpha 通道，该通道是一个表示透明度的数值。范围从 0.0（完全透明，又名不可见）到 1.0（完全不透明，遮挡下面的所有内容）。由于图形对象是按照它们在内容流中出现的顺序（称为 Z 顺序）绘制的，并且由于对象可以重叠，因此其他对象顶部的部分透明对象将通过这些基础对象的某个比例显示。如果多个重叠对象都具有部分透明度，则下面"堆栈"中的多个对象将部分可见。另请注意，alpha（透明度）级别与对象的颜色无关 - 任何颜色都可以部分透明。尽管 Porter & Duff 定义了多个合成运算符，但 PDF 使用 OVER 运算符来计算混合前景和背景对象所产生的颜色（背景对象本身可能是将其他对象合成在 Z 阶较低的位置的结果）。OVER运算符实际上是直觉告诉我们的，例如，如果我们考虑在物体上堆叠部分透明玻璃纸层的结果， 将会发生什么。Porter&Duff根据几何子像素贡献解释了他们的模型，其中每个像素都包括前景颜色，前景阿尔法，背景色和背景阿尔法的不同贡献。我创建了这个简单的交互式 SVG 模型，它有助于了解前景和背景对象的概念子像素贡献如何有助于生成最终外观。当然，复杂性的增加会带来新的问题 - 并不是每个早期的PDF透明度感知渲染器都是无差错的。尽管如此，随着透明度的采用从图形艺术等专业垂直市场扩展到主流办公和插图应用，PDF软件供应商增加了必要的支持。从上面的交互式SVG模型中可以理解，颜色处理或alpha计算中的小错误会导致明显的差异。在 PDF 中过度使用透明效果可能会影响渲染性能，因为每个输出设备像素可能需要更多计算。如果您在某些垂直领域工作（例如高速可变数据打印），您可能已经制定了有关有效使用透明度以保持吞吐量的特定准则，例如根特工作组的"透明度最佳实践"。但是，如果您是商业或网络PDF的一般消费者，那么使用原生PDF透明度是您已经认为理所当然的事情。不仅仅是透明度在PDF 1.4中，Adobe还引入了其他更高级的效果，称为混合模式。混合模式是一种数学函数（公式），它将前景和背景颜色以及 Alpha 组合在一起以产生另一种颜色。因此，发生混合的颜色空间（称为混合颜色空间）会对最终外观产生很大影响。Adobe 在 PDF 1.4 的发布中使用了"橡皮鸭和彩虹色板"来说明混合模式和混合模式色彩空间的效果。对于某些组合，混合模式的名称变得更加明显，但是，对于其他组合，效果可能难以理解。如果您对各种PDF混合模式可以实现的视觉效果感到好奇，那么这个简单的交互式演示可能会有所帮助。PDF 2.0 中引入的最新更改（请参阅 ISO 32000-2：2020）包括批注的透明度和混合模式属性，使批注外观受益于与基础文档的高级混合。此外，一些早期的想法在PDF 2.0中已被弃用，例如特殊的混合模式名称兼容和图形状态参数字典中为BM键指定的混合模式数组，因为这些模式没有被业界采用。原生透明度和混合是最复杂的成像技术之一，因此支持需要时间来成熟。当然，Adobe应用程序套件当时提供了支持，但直到很久以后，其他文件格式和平台才扩展其核心功能，以匹配为PDF指定的功能。SVG后来采用了最初在PDF 1.4中定义的同一组高级合成混合模式，但也包括一组更大的Porter&Duff合成运算符和更高级的过滤器模型。大约在同一时间，CSS还引入了相同的PDF混合模式支持，表明接受高级透明度。最近，苹果的Swift UI屏幕显示框架定义了与PDF相同的混合模式集。同样有趣的是，维基百科页面上关于混合模式的绝大多数引用都可以追溯到PDF 1.4首次发布后的大约十年！Adobe无可否认地引领了这一方向。结论如今，每个高质量的PDF查看器和渲染器都支持所有本机透明度功能，因为它们被广泛生成，并且是PDF提供的可移植文档体验的核心部分。如今，创作部分透明效果非常简单，并且对所有设备的本机支持意味着我们习惯于在日常广告、整个 Web 以及许多具有重叠图形、投影和不规则形状图像的文档中看到部分透明效果。20年过去了，我们可以回顾过去，Adobe在2001年通过引入激进的技术变革来"打破"PDF的大胆举动，在启动现代消费者对透明度的期望方面发挥了重要作用。