还是上回魔改的 Gnome 截图软件，这回我加了个改进。原版保存截图文件时默认保存为透明背景 png，而透明 png 往往会被使用黑色背景来显示，因而完全无法显示出无色阴影，alpha 通道也失去了存在的意义。最好的解决办法就是把图像转成 rgb 的白背景 jpg。其实 imagemagick 这类软件也能完成转换，但本应该一步到位的功能还依赖外部软件，徒增操作复杂度。因此我决定把转换过程内嵌到截图软件中。

¶一些简单概念

• RGBA，半透明 png 图片的像素格式即为 R(red) G(green) B(blue) A(alpha)，RGB 为三基色，alpha 代表不透明度。css 中也有类似概念，似乎使用一个百分比来表示 alpha；

• 色深，计算机用数值表达颜色，数值的位数越高，表达颜色越精确。RGB 色彩模型一般使用 24 位存储图片，R、G、B 各占 8 位。32 位是在 24 位的基础上再加上 8 位的 alpha 透明通道；

• 多数 CPU 上的除法运算远慢于加法或乘法运算，一定要尽量避免除法运算；

¶RGBA 转 RGB 的算法

假设一个 32 位 rgba 像素 p，数据为 (red, green, blue, alpha)，现在需要把图片转换成背景色为 (red_1, green_1, blue_1) 的 24 位 rgb 图片，那么原来的像素 p 需要和背景色进行一下运算转换成 rgb 像素，假设新的像素 p2 :(red_2, green_2, blue_2)，那么有

red_2   = (1 - alpha/255) * red_1 + alpha/255 * red;
green_2 = (1 - alpha/255) * green_1 + alpha/255 * green;
blue_2  = (1 - alpha/255) * blue_1 + alpha/255 * blue;

然而实际代码并不能这么写。首先是除法，255 并不是 2 的 n 次幂，整数除以 255 编译器并不能将其处理成移位运算，会显著拖慢大量像素的转换运算；其次是精度问题，浮点数的二进制和十进制之间转换存在误差，上式中整数反复乘除，整型双精度型反复转换，能造成相当大的误差。

除法可用乘法和移位替代，例如 x / 255 可用 (x >> 8) * (265/255) 替代；尽量提取公因式，合并成整型的运算能减小误差，如下

double rate = 1.003921569;    // 256 除以 255
red_2   = (((255 - alpha) * red_1 + alpha * red) >> 8) * rate + 0.5;
green_2 = (((255 - alpha) * green_1 + alpha * green) >> 8) * rate + 0.5;
blue_2  = (((255 - alpha) * blue_1 + alpha * blue) >> 8) * rate + 0.5;

其中 rate 作为常数，实际代码中在循环外定义，最后加上 0.5 是为了在双精度型转整型时四舍五入。至此，单个像素的 RGBA 转 RGB 就完成了。

¶如何使用

GitHub 仓库在此，已合并上游最新版。Arch Linux 可用 AUR 安装，包名为 gnome-screenshot-heavy-shadow，其他发行版参照 GitHub 仓库内说明。

我给它增加了可选 -t 选项，使用窗口截图时不带 -t 选项，截图保存为白背景 jpg，带上 -t 选项则仍然保存为透明背景 png。另外 gnome-screenshot -i 交互模式中也添加了相应的选项。Wayland 下目前无法保存到剪贴板，这是桌面环境的锅，并不是这里的 bug，但交互模式下的保存到剪贴板仍可用。