レイヤモードでレイヤの合成方法を指定する

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レイヤモード

 
 
 
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レイヤの合成方法を指定するレイヤモード

この記事では『レイヤモード』について紹介します。 レイヤモードとは、レイヤの層をどのように重ね合わせるかを指定する方法です。

本ウェブサイトではこれまで、

  1. レイヤはアニメーションで使用するセルのようなもの
  2. 上位のレイヤが下位のレイヤを覆い隠すように重なり合う

と説明してきました。 例えば以下がその例です。

レイヤの例
レイヤの例

上図のように下から背景、ウィルバー君、帽子の3層のレイヤがあるとします。

全レイヤを有効にしていれば、背景の前で帽子をかぶっているウィルバー君が出力されます。 しかし、帽子のレイヤが無効にされていれば、背景と(帽子はかぶっていない)ウィルバー君のみが出力されます。 このように、上位のレイヤが下位のレイヤを覆い隠すように合成されるわけです

しかしGIMPでは、上位のレイヤが下位のレイヤを覆い隠すだけではなく、上位のレイヤと下位のレイヤが『ある計算式』によって合成されるよう設定することもできます

その『どのような計算式でレイヤを合成するか』を指定するのが『レイヤモード』なのです。

この記事では、レイヤモードにどんな選択肢があり、それらがどのように働くのかについて説明します。

レイヤモードの紹介で使用するサンプル画像

この記事では、以下の画像を例にレイヤモードを紹介します。

説明で使用する画像
説明で使用する画像

上図のように2枚のレイヤを持つ画像です。

では、各レイヤの画像を紹介します。 まずは、下層レイヤの画像です。

下層レイヤ
下層レイヤ

上図のように湖の写真にカラーバーを描き加えたものです。 カラーバーは、レイヤモードを使った合成の効果をわかりやすくするために描き加えました。

続いて、上層レイヤの画像です。

上層レイヤ
上層レイヤ

上図のように白色から黒色へのグラデーションが下地になっている画像です。 左側には黒色の"BLACK"の文字が、右側には白色の"WHITE"の文字があります。

また、文字の下にはカラーバーを描き加えてあります。 カラーバーは、合成の効果をわかりやすくするために描き加えてあります。

さらに、"WHITE"の文字の上には円形にくり抜かれた部分があります。 円形の中心部分は完全な透明ですが、境界部分は透明度が変化しており、外側に近いほど透明度が低くなっています。 つまり、ぼかし選択されてくり抜かれた状態です。

レイヤモードの設定および確認方法

レイヤモードは、レイヤーダイアログの『レイヤモード選択リスト』で設定および確認します。

レイヤモード選択リスト
レイヤモード選択リスト

上図のようにレイヤモード選択リストは、レイヤーダイアログの最上部にあります。 なお、新規レイヤが作成されると、自動的に標準レイヤモードになります

  
レイヤーダイアログで設定することからもわかるとおり、レイヤモードは各レイヤが持っている設定項目です。 つまり、レイヤごとにレイヤモードを設定することができます。
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レイヤモードの紹介

GIMPのレイヤモードには色々な種類があります。 ここでは、それらのレイヤモードがどのような効果を持つのか、どんな場面に利用できるのかについて解説します。

なお、ここで紹介する例は、上層レイヤも下層レイヤも不透明度は 100% に設定しています

標準モード

標準モードは、上層レイヤが下層レイヤを覆い隠すレイヤモードです。 つまり、今まで使用してきた『アニメーションのセルのようなもの』が標準モードです。

  
新規レイヤが作成されると、自動的に標準モードになります。 つまり、標準モードは、初期状態のレイヤモードです。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

標準モード
標準モード

上図のように上層レイヤが下層レイヤを覆い隠します。 上層レイヤの透明部分では下層レイヤが透けて見えます。

  
標準モードでは、上層レイヤで下層レイヤを覆い隠すことができます。

ディザー合成モード

ディザー合成モードは、上層レイヤをディザリングしてから下層レイヤと合成するレイヤモードです。

ディザリングとは、少ない色数で見かけ上多くの色を表現するための手法です。 身近なところでは、新聞の写真の印刷などに使われています。 新聞の写真をよく見るとわかるのですが、黒色のインクのみで写真の濃淡が表現されています。 点の大きさを変えたり、密度を変えることで人間の目をごまかして濃淡を表現しているのです。

例えば以下は、赤色から白色に変化するグラデーションを赤色と白色の2色で表現したものです。

ディザリングの例
ディザリングの例

上図のように一応グラデーションに見えると思いますが、使用している色は赤色と白色の2色だけです。 このように、少ない色数で濃淡を表現するのが『ディザリング』です

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

ディザー合成モード
ディザー合成モード

上図のように上層レイヤの半透明な部分が点の集まりに変化しています。 これは、ディザリングによって点の密度で半透明を表現するように加工されたためです。

なお、ディザリングは上層レイヤの半透明な部分に対して行われます完全透明部分や完全不透明部分には何の変化もありません。 完全透明部分や完全不透明部分は標準モードと同じ結果になります。

  
ディザー合成モードでは、レイヤの半透明部分を、完全不透明な色で表現して合成させることができます。
  
正直、ディザー合成モードの使いどころがわかりません。

比較(明)モード

比較(明)モードは、上層レイヤと下層レイヤのピクセルを比較し、明るい方のピクセルを採用するレイヤモードです。 つまり、上層レイヤと下層レイヤから明るい部分を寄せ集めた結果になります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

比較(明)モード
比較(明)モード

上図のように左側は上層レイヤのグラデーションが表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤが表示されています。

  
比較(明)モードでは、明い部分だけを集めることができます。 夜間に撮影した写真から明るい部分だけを合成するのに役立ちます。
  
例えば、道路を行き交う車のヘッドライトやテールランプの光跡、森を埋め尽くすようなホタルの光、流れるような夜空の星などです。 誰でも一度は見たことのあるそれらの写真は、三脚で固定して撮影された複数枚の写真を比較(明)モードで合成したものです。

スクリーンモード

スクリーンモードは、上層レイヤの色に応じて下層レイヤの色を調整して透過させるレイヤモードです。 上層レイヤの暗い部分は下層レイヤがそのまま透過され、上層レイヤの明るい部分は下層レイヤが明るく調整されて透過されます。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

スクリーンモード
スクリーンモード

上図のように左側は下層レイヤが明るく調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
スクリーンモードでは、特定の範囲だけを対象に明るくすることができます。 明るくしたい部分を明るく塗ったレイヤを上位に配置しスクリーンモードで合成します。

覆い焼きモード

覆い焼きモードは、上層レイヤの色に応じて下層レイヤの色を調整して透過させるレイヤモードです。 上層レイヤの暗い部分は下層レイヤがそのまま透過され、上層レイヤの明るい部分は下層レイヤが明るさとコントラストを強調されて透過されます。

スクリーンモードが明るさを増やすのに対し、覆い焼きモードは明るさとコントラストを増すわけです。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

覆い焼きモード
覆い焼きモード

上図のように左側は下層レイヤが明るさとコントラストが増すよう調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
覆い焼きモードでは、特定の範囲だけを対象に明るさとコントラストを強調することができます。 明るさとコントラストを強調したい部分を明るく塗ったレイヤを上位に配置し覆い焼きモードで合成します。
  
本来、覆い焼きというのは、銀塩写真のプリント作業で使われる手法のことで、露出不足で黒つぶれした部分を明るくすることを指します。 印画紙の一部を覆うことで露光を減らし、結果その部分を明るく仕上げます。

加算モード

加算モードは、上層レイヤの色と下層レイヤの色を単純に加算するレイヤモードです。 比較(明)モードのように明るいほうが選ばれるわけではなく、上層レイヤと下層レイヤが足されるためとても明るくなります。 なお、明るくなるというよりも白っぽくなるという表現が適切かもしれません。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

加算モード
加算モード

上図のように左側は下層レイヤがとても明るく調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。 明るくなったというよりも『白飛びした』というべきですね。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
加算モードでは、ある画像に別の画像を足すことができます。 明るい写真を合成すると白飛びしてしまいますが、夜間の写真の合成では威力を発揮します。
  
例えば、都会のビルの夜景に花火を合成したいとします。 その場合には下層レイヤにビルの夜景の写真、上層レイヤに夜間に撮影した花火の写真を配置し、花火のレイヤを加算モードにします。 すると、花火の部分だけがビルの夜景に合成されます。 花火だけを範囲選択して切り抜くという作業が不要になるわけです。

比較(暗)モード

比較(暗)モードは、上層レイヤと下層レイヤのピクセルを比較し、暗い方のピクセルを採用するレイヤモードです。 つまり、上層レイヤと下層レイヤから暗い部分を寄せ集めた結果になります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

比較(暗)モード
比較(暗)モード

上図のように右側は上層レイヤのグラデーションが表示されています。 上層レイヤのグラデーションは右側が黒色、つまり、暗いためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは左側が白色で明るいため、左側は下層レイヤが表示されています。

  
比較(暗)モードでは、暗い部分だけを集めることができます。 夜間に撮影した写真から暗い部分だけを合成するのに便利です。
  
例えば、夜間の都会の道路で車やバイクが全く写っていない写真を見たことがないでしょうか。 そのような写真は、三脚で固定して撮影された複数枚の写真を比較(暗)モードで合成したものです。 交通規制して撮影したわけでも、運良く車やバイクが通っていなかったわけでもなく、比較(暗)モードで合成してヘッドライトやテールランプの光跡を消しているのです。

乗算モード

乗算モードは、上層レイヤの色と下層レイヤの色を乗算して255で割るレイヤモードです。 上層レイヤの明るい部分は下層レイヤがそのまま透過され、上層レイヤの暗い部分は下層レイヤが暗く調整されて透過されます。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

乗算モード
乗算モード

上図のように右側は下層レイヤが暗く調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは右側が黒色、つまり、暗いためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは左側が白色で明るいため、左側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
乗算モードでは、特定の範囲だけを対象に暗くすることができます。 暗くしたい部分を暗く塗ったレイヤを上位に配置し乗算モードで合成します。

焼き込みモード

焼き込みモードは、上層レイヤの色に応じて下層レイヤの色を調整して透過させるレイヤモードです。 上層レイヤの明るい部分は下層レイヤがそのまま透過され、上層レイヤの暗い部分は下層レイヤが暗さとコントラストを強調されて透過されます。

乗算モードが暗さを増やすのに対し、焼き込みモードは暗さとコントラストを増すわけです。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

焼き込みモード
焼き込みモード

上図のように右側は下層レイヤが暗さとコントラストが増すよう調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは右側が黒色、つまり、暗いためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは左側が白色で明るいため、左側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
焼き込みモードでは、特定の範囲だけを対象に暗さとコントラストを強調することができます。 暗さとコントラストを強調したい部分を暗く塗ったレイヤを上位に配置し焼き込みモードで合成します。
  
本来、焼き込みというのは、銀塩写真のプリント作業で使われる手法のことで、露出過多で白飛びした部分を暗くすることを指します。 印画紙の一部の露光を増やし、その部分を暗く仕上げます。

オーバーレイモード

オーバーレイモードは、次に紹介するソフトライトモードと全く同じ合成結果になります。 ただし、同じ結果になるのは仕様ではなく不具合です

仕様上、オーバーレイモードはソフトライトモードとよく似た機能です。 ただし、計算式は異なっており同じ結果にはなるものではありません。 しかし、GIMP内部で用いられている計算式が間違っており、ソフトライトモードと同じ計算が行われるため同じ結果になってしまいます。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

オーバーレイモード
オーバーレイモード

上図のようにソフトライトモードと全く同じ結果です。

  
オーバーレイモードは使用しないでください。 オーバーレイモードを使用すると、将来的に不具合が解消された時に問題が発生します。
  
将来、正しい計算式が用いられるようになったバージョンを使用した際に、それまでと合成の結果が変わってしまいます。
  
オーバーレイモードの計算式が間違っている不具合は、不具合 #162395で報告されています。

ソフトライトモード

ソフトライトモードは、上層レイヤの色に応じて下層レイヤの色を調整して透過させるレイヤモードです。 上層レイヤの明るい部分は下層レイヤが明るく調整されて透過され、上層レイヤの暗い部分は下層レイヤが暗く調整されて透過されます。

つまり、スクリーンモードと乗算モードを合わせたようなレイヤモードです。 『ライト』という言葉を含んでいるため明るくする効果を想像しますが、暗くする効果も持っています。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

ソフトライトモード
ソフトライトモード

上図のように左側は下層レイヤが明るく調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤが暗く調整されて表示されています。

  
ソフトライトモードでは、特定の範囲だけを対象に明るく、または暗くすることができます。 明るくしたい部分を明るく、暗くしたい部分を暗く塗ったレイヤを上位に配置しソフトライトモードで合成します。

ハードライトモード

ハードライトモードは、上層レイヤの色に応じて下層レイヤの色を調整して透過させるレイヤモードです。 上層レイヤの明るい部分は下層レイヤが明るく調整されて透過され、上層レイヤの暗い部分は下層レイヤが暗く調整されて透過されます。

つまり、ソフトライトモードと同様の効果を持つレイヤモードです。 ただし、名前の通り、強い光を直接当てたような強烈な効果を持ちます。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

ハードライトモード
ハードライトモード

上図のように左側は下層レイヤが明るく調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤが暗く調整されて表示されています。

  
ハードライトモードでは、特定の範囲だけを対象に明るく、または暗くすることができます。 明るくしたい部分を明るく、暗くしたい部分を暗く塗ったレイヤを上位に配置しハードライトモードで合成します。

差の絶対値モード

差の絶対値モードは、上層レイヤの色と下層レイヤの色の差分を求めるレイヤモードです。 そのような計算式であるため、上層レイヤの暗い部分は下層レイヤがそのまま透過され、上層レイヤの明るい部分は下層レイヤが階調反転されて透過されます。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

差の絶対値モード
差の絶対値モード

上図のように左側は下層レイヤが階調反転されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、右側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
差の絶対値モードでは、ある画像と別の画像の差分を求めることができます。 例えば、修正前の写真と修正後の写真を重ねて差の絶対値モードで合成することで、修正された部分のみを表示させることができます。
  
差の絶対値モードでは、特定の範囲だけを対象に階調反転することもできます。 階調反転したい部分を明るく塗ったレイヤを上位に配置し差の絶対値モードで合成します。

減算モード

減算モードは、上層レイヤの色を下層レイヤの色から単純に減算するレイヤモードです。 なお、計算の結果でマイナスになった部分はゼロに補正されます。 そのような計算式であるため、多くの場合で画像が暗くなります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

減算モード
減算モード

上図のように左側は下層レイヤが暗く調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは左側が白色、つまり、明るいためこのような結果になります。 暗くなったというよりも『黒つぶれした』というべきですね。

一方、上層レイヤのグラデーションは右側が黒色で暗いため、左側は下層レイヤがそのまま表示されています。

  
減算モードでは、ある画像から別の画像を引くことができます。 計算の結果でマイナスになった部分はゼロに補正されます。 そのため、差の絶対値モードのように修正前後の差を表示する目的には使えません。
  
どんな場面で使えばいいのかよくわかりません。

微粒取り出しモード

微粒取り出しモードについては、よくわかりません。 なお、マニュアルには『フィルム粒子を取り出す』と書かれています。

計算式は、

  1. 下層レイヤの成分 - 上層レイヤの成分 + 128

と記載されていますが、式を見てもイマイチです。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

微粒取り出しモード
微粒取り出しモード

上図のようにどう使えばいいのかわからない結果になります。

  
微粒取り出しモードは、よくわかりません。
  
当然、このレイヤモードをどんな場面で使えばいいのかもわかりません。

微粒結合モード

微粒結合モードについても、よくわかりません。 なお、マニュアルには『レイヤを融合させて粒状性を残す』と書かれています。

計算式は、

  1. 下層レイヤの成分 + 上層レイヤの成分 - 128

と記載されていますが、式を見てもピンときません。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

微粒結合モード
微粒結合モード

上図のようにどう使えばいいのかわからない結果です。

  
微粒結合モードは、よくわかりません。
  
もちろん、このレイヤモードをどんな場面で使えばいいのかもイマイチです。

除算モード

除算モードは、上層レイヤの色で下層レイヤの色を除算して255を掛けるレイヤモードです。 そのような計算式であるため、上層レイヤを階調反転してから下層レイヤと加算したような結果になることが多いです。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

除算モード
除算モード

上図のように右側は下層レイヤが明るく調整されて表示されています。 上層レイヤのグラデーションは右側が黒色、つまり、暗いためこのような結果になります。

一方、上層レイヤのグラデーションは左側が白色で明るいため、左側は下層レイヤがそのまま表示されています。

また、上層レイヤのカラーバーの部分は階調が反転しています。

  
除算モードでは、上層レイヤを階調反転してから下層レイヤと加算したような効果を出すことができます。

色相モード

色相モードは、上層レイヤの色相と下層レイヤの彩度・明度を合成するレイヤモードです。 なお、上層レイヤの彩度が0の場合は、下層レイヤの色相が使われます。 つまり、上層レイヤで下層レイヤを着色することになります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

色相モード
色相モード

上図のように上層レイヤで彩度が0でない部分(下部のカラーバーの部分)は、上層レイヤの色で下層レイヤが着色されて透過されています。

  
色相モードでは、上層レイヤの色相と下層レイヤの彩度・明度を合成することができます。 つまり、上層レイヤで下層レイヤを着色することができます。

彩度モード

彩度モードは、上層レイヤの彩度と下層レイヤの色相・明度を合成するレイヤモードです。 つまり、上層レイヤで下層レイヤの鮮やかさを調整することになります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

彩度モード
彩度モード

上図のように上層レイヤで下層レイヤの鮮やかさが調整されています。

  
彩度モードでは、上層レイヤの彩度と下層レイヤの色相・明度を合成することができます。 つまり、上層レイヤで下層レイヤの鮮やかさを調整することができます。

色モード

色モードは、上層レイヤの色相・彩度と下層レイヤの明度を合成するレイヤモードです。 つまり、上層レイヤで下層レイヤを着色することになります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

色モード
色モード

上図のように上層レイヤの色で下層レイヤが着色されて透過されています。

  
色モードでは、上層レイヤの色相・彩度と下層レイヤの明度を合成することができます。 つまり、上層レイヤで下層レイヤを着色することができます。

明度モード

明度モードは、上層レイヤの明度と下層レイヤの色相・彩度を合成するレイヤモードです。 つまり、上層レイヤで下層レイヤの明るさ調整することになります。

このレイヤモードでの合成結果は以下のようになります。

明度モード
明度モード

上図のように上層レイヤで下層レイヤの明るさが調整されています。

  
明度モードでは、上層レイヤの明度と下層レイヤの色相・彩度を合成することができます。 つまり、上層レイヤで下層レイヤの明るさを調整することができます。
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レイヤモードの並び

レイヤモード選択リストの並びには意味があります。 無意味に並んでいるわけではありません。

レイヤモード選択リストの並び
レイヤモード選択リストの並び

上図のように合成の効果ごとにまとめられています。

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まとめ

GIMPには、レイヤの合成方法を指定するためのレイヤモードがあります。

分類 レイヤモード 効果
基本的な合成 標準モード 上層レイヤで下層レイヤを覆い隠す
ディザー合成モード 半透明部分を持つレイヤを、完全に不透明な色で表現したまま合成させる
重ねるごとに明るくなる合成 比較(明)モード 明い部分だけを集める
スクリーンモード 特定の範囲だけを対象に明るくする
覆い焼きモード 特定の範囲だけを対象に明るさとコントラストを強調する
加算モード ある画像に別の画像を足す
重ねるごとに暗くなる合成 比較(暗)モード 暗い部分だけを集める
乗算モード 特定の範囲だけを対象に暗くする
焼き込みモード 特定の範囲だけを対象に暗さとコントラストを強調する
コントラストを増す合成 オーバーレイモード 不具合によりソフトライトモードと同じ結果となる
ソフトライトモード 特定の範囲だけを対象に明るく、または暗くする
ハードライトモード 特定の範囲だけを対象に明るく、または暗くする
レイヤ間の比較による合成 差の絶対値モード ある画像と別の画像の差分を求める
減算モード ある画像から別の画像を引く
微粒取り出しモード 調査中
微粒結合モード 調査中
除算モード 上層レイヤを階調反転してから下層レイヤと加算したような効果を出す
色相・彩度・明度の合成 色相モード 上層レイヤの色相と下層レイヤの彩度・明度を合成する
彩度モード 上層レイヤの彩度と下層レイヤの色相・明度を合成する
色モード 上層レイヤの色相・彩度と下層レイヤの明度を合成する
明度モード 上層レイヤの明度と下層レイヤの色相・彩度を合成する
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