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  為了儲存遮片資訊,匠白光提出了Alpha通道的概念,後由和完善。二維影象裡記錄著每個畫素的顏色資訊,額外的資訊以 0 和 1 之間的值表示,記錄在Alpha通道里。0 表示該畫素沒有覆蓋資訊,是透明的,即圖中的幾何體沒有覆蓋到本畫素;而 1 則表示畫素不透明,幾何體完全覆蓋了此畫素。  影象中使用的Alpha通道通常有兩種表示形式:平直Alpha(英語:straight alpha)和預乘Alpha(英語:premultiplied alpha)。  如果使用平直Alpha,影象中的RGB分量僅表示畫素的顏色,與是否透明無關。  如果使用預乘Alpha,影象中的RGB分量也表示畫素的顏色,但事先已經和不透明度做了乘法。某些使用場景下,這樣的做法可以在後續合成時節省一次乘法。不過預乘Alpha的最顯著優勢在於使用簡單、準確而非效能。  如果用平直的(非預乘)RGBA 元組表達畫素顏色,那麼畫素值 (0, 0.7, 0, 0.5) 表示畫素有 70% 的最大綠色亮度,同時不透明度是 50%。同樣條件下的純綠色是 (0, 1, 0, 0.5)。而如果用預乘Alpha,此處的 RGB 值 (0, 0.7, 0) 需要都乘以 0.5,表達為 (0, 0.35, 0, 0.5)。雖然此處 G 通道的值是 0.35,但它表示的還是最大亮度的 70%(其中包含了 50% 的不透明度)。此時的純綠色則需要表達為 (0, 0.5, 0, 0.5)。因此,瞭解影象(檔案)到底使用的是平直Alpha還是預乘Alpha非常重要,只有這樣才能對影象做正確的處理和合成。  有了Alpha通道,圖片的合成操作就可以用的形式表達。假設有影象元素 A 和 B,最常見的合成操作就是把 A 作為前景、B 作為背景,我們稱這種操作(運算)為 over,記作 formula_1。除此之外,波特和達夫還定義了其它幾個運算子:in、out、atop、xor:  運算子 over 的效果與普通繪畫效果一致(見畫家演算法),運算子 in 則等價於。  以運算子 over 為例,運算結果相當於對影象中的所有畫素做以下公式:  其中 formula_3 是運算結果,formula_4 是影象 A 中的畫素,formula_5 是影象 B 中的畫素,而 formula_6 和 formula_7 則分別是影象 A、B 中對應畫素的Alpha值。  如果假設顏色值都是預乘了Alpha值的(formula_8),那麼我們就可以將等式進行改寫,結果影象中的顏色即:  結果中的Alpha值即:

  通過研究正交覆蓋,Porter 和 Buff 給出了 alpha 合成的幾何解釋。在 1981 年 Bruce A. Wallace 的論文裡則給出了另一種基於的反射率/透過率的物理模型的另一種推導。  第三種推導方法通過使用兩條簡單的假設得到。為了簡單起見,我們將 over 運算子簡記成 formula_11。  第一條假設是當背景是不透明(即 formula_12)時,over 運算子表示前景顏色與背景顏色的凸組合:  第二條假設是這種運算應該滿足結合律:  現在,可以假設 formula_15 和 formula_16 包含不透明度分量,而 formula_17 不包含。考慮中間變數  由於結合律成立,有  由於 formula_17 是不透明的,因此 formula_21 也是不透明的。由第二條假設,在上面的式子中,上式地每個 formula_22 運算都可以用凸組合表達:  這個式子的兩邊都滿足 formula_24 的形式,令 formula_25 且 formula_26,可以得到:  至此,我們推匯出了 formula_18 的顏色和其 alpha 分量的解析式。  注意到 formula_29,這樣,上式可以緊湊地表示成  formula_22 運算子滿足非交換么半群的定義。這個群的單位元 formula_32 是所有滿足 formula_33 的二元組 formula_34,這可以通過式子 formula_35 得到。

  Alpha混合(英語:alpha blending)是將半透明的前景色與背景色結合的過程,可以得到混合後的新顏色。前景色的透明度不限,從完全透明到完全不透明都可以。如果前景色完全透明,混合後的顏色就是背景色;如果前景色完全不透明,混合後的顏色就是前景色;如果在這兩種極端情況之間,混合後的顏色可以通過前景色和背景色的加權平均計算。  Alpha合成後的顏色可以這樣計算:  如果背景色不透明,即 formula_37,代入上述方程後可以得到:  如果使用了預乘Alpha,最初的方程組可以簡化為:

  計算機影象一般不直接儲存光照亮度對應的 RGB 值,而是需要先對這些值做伽瑪校正。  伽瑪校正的大致過程如下:  則它們三者之間的關係為  因此,在處理計算機影象的 RGB 值時(尤其是做 Alpha 混合時),可以在處理前先將伽瑪校正消除,完成處理後再重新做伽瑪校正,這樣做的效果比直接處理伽瑪校正後的 RGB 值要好。  例如有一張圖片 formula_46,它對應的 Alpha 通道為 formula_47,現在要把它疊加到背景圖 formula_48 上,那麼最終的影象 formula_49 可以這樣計算:  此處的 formula_49 是計算機記憶體中所儲存的資料;在計算機顯示器上會以 formula_52 的資料顯示。
在計算機圖形學領域,Alpha合成(英語:alpha compositing)是一種將影象與背景結合的過程,結合後可以產生部分透明或全透明的視覺效果。Alpha合成也叫阿爾法合成或透明合成。渲染影象時,通常會將目標影象中的多個子元素單獨渲染,最後再把多張子元素的圖片為單獨的影象。例如,電視直播時就會將大量計算機生成的影象元素合成到現場鏡頭上。