文不如表，表不如圖，高質量的論文圖片是高水平科研文章的必備。要知道，人類日常生活中接收的信息80％以上來自視覺：相對于枯燥的數據，直觀的圖像可以把信息鮮明簡潔地表達出來；進而，相對于黑白圖像，彩色圖像還可以讓數據瞬間鮮活起來，幫助研究者更直觀地從圖中理解現象、發現規律，同時使圖像更加具有藝術性和觀賞性。
以電子顯微鏡獲得的圖像為例，眾所周知，電子顯微鏡獲得的圖像是反映電子多少（即亮度）的“灰度圖”，其中沒有色彩信息。為了更好地觀察圖像，我們可以利用Photoshop給電鏡照片人為地添加顏色，這種操作就叫電鏡偽彩。
電鏡偽彩可以幫助人們快速區分出一張電鏡照片內各部分的主次關系，例如，把主體結構的顏色和基底的顏色區分開，突出主體；也可以將一張照片中不同的結構標注不同顏色，以表明每一部分的區別。電鏡偽彩能使電鏡圖的表達更為清晰，讓人一目了然，因此在科研工作中應用極為廣泛。
現在就向大家介紹一下Photoshop（以下簡稱PS）圖像混合模式在偽彩上色處理中的應用：
01
認識圖層
使用PS對電鏡圖偽彩上色首先需要了解圖層的概念，因為期間所有的操作都基于圖層。PS中圖層是層層堆放的關系，一個文件中的所有圖層都具有相同的分辨率、相同的通道數以及相同的圖像模式。圖層一般包括：背景圖層、普通圖層、文字圖層等，多個圖層摞在一起就形成了圖像。
打開PS，單擊菜單欄的“文件”，單擊“打開”，如圖1所示。
圖1 打開素材
在彈出的窗口中找到需要修改的文件，之后單擊“打開”即可。我們以圖2所示為例，作為待修改圖像，具體操作步驟在下文詳細說明。
圖2 素材圖
如果圖層面板沒有顯示出來，可以單擊菜單欄的“窗口”，單擊“圖層”，如圖3所示。
圖3 調出圖層窗口
并且會顯示圖層面板，如圖4所示。
圖4 找到圖層
在圖層的面板中會顯示現在待修改圖像中所有的圖層數量，目前打開的圖片只有這一個圖層。單擊圖層面板右下角的“新建圖層”按鈕即可創建新的圖層，新的圖層會疊在舊的圖層上面，如圖5所示。
圖5 新建圖層
02
認識顏色混合模式
每一個圖層都有混合模式，所謂圖層混合模式就是指一個圖層與其下圖層的色彩疊加方式，默認是正常模式，如圖6所示，即上面的能遮擋住下面的，就像正常紙張疊在一起只能看到上面的一樣。
圖6 圖層混合模式
除了正常模式以外，還有很多種混合模式，它們都可以產生風格迥異的合成效果。選中最上面的圖層，單擊“正常”，在下拉菜單中找到“顏色”，混合模式就更改為了“顏色”，如圖7所示。
圖7 更改圖層混合模式
顏色模式是指用下方圖層的亮度以及當前圖層顏色的色相和飽和度相結合來共同創建結果色，這樣做可以保留下方圖像中的灰階，也就是保留了電鏡圖片的明暗信息。總體上來說，顏色模式是將圖片當前圖層的顏色應用到了下方圖像的亮度信息上。示例中的圖層里我們并沒有添加任何顏色，所以圖像看起來并不會有變化。
03
利用畫筆和橡皮工具填充形狀顏色
選擇畫筆工具，單擊“顏色”，如圖8所示。
圖8 選擇畫筆工具
接下來會彈出一個顏色窗口，調整好合適的色相，選擇合適的飽和度和明度，單擊“確定”，如圖9所示。
圖9 調整顏色屬性
選擇好顏色后單擊上方的小黑三角，在彈出的窗口中調整大小和硬度，大小決定了畫筆的粗細，硬度決定了畫筆邊緣的模糊程度，如圖10所示。
圖10 調整畫筆屬性
選中要繪制顏色的圖層（位于最上方），在圖像要填涂顏色的位置單擊左鍵拖動以繪制顏色，仔細填涂顏色，如圖11所示。
圖11 在素材圖的上方圖層進行繪制
涂錯的地方可以用橡皮工具擦除，橡皮工具也有半徑和軟硬參數，和畫筆的調節方式完全一樣，如圖12所示。
圖12 調整橡皮擦屬性
將畫筆和橡皮工具結合起來使用，將結構填涂好顏色，如圖13所示。
圖13 將結構填涂好顏色
若是此時將圖層混合模式更改為正常，則可以看到顏色填涂的準確區域，用以檢查填涂是否完好，如圖14所示，填涂好之后再調整為顏色混合模式即可。
圖14 檢查填涂效果
04
利用油漆桶工具為基底上色
單擊圖層面板的“新建圖層”按鈕，并在新建的圖層上按住鼠標左鍵拖動到圖層1的下面，電鏡圖層的上面，如圖15所示。
圖15 新建圖層
移動后如圖16所示。
圖16 調整圖層到中間位置
單擊“油漆桶工具”，它和“漸變工具”處于同一位置，如果界面顯示的是“漸變工具”，需要鼠標左鍵長按住漸變工具或右鍵單擊右下角小箭頭才能顯示，如圖17所示。
圖17 調用油漆桶工具
更改油漆桶顏色，方法和修改畫筆顏色方法完全一樣，選中新建的圖層2，確定油漆桶處于選中的狀態，然后在畫面中單擊一下左鍵，整個圖層2就會被填滿油漆桶的顏色，如圖18所示。
圖18 填充油漆桶顏色
之后將圖層2的混合模式修改為顏色，如圖19所示。
圖19 修改混合模式
完成后如圖20所示。
圖20 最終效果圖
偽彩前后對比如圖21所示。
圖21 偽彩前后對比圖
05
輸出圖片
繪制完成之后即可輸出圖片，我們可以單擊菜單欄中的“文件”，選擇“存儲為”，如圖22所示。
圖22 輸出圖片
在彈出的窗口中更改文件名，選擇合適的文件格式（通常jpg，tif，png），單擊“保存”即可，如圖23所示。
圖23 選擇儲存格式
06
Q&A
Q：顏色混合模式的算法是什么？是如何得到偽彩效果的呢？
A：“顏色”模式是用混合圖層的色相值與飽和度替換基層圖像的色相值和飽和度，而亮度保持不變。決定生成顏色的參數包括：基層顏色的明度，混合層顏色的色相與飽和度。這種模式下混合色控制整個畫面的顏色，是黑白圖片上色的絕佳模式，因為這種模式下會保留基色圖片也就是黑白圖片的明度。
07
用色介紹
如果沒有了色彩，四季將不再絢麗，生命也會充滿了乏味與單調。最后，向大家介紹幾款經典的自然類繪圖用色及其RGB值，希望大家能夠喜歡。
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