漫谈属于平面设计师的色彩管理

文章分享自《DataColor-我才是唐糖》

关于作者

鄙人是一名不折不扣的90后年轻人,如假包换(要换也是针对年轻漂亮的妹子们!)。由于大学本科是视觉传达艺术设计专业,所以在毕业之后便光荣地成为了一名平面设计师(以下简称“设计师”)。而对一名设计师来说,摄影也是必备技能,所以我也算是半个摄影师。同时,在工作之余我还扮演着发烧友的角色,领域横跨音响(耳机和音箱)和影像(显示器、监视器、视频处理专业设备)和摄影,并对他们有过多年的“研究”,从中得到的“感悟”和“经验”也蛮多。另外还有个爱好就是DD娃娃和SD娃娃(日本Volks社荣誉出品,全称叫DollfieDream和SuperDollfie),不过我主要是把娃娃当成模特(千万不要想歪了),因为她们可以摆出各种姿态,供我在工作之余练习摄影,算是个不会说话的模特。

写在⼀切开始的地⽅

提到平面设计,我想大家脑海中先浮现出的画面肯定是早期的那些手绘广告招贴画,油漆的味道扑面而来,画面里充满了不规则的手绘笔触,字里行间流露出一丝沧桑感。后来随着科技的发展,印刷技术和计算机技术逐渐成熟,并先后被应用到平面设计领域。现如今,设计师们都是依靠计算机这一强大的工具将自己脑海中的创意和灵感变成实实在在的作品!然后再通过印刷手段发布在报刊杂志等等纸质出版物上,或者直接上传至互联网上供大众浏览。
但是再强大的东西也有破绽!计算机给身为设计师的我们带来了前所未有的便捷和高效,但同时也给我们带来了诸多需要解决的新问题。在开始细说这些新的问题之前,先请大家来看一看下面的一组画面。

这是我在工作中遇到的一个活生生的案例!第一幅画面是我根据客户的要求在我自己的计算机上完成的设计稿,而第二幅画面则是客户在他的计算机上看到的同样一份设计稿。请问,大家从中看出了什么问题?第二幅画面是不是已经严重偏色了呢,而且绝对可以用面目全非来形容!客户看到这份设计稿的瞬间就有些不高兴了,埋怨我没有按照他的要求进行设计。如果你是我的话,相信此时你也和我一样是一头雾水,同时也是一肚子的委屈。

冷静下心来仔细分析后得出终结论,问题肯定是出在了我们的计算机上,而问题的核心便涉及到了我们计算机的一个重要的组成部分——“软”输出设备,也就是我们熟知的显示器。而这个棘手的问题大致可以总结为如下两点:

  • 不同显示器呈现给我们的颜色互相不一致
  • 显示器不能准确还原我们预期的颜色

这两点问题对于设计师和客户,乃至通过各种途径欣赏我们作品的大众(以下简称“大众”)来说都是非常棘手的问题,同时也是近一两年来设计界乃至映像界的热点问题。而绝大多数的情况是我们设计师在创作时依赖的显示器本身就不能还原出正确的颜色,加之我们面对的客户所使用的显示器也是半斤八两,简直是恶性循环,错上加错!终我们双方看到的颜色能保持准确就怪了!再或者就是刚刚的案例中提到的那种情况,我们设计师使用的显示器能够呈现给我们精准的颜色,但客户的显示器却是一塌糊涂!我想这种情况是每一个设计师不愿意碰到的,因为多半会产生误会,同时也是在浪费我们双方的时间。

我们知道,一件作品精华的部分是创意和作品本身包含的色彩,甚至有些作品的创意纯粹是通过色彩来表现的,这种作品往往没有图形和文字,只有纯粹而斑斓的色彩,所以对于这种作品来说,色彩所占据的地位此时要远远高于创意!而在这个时代,大众审美水平参差不齐,所以并不是每个人都能“读懂”我们的作品中的创意,这也是身为设计师的我们必须要接受的现实!好在令我们欣慰的是,色彩对于任何人来说都是通用的(除非你是色弱),所以色彩便理所应当地成为了连接设计师与客户,乃至大众的“唯一”一座桥梁。所以在我眼里,一件作品的灵魂便是色彩,而当她拥有了色彩,她才真正算是拥有了喜怒哀乐!

所以,色彩的准确性是每一位设计师朋友都必须要死守的最后一道防线,为了这道防线永远坚固,我们首先应该确保我们的显示器能够准确地还原出各种色彩。但目前来看,光通过我们设计师的努力还是远远不够的,客户乃至大众在这方面的意识还非常薄弱,甚至根本就没有这个意识!所以,我希望读到这篇文章的朋友们能和我产生共鸣,这样作为设计师的我们也能为大家献上更好的作品。

我们需要色彩管理

说了这么多,那么要想获得准确的色彩,我们应该如何去努力呢?我想大家以前可能听到过一个专业名词叫“色彩管理”,知道的朋友们请不要害羞,大声说出来。没错!我们需要的就是你——色彩管理!因为有了你,我们便可以让不同的显示器呈现给我们的颜色相互一致。再者也可以让显示器在还原们预期颜色的时候更加精确。

以上两点,其实就是色彩管理所要追求的“终极目标”。看着很神奇吧,而且我估计很多设计师朋友们在听到这个专业名词的那一瞬间,都会有感到不觉明历!可能大家仅仅是听说过,但并不了解她具体是什么东西,所以终究还是一头雾水。那么接下来就请允许我尽可能详细地为大家“科普”一下有关“色彩管理”的内容,希望可以帮助大家在脑海中建立一个对色彩管理的初步的认识,甚至是一个雏形也好。

我们所说的色彩管理笼统地讲其实是一套严谨的流程,整个流程可分为三个步骤,分别是Calibrate(设备校准)、Profile/Characterization(特性化)和Mapping/Conversion(映射/转换)。

首先我们要聊的是Calibrate(设备校准),这个步骤主要是对显示器的色温(描述光源发光颜色【光色】的指标,也叫白点,单位是K【开尔文】)、亮度(量化光源发光强度的指标,单位是cd/m2【坎德拉/平方米】)、对比度(同一副图像中同一点亮时【白色】与暗时【黑色】的亮度值的比)、黑白场(画面中暗【黑】部分的细节和亮【白】部分的细节)、伽马值(英文名称为gamma,是对亮度和对比度的补充指标,调整伽马值,等于间接地对亮度和对比度做出相应调整)和色彩空间(又叫色域,一般常用的有以下这几种:SRGB、AdobeRGB、NTSC、EBU、DCI、SMPTE-C和REC709)这几项参数进行调整,从而实现对显示器颜色的初步校准。而这个步骤一般是由一些专业的显示器校准软件来实现,当然直接调整显示器的OSD菜单也能达到同样的目的,这个我后面会详细为大家介绍。

其次是Profile/Characterization(特性化),在这一个步骤中,我们需要借助特殊的硬件设备(就是我们所熟悉的“校准器”,分为“分色色度计”和“分光光度计”两种)和专业的显示器校准软件(以下简称“校准软件”)来共同来完成。这里请容我再多啰嗦几句有关分色色度计和分光光度计的相关知识!

分色色度计

先来大致介绍一下分色色度计(以下简称“色度计”)的结构,一台色度计的核心元件一般是由三枚CCD感光单元组成(当然不乏有一些实力强大的厂家开发出了七枚感光单元的色度计),并且这三枚CCD感光单元(以下简称“感光单元”)都分别配备了三组滤镜,分别是红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜。

当我们在进行Profile/Characterization(特性化)这一步骤的时候,校准软件会在显示器上以特定的刷新频率显示一组色块(一般一组包含2000个色块,有的高端校准软件则会允许用户自定义色块数,同时也可以自定义色块的刷新频率,可多也可少,可快也可慢),同时也会指挥色度计对这组色块分别进行扫描。此时色度计内的三组滤镜会将由进光孔照射进来的光(由显示器自身发出,她是复色光)分成红、绿、蓝三束单色光并分别投射到三枚感光单元上,接下来这三枚感光单元便会各自读出一个数据,加起来一共三个,也就是说这三个数据代表一个色块。并且,三枚感光单元回报数据的速度也会和色块的变换速度保持一致,所以终会有一组数据被产生出来。

紧接着色度计会把这组数据实时传输给校准软件,当校准软件接收到数据以后,便会使用内置的一套精密算法(每个软件供应商所提供的算法都各不相同,算是各自的“看家本领”)将这组数据分别换算成多个RGB值(每个色块对应一个RGB值)。然后校准软件会分别将这些RGB值拿去与软件内置的标准色块库中预载的RGB值范本相比对并计算出差值。终校准软件会根据这些差值量化并制作出一套标准文件,这其实就是我们熟知的色彩描述档(Profile文件扩展名是.icc和.icm)。

分光光度计

我们再来看看分光光度计(以下简称“光度计”),她的结构与色度计的结构有所不同。光度计的内部设有一枚棱镜或者是一枚绕射光栅单元,我们把他们称为分光单元。当显示器发出的光透过入射孔(有的工业光度计则是通过光钎传输光束,所以前面提到的入射孔的位置此处便设置有光纤输入接口)射入光度计内部的时候,首先会被聚光单元(一般是一枚聚焦镜)平行投射到分光单元上,从而会被分光单元进行分光。

而后再经过一枚反射镜“中转”至光度计的感光单元上。而光度计在这里的结构与色度计有明显的不同,由于光栅单元已经进行了分光,所以光度计并不需要再像色度计一样给感光单元配上相应滤色片,而是经过反射镜反射以后便直接投射在感光单元上。同时光度计的感光单元也很是意思!大家知道,刚刚被光栅单元分光后得到的那几束光肯定会各自拥有一个特定的波长,那么光度计的感光单元便依据这些各不相同波长划分出相对应的区域,一般来说会分成十个区域,并以5nm或者10nm的规格等分整个感光单元(这个由光度计的档次而定,规格越小,划分出的区域也就越小,精度也就越高。所以特定波长的光束肯定会照射到感光单元的特定区域内,这就好比各回各家!接下来的原理和色度计的差不多,我就不再重复了。唯一不同的地方就是光度计的感光单元会一次会回报出10个数据,也就是说,对于光度计而言,10个数据代表一个色块。

PS:高端校准软件的自定义色块数和自定义色块的刷新频率的功能其实是一个精度的选择。色块数量越多,最终胜出生成的色彩描述档中所包含的色域空间也就越大,反之则越小。而色块的刷新频率越快,也就意味着测量仪器扫描的精度越低,反之则越高。我们可根据自身的要求对选项进行调整。

后是Mapping/Conversion(映射/转换),这个步骤其实容易被忽视,但是其作用非常重要。我想这主要是由于现在的校准软件和色彩管理系统(全称ColorManagementSystem,简称CMS。目前常用的色彩管理系统有如下这些,Windows的MicorsoftICM,Apple的ColorSync,这个非常有名!以及Adobe的ACE)“过于”智能导致的必然结果,也就是说,这个步骤几乎不需要我们亲自动手,校准软件和操作系统的色彩管理引擎就全替我们搞定了。

不过再怎么智能,我们还是有必要了解一下这个步骤的原理,其实也很简单,前面说过,Profile/Characterization(特性化)这个步骤会在后生成一个色彩描述档文件。接下来,校准软件会将其自动加载至色彩管理系统中(通常是操作系统内置的,一些专业图形应用程序内置的,后者可能需要我们手动加载)。日后我们使用操作系统的图片查看程序或者一些专业的应用软件(比如AdobePhotoshop等等)打开图形文件的时候,色彩管理系统内的LUT(全称LookUpTable,中文名称为查色表,又叫颜色转换查找表。一般LUT被内置于显卡驱动内,或者是内置于操作系统的色彩管理模块中,有些高端专业显示器也会内置LUT,比如EIZO旗下的CG系列。通常,LUT根据其内置调色板的储色量,可将其精度可划分为6bit、8bit、10bit、12bit和14bit,而显卡驱动内的软LUT甚至可以达到128bit,但是LUT的映射/转换精度始终受限于显示器液晶面板的精度【更详细的讲解请见本文第四章“专业显示器”部分】)就会将这个图形文件包含的色彩空间映射/转换至色彩管理系统中的那个色彩描述档所指定的色彩空间。同时也会对显卡的LUT进行同步调整,并输出到我们的显示器上,从而呈现给我们。

而在整个映射/转换过程中会涉及到五种映射/转换方式,即Absolutecolorimetric/appearance(绝对比色)、Relativecolorimetric/appearance(相对比色)、Perceptual(可感知)以及Saturation(饱和度)。对于我们设计师来说,我建议大家使用Relativecolorimetric/appearance(相对比色)来进行色彩空间的映射/转换,这样能够大限度地保留更多的颜色。

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