Alpha通道预乘在圆角抗锯齿中的作用

圆角黑边的根源：边缘颜色和透明度没有对齐

圆角抗锯齿把边界覆盖率转换成 Alpha，所以一个边缘像素可能只有 A=128，约等于 0.502，而不是非黑即白。黑边、白边通常不是圆角算法本身造成的，而是 RGB 的存储方式、插值方式和合成公式没有配套。

RGBA 8 位图像每个像素占 4×8=32 位，R、G、B、A 各取 0~255。例如白色半透明像素的未预乘数据可以写成 (255,255,255,128)；如果换算到 0~1，就是约 (1,1,1,0.502)。

• 透明像素藏着错误颜色：完全透明区域可能仍保存黑色或白色 RGB，缩放时这些 RGB 会参与采样。
• Alpha 被重复计算：颜色已经乘过 Alpha，合成时又乘一次，边缘会变暗。
• 格式与混合公式不匹配：把预乘数据按未预乘数据处理，或反过来使用。

如果边缘在导出前已经与黑色背景混合，黑色就成为像素颜色的一部分。此时改成预乘格式只能改变表示方式，不能恢复原来的边缘颜色。

用一个像素看懂预乘和未预乘

预乘 Alpha指先把 RGB 乘以 Alpha 再保存；未预乘 Alpha 则把 RGB 和 Alpha 分开保存。用归一化数值表示，未预乘像素是 (R,G,B,A)，预乘像素是 (R×A,G×A,B×A,A)。

一个白色、透明度为 0.5 的像素，未预乘形式是 (1,1,1,0.5)，预乘形式是 (0.5,0.5,0.5,0.5)。后一种形式直接记录了它对最终画面的最大颜色贡献，缩放和纹理采样时不容易把透明区域的隐藏颜色带到边缘。

• 未预乘：适合逐像素编辑和保留原始颜色，但透明区域的 RGB 可能没有视觉意义。
• 预乘：适合合成、缩放、旋转和 GPU 采样，但必须配套使用预乘混合公式。

预乘数据中，完全透明像素常见为 (0,0,0,0)。这不会单独显示成黑色，因为 Alpha 为 0；只有当程序错误地读取、插值或合成它，问题才会暴露。

混合公式必须和像素格式成对出现

Porter-Duff 的 source over 表示“源图覆盖目标图”。对预乘颜色，输出颜色为 Cout = Cs + Cd×(1−As)，输出 Alpha 为 Aout = As + Ad×(1−As)；这里的 Cs 和 Cd 已经乘过 Alpha。

对未预乘颜色，输出颜色应写成 Cout = Cs×As + Cd×(1−As)。两套公式都正确，区别只在于输入 RGB 是否已经预乘。

以 OpenGL 混合状态为例：

• 预乘 Alpha：glBlendFunc(GL_ONE, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)。
• 未预乘 Alpha：glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)。

若把预乘颜色送入第二种配置，RGB 会再次乘以 Alpha。一个 Cs=0.5、As=0.5 的通道会被压到 0.25，边缘因此变暗。PNG 文件本身并不标记所有应用内部的 Alpha 约定，实际取决于解码库、图像处理库和渲染管线。

缩放圆角 PNG 时，按这四步定位黑边

1. 先确认输入没有背景色。检查文件是否为 RGBA，而不是已经合成到黑色或白色背景的 RGB。用纯黑、纯白和中灰三种背景预览同一张图。
2. 记录 Alpha 约定。在代码或图像库文档中确认使用的是 straight/unassociated（未预乘）还是 premultiplied/associated（预乘）。不要仅凭文件扩展名判断。
3. 缩放前统一格式。如果采用双线性插值、旋转或 GPU 纹理采样，先把像素转换为预乘形式，再进行采样；采样结束后，只有目标接口要求未预乘时才反预乘。
4. 检查混合配置。预乘数据使用 GL_ONE, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA；未预乘数据使用 GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA。同一批像素不要在多个处理环节重复乘 Alpha 或反复除以 Alpha。

可以把图片缩放到原尺寸的 50%，再旋转 90° 做复测。如果黑边只在缩放后出现，重点检查插值前的透明像素 RGB；如果原尺寸直接合成就出现黑边，重点检查导出颜色和混合状态。

遇到极小 Alpha 的像素，反预乘还可能放大量化误差：例如 A=1/255 时，除以 Alpha 会放大该像素的 RGB 噪声。实际处理时，若 A=0，不要除法；若 Alpha 低于应用设定的阈值，应按透明像素处理或保留预乘格式，具体阈值取决于画面容错和库的实现。

判断黑边来自数据还是来自渲染

将同一 PNG 放到三种背景上是最简单的分流测试：若边缘只在某一种背景异常，问题多半在颜色已被错误混合；若黑边只在缩放、旋转或 GPU 显示时出现，问题更可能是预乘约定、插值或混合状态不一致。

预乘 Alpha 不会自动制造黑边。它只是把 RGB 乘以 Alpha 后保存；只要采样和合成都使用同一套规则，透明区域不会因为 RGB 为零而自行可见。真正需要修复的是错误的转换、重复的 Alpha 计算，或导出前已经发生的背景合成。