色彩理论之色彩管理


早期的文化中与颜色分不开,但是在当时颜色匹配并不是一个十分重要的事情。 现在,我们生成的所有可视内容,都必须体现在各种各样的输出媒质上:范围包括 从WEB到不同的印刷机、着色剂和承印物。

今天我们使用的颜色还可以用一些数字来处理,并且通过标准化的系统来编码执行。那么这是否就意味着如果正确的指定的颜色,印刷就可以匹配它们呢?答案是肯定的。存在着这样的技术。可以通过在计算机软件中的数字编码,可以选择要使用的颜色。这些数字可以合并到一些数字化软件中,因此它们可用于各种输出系统的颜色复制和匹配。

为什么要做色彩管理?

可能会认为当我们用颜色模式来指定颜色时,都要使用相同的语言。但并不是这样的,事实上对于同样的图像,我们正使用不同的颜色模式。比如说,彩色扫描仪和显示器使用的是 RGB 模式,而彩色印刷中使用的是CMYK。RGB色空间和CMYK色空间都不是由统一的标准定义的。即使所有的显示器都是基于RGB的,但是对于同一幅图像都会呈现不同的效果。这些不同是很难避免的:之所以会发生这种情况是因为每台设备都有它自己的颜色属性。一台设备所能复制的颜色范围称为它的色域。因此,我们不仅要面对不同和设备,而且每台设备都有它独立的色域。 不同彩色设备之间的技术上的不同,以及在用来识别和复制颜色的颜色模式的变化 都会产生不想得到的颜色转换。

如果你认为仅仅只用一台印刷设备比如Xeikon DCP的话,那么就错了。必须要防止一些错误的发生。当在不同的印刷条件或是不同的纸张条件下印刷时,图像会看上去会完全不同。每台设备都有它自己的语言。

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扫描仪、数码相机、显示器、打印机、印刷机都用不同的颜色语言

当你:

  • 考虑到彩色图像的不同来源 ( PhotoCD 上的图像,数字相片,扫描仪的宽 范围,…)以及
  • 考虑到图像会在用到的不同色空间发生一次或多次转换(比如扫描仪的 RGB、显示器的 RGB、CMYK 输出设备) 以及
  • 了解到在采集、编辑和输出图像时涉及的不同个体,

你就会理解为什么需要做一种协调,我们称之为色彩管理。管理色彩指的是在数字复制过程中,能够保证得到与源图像一样的输出效果。不管是通过扫描或是数字设备得到的图像,都想得到看上去很棒的颜色。色彩管理可以将使用不使色彩语言的设备通过一个通用的即设备无关的色彩语言来联系。将设备按这种方式联系将会得到色彩的一致性和可预见性。

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使用不同(设备相关的)色彩空间的设备, 通过一个通用 (设备无关的)色彩语言联系

比如,如果没有用色彩管理系统发送数据到印刷机时,就不能保证最终的图像能够得到与显示器上看到的图像一样的颜色属性。印刷图像的效果通常会更暗,而且颜色更少。色彩管理能够提供在原稿、显示器和印刷中最好的颜色匹配。

色彩管理系统是怎样工作的?

下图所示的是一个基本的色彩管理系统:

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设备 profiles 以及输入、输出和显示设备的工作流程

色彩管理系统(CMS)的角色是将数字成像工作流程中的各种组分链接到一个 共同的色空间。实际上,它看到了通过一个独立工作流程组分察觉到的颜色和由设 备无关色空间定义的颜色之间的不同。色彩管理系统生成了一个颜色匹配 profile 文 件,这个文件定义了在这个“链条”中的每台设备的颜色属性或特征。然后,将该 颜色信息映射到另一个设备的色域,因此所有的颜色都可以复制在最终的输出环节。

色彩管理系统链接了每个组件的 profile 以取得颜色的一致性。为了保持这种一致性 和保真度,色彩管理系统需要关于扫仪描、显示器和印刷机所能复制颜色的有效范 围的相关信息。这个就通过有规律地校准(calibrating)你的设备来保证颜色响应得到规格化来识别输入文件,并使得 profile 的生成或者是特性化(Characterization) 成为可能。

校准和特性化 Calibration and characterization

在为你的工作流程创建特定的 profiles 之前-这个过程也称为特性化-必须校准
设备。

校准 Calibration

Calibration 包括为精确的颜色再现进行的设备调节。在下一章节“设备校准和 特性化”中,可以了解更多关于设备校准的内容。

特性化 Characterization

特性化包括通过在一个特定的环境描述设备的色空间的特性来生成设备 profile 。你可以在工作流程中测量特定设备的颜色属性或特性,并将结果 “传授” 给 CMS。事实上,这表示测量的颜色被转换到一个标准的设备无关的色空间如 CIE CIE L*a*b*里的相应颜色坐标。例如,来自原稿的红被测量出来并转换为 CIE L*a*b* 色空间里相应的颜色。

ICC 标准(ICC standards)

设备 profile 文件描述了在设备无关色空间里的指定设备的颜色特征。设备无关 色空间构成了所有色彩管理系统的核心。了解定义的 profile 文件是格式同样十分重要。国际颜色委员会(ICC)为设备 profiles 定义了一个可扩展和可互换的格式,因此 profiles 可以用于任何色彩管理系 统或是符合 ICC 标准的应用程序中。

ICC 使用三种基本的 profile 类型:

  • 针对输入设备比如扫描仪和数码相机的 input profiles;
  • 针对显示设备比如显示器和平板屏幕的 display profiles;
  • 针对输出设备比如打印机、复印机以及印刷机的 output profiles。

每个 profile 类型都包含有一系列的算法模型。下面给出了一个 input profile 的简化表。复制意图(rendering intent)是一个表 格,它将 RGB 数据转换到 CIE L*a*b* 色空间。转换颜色将会产生一个很难管理的 大表格。因为这个原因,转换表只存储一个特定的颜色并通过插值来模拟邻近的颜 色。这些表通常称为颜色查找表(color look-up tables).

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RGB 色块 – RGB 数值 – 以及色空间里描述的 CIE L*a*b*值

色彩管理的基础越标准,就越能做到设备无关,我们的工作就可以越有预见性。

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