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色彩管理在圖像領(lǐng)域中的應(yīng)用
福州眾印網(wǎng) 2006/7/19 11:46:00 來(lái)源：轉(zhuǎn)載
目前，隨著數(shù)字相機(jī)及數(shù)字沖擴(kuò)的普及，攝影與廣告的結(jié)合越來(lái)越緊密，人們對(duì)色彩的感知及要求也越來(lái)越高。大家經(jīng)�？梢园l(fā)現(xiàn)洗出來(lái)的照片不能令人滿意，與記憶中的色彩相去甚遠(yuǎn)；廣告中的圖像不但在色彩上不正確，在層次上也少了很多。這是為什么呢？科技越發(fā)達(dá)要求人們掌握的知識(shí)越多，在這里主要是表現(xiàn)在色彩空間的認(rèn)識(shí)及管理。
什么是色彩空間呢？通俗一點(diǎn)講色彩空間就是各種色彩的集合，色彩的種類越多，色彩空間越大，能夠表現(xiàn)的色彩范圍即色域越廣。我們?cè)谟^看圖片時(shí)，主要是要看圖片的亮度、對(duì)比度、層次、飽和度及灰平衡。
亮度——圖像的明度；
對(duì)比度——圖像的反差、明暗的對(duì)比；
層次——圖像的細(xì)節(jié)及色彩的過(guò)渡；
飽和度——圖像的色彩濃度；
灰平衡——圖像的色彩準(zhǔn)確性。
我們知道，在我們應(yīng)用各種圖像軟件的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到關(guān)于圖像色彩空間的問(wèn)題。這在很多用戶的使用中產(chǎn)生了困擾，不知道應(yīng)該使用哪一種，會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果。
基于上述原因，所以發(fā)展出了色彩管理的理論，以便于解決不同設(shè)備間的顏色轉(zhuǎn)換及匹配的問(wèn)題，因?yàn)槊糠N色彩空間都是按照自己的坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)度量的。1993年Adobe、Apple、Kodak、FOGRA、Microsoft、Silicon Graphics、Sun Microsystem、Taliget等公司發(fā)起成立了國(guó)際色彩聯(lián)盟（International Color Consortium)，這就是我們目前常說(shuō)的ICC。該聯(lián)盟的所有成員均在其操作系統(tǒng)平臺(tái)及應(yīng)用軟件上支持ICC標(biāo)準(zhǔn)。
ICC利用一個(gè)與設(shè)備無(wú)關(guān)的色彩空間做為色空間轉(zhuǎn)換的中間媒介空間，通過(guò)各種彩色設(shè)備自身的色彩空間（RGB、CMYK）及其相互之間的關(guān)系，為各種彩色設(shè)備建立設(shè)備的特性描述文件——Profile，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于色彩的管理，對(duì)于不同設(shè)備間的色彩準(zhǔn)確、唯一轉(zhuǎn)換成為可能。ICC標(biāo)準(zhǔn)共制定了七類特性描述文件：輸入設(shè)備、顯示設(shè)備、輸出設(shè)備三類基本設(shè)備的特性描述文件Profile；設(shè)備連接、色彩空間轉(zhuǎn)換、抽象、被命名色彩四類附加特性描述文件Profile。利用上述的特性描述文件及相關(guān)的色彩管理軟件進(jìn)行正確的色彩管理就可以使得各種設(shè)備呈現(xiàn)同一顏色，實(shí)現(xiàn)了所得即所見(jiàn)。
色彩管理要包括：原稿與顯示器間的顏色匹配；顯示器與印刷品或打印機(jī)輸出結(jié)果間的顏色匹配；原稿與輸出結(jié)果間的顏色匹配；輸入設(shè)備間的顏色匹配；輸出設(shè)備間顏色的匹配；輸入設(shè)備與輸出設(shè)備間的顏色匹配。這樣在工作的流程中就有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)備的選擇上也有了依據(jù)，一般來(lái)講，一定要讓輸入設(shè)備的色彩空間大于輸出設(shè)備的色彩空間。
目前，主要的色彩空間主要是RGB、CMYK、Lab、Ycc、NTSC等等，在RGB的范疇里還有AdobeRGB、AppleRGB、SRGB等，我們?cè)趹?yīng)用時(shí)應(yīng)該使用哪一種呢？在我們首次獲得圖像的時(shí)候我們希望圖像的色域空間越大越好，這是因?yàn)樵谝院蟮霓D(zhuǎn)換過(guò)程中可以比較好的保留圖像的色彩及層次和色域。
如圖1a及圖1b（3D顯示），這是國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）公布的可見(jiàn)光的色域，但是不管是利用什么設(shè)備或介質(zhì)去記錄它們，都不可能完全記錄下來(lái)，也就是說(shuō)每個(gè)設(shè)備所能夠表現(xiàn)的色域空間都小于可見(jiàn)光色域。那么我們使用設(shè)備時(shí)，應(yīng)該使用什么樣的色域空間描述呢，它們的色域空間又有多大呢？
我們會(huì)在以后的文章中，按照不同的色彩空間及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行討論。我們按照應(yīng)用的順序來(lái)進(jìn)行討論，一般來(lái)講，我們?cè)趯?duì)原稿或景物進(jìn)行采樣時(shí)，都是先采集成RGB色彩空間，然后再通過(guò)與設(shè)備無(wú)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)色彩空間作為中間媒介空間轉(zhuǎn)換到目標(biāo)的CMYK或其它RGB等色彩空間。圖2是幾種圖像處理系統(tǒng)的流程，基于在對(duì)原稿的采樣初期都是采用RGB的色彩描述，所以我們首先來(lái)探討RGB的色彩空間。
RGB對(duì)應(yīng)的是紅綠藍(lán)三種原色光，這是因?yàn)樽匀唤绲乃蓄伾伎梢杂眠@三種光混合而成。在描述時(shí)，用R、G、B作為相互垂直的坐標(biāo)軸來(lái)表示，所以稱為RGB色彩空間。RGB色彩空間在色彩的處理過(guò)程中主要是用來(lái)描述像顯示器、電視、掃描儀、數(shù)字相機(jī)等設(shè)備的。大家可能已經(jīng)注意到不同的顯示器顯示同一個(gè)原稿、不同的掃描儀掃描同一原稿、不同的數(shù)字相機(jī)在相同的條件下拍攝同一原稿，所得到的結(jié)果都不同，所以，可以說(shuō)RGB色彩空間是與設(shè)備相關(guān)的色彩空間。
1、SRGB的色彩空間
在色彩管理的初期主要是在Apple公司的設(shè)備間及利用其ColorSync操作系統(tǒng)級(jí)的色彩管理系統(tǒng)，但是不能在PC系統(tǒng)上使用，于是在1997年Microsoft公司與HP公司共同建立了SRGB色彩空間——Standard Red Green Blue，也稱為標(biāo)準(zhǔn)RGB，是基于PC的32位色彩空間。目前，被廣泛地應(yīng)用于顯示器、打印機(jī)、掃描儀等設(shè)備，用以提高它們與打印輸出設(shè)備間的色彩匹配，保證色彩的一致性。SRGB不同于一般的RGB或CMYK設(shè)備的加法（圖3）或減法（圖4）描述，它采用更多的數(shù)值來(lái)描述R、G、B三種原色，彌補(bǔ)設(shè)備差異造成的色彩差異，提高應(yīng)用軟件與設(shè)備間的色彩匹配的需要。
在表現(xiàn)中間色調(diào)方面，必須有一個(gè)一致并且相應(yīng)的伽瑪值，這是色彩管理可以成功的一個(gè)基本要求。在PC上SRGB使用的是2.2的伽瑪值，白點(diǎn)為6500K，它有很好的感知能力，可以與絕大多數(shù)的計(jì)算機(jī)及視頻設(shè)備特性進(jìn)行良好的匹配。目前，Windows采用的是2.2的默認(rèn)伽瑪值，所以在PC上SRGB可以與各種圖形圖像軟件及打印設(shè)備進(jìn)行匹配，加以色彩管理。但是，在蘋果機(jī)與PC機(jī)混用的環(huán)境里及不同的軟件中進(jìn)行色彩的匹配，不是件容易的事情，因?yàn)�，蘋果機(jī)采用的伽瑪值是1.8。所以SRGB色彩空間雖然給PC用戶帶來(lái)了很大的方便，尤其是對(duì)于打印及掃描儀設(shè)備。但是，對(duì)于像顯示器類的有較大色域范圍的設(shè)備來(lái)講，其必須的色彩范圍及色調(diào)都受到了較大的限制，如果應(yīng)用于色彩管理中，最終的結(jié)果有可能不能得到最好的表現(xiàn)。因?yàn)镾RGB擁有較小的色域空間，所以不建議專業(yè)的印前用戶使用，主要應(yīng)用在網(wǎng)頁(yè)瀏覽等。目前，Microsoft與HP已經(jīng)發(fā)表了SRGB64，采用了64位來(lái)描述色彩，這樣在色彩調(diào)整及轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)保存信息以備以后使用，相信會(huì)為用戶帶來(lái)更多的好處。
2、Apple RGB色彩空間
這是基于Apple的13英寸特麗瓏顯示器而建立的，其標(biāo)準(zhǔn)為伽瑪值＝1.8，白點(diǎn)＝6500K。其主要在Adobe的一些出版軟件里使用，其色域空間比起SRGB來(lái)說(shuō)，并不大多少。
3、Adobe RGB（1998）
在Photoshop 5.x中，被稱為SMPTE-240M，它是應(yīng)用在印前領(lǐng)域的最好的色彩空間。它具備非常大的色域空間，并且它的色彩空間全部包含了CMYK的色域空間，這樣就為以后在輸出及分色時(shí)產(chǎn)生了極大的優(yōu)勢(shì)和方便，可以更好的還原原稿的色彩。
4、Wide Gamut RGB色彩空間
它提供了一個(gè)比Adobe RGB更廣的色彩空間范圍，甚至于它的有些顏色在標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)顯示器上都無(wú)法顯示或打印，這也給色彩的調(diào)整帶來(lái)了一定的不便。
圖5至圖7是不同的色彩空間的不同色域范圍。
5、其它的RGB色彩空間
除了上述常用的RGB色彩空間外，還有以下幾種RGB色彩空間：ColorMatch RGB、CIE RGB、PAL/SECAM、NTSC(1953)、Monitor RGB/Simplified Monitor RGB、SMPTE-C等就不一一贅述了。
6、在Adobe Photoshop里RGB的設(shè)置
為了色彩管理，一定要對(duì)我們使用的圖形圖像軟件進(jìn)行必要的色彩設(shè)置，不然就無(wú)法得到正確的色彩。
本文標(biāo)題：色彩管理在圖像領(lǐng)域中的應(yīng)用
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