Soft mask (SMask)

Soft mask（SMask）は、PDF における透明度機構の一つで、画像やグラフィック要素に対して段階的な不透明度を定義します。ピクセルが完全に不透明か完全に透明かの二値的な透明度とは異なり、soft mask はグレースケール値を使用してアルファチャンネル情報を制御し、段階的な透明効果を実現します ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。この機能により、ぼかしのあるエッジ、段階的なフェードアウト、重なり合うコンテンツ間の複雑なブレンドなど、高度な視覚効果が可能になります。

Soft mask は、PDF 文書内の関連コンテンツに対して、ピクセル単位でアルファ値（不透明度）を指定するグレースケール画像または form XObject です。Soft mask 内の輝度値が透明度レベルを決定します：白は完全な不透明、黒は完全な透明、グレー値は中間的な透明度を表します。Soft mask は、二値的な透明度（オン/オフ）のみを提供する explicit mask や、レイヤー間の色の相互作用を制御する blend mode とは異なります。Soft mask は、グラフィック状態辞書の SMask エントリで定義され、画像、form、または透明グループ全体に適用できます。このアプローチにより、RGBA 色空間を必要とせずに透明度を細かく制御でき、PDF の色と透明度情報の分離を維持します。

PDF の生成や操作を行う開発者にとって、soft mask は高度な視覚効果を持つプロフェッショナル品質の文書を作成するために不可欠です。現代のデザインで一般的な、リアルなドロップシャドウ、ビネット効果、スムーズなトランジションを実現しながら、PDF の構造化された透明度アプローチを維持できます。Soft mask の理解は、特に他のフォーマット（opacity プロパティを持つ HTML/CSS やデザインツールなど）から PDF へコンテンツを変換する際に重要です。適切な実装により、視覚的な忠実性が保証されます。Soft mask はレンダリングパフォーマンスとファイルサイズにも影響するため、大量の文書処理環境では効率的な使用が考慮事項となります。さらに、開発者はアクセシビリティを維持し、異なる PDF ビューアや出力デバイス間で適切なレンダリングを保証するために、soft mask を正しく扱う必要があります。

Soft mask は、マスクソースからグレースケール値をサンプリングし、それをアルファ値として対象コンテンツに適用することで動作します。PDF レンダラーが関連する soft mask を持つコンテンツを処理する際、各ピクセルの固有の不透明度に、マスクから得られる対応する輝度値（0.0～1.0 の範囲に正規化）を乗算します。Soft mask は、拡張グラフィック状態辞書内の SMask キーを通じて指定され、image XObject または透明グループ XObject を参照します。マスクは、Luminosity または Alpha をサブタイプとして使用でき、マスクのグレースケール輝度値またはマスク自身のアルファチャンネルのどちらが透明度を制御するかを決定します。転送関数（TR エントリ）は、適用前にマスク値をオプションで変換し、カスタム透明度カーブを可能にします。Soft mask は PDF 透明モデル内でネストします。つまり、soft mask を持つオブジェクトが透明グループ内に配置されると、有効な透明度は PDF の合成ルールに従って結合されます。透明グループ内の isolated フラグと knockout フラグは、レンダリング処理中に soft mask が下層コンテンツとどのように相互作用するかをさらに洗練します。

• Transparency group – 背景と合成される前に一つのユニットとしてブレンドされるオブジェクトのコレクション
• Blend mode – 透明オブジェクトが重なり合う際に色がどのように結合されるかを決定するアルゴリズム
• Graphics state – 透明度設定を含む、グラフィック要素のレンダリング方法を制御するパラメータのコレクション
• XObject – PDF 内で複数回参照できる、画像や form などの再利用可能な外部オブジェクト
• Alpha channel – 色データとは別に透明度情報を格納する画像のコンポーネント