初级色彩管理知识讲座

初级色彩管理知识讲座我们经常碰到的一个问题是，来自显示器上的颜色与来自打印机、冲印机或印刷机的颜色为什么不能匹配。根据复杂的色彩学，产生这种色彩差异的原因有很多，这也是彩色图像的外观在不同设备上为什么很难准确再现的原因。设备间的色彩信息传达类似于人类语言信息的表达，每台设备都有自己的语言，当不同语种的人在一起时，交流就会发生问题，设备间的色彩传递更像是相同语系的人之间进行交流，但这中间夹杂着各自的方言，要想准确表达或准确理解各种方言，最好的办法就是找一个翻译，而色彩管理充当的角色就是将色彩的再现从一台设备翻译到另一台设备，以确保色彩意图能被准确地表达。每个人对色彩的感觉和喜好不同，就像是每台设备都有着各自的色域和再现能力一样，当我们不能对设备的色彩进行控制时，我们只能凭感觉去评价或表达色彩，而如果我们有了色彩管理这样优秀的翻译后，是什么色彩就能得到什么色彩，就能排除主观的猜测以及视觉上的错觉，就能在输出色彩之前预知结果，只有这样，在输出色彩之前对色彩进行的所有编辑工作（例如对照片的调整）才有现实意义。一般来讲，假定众多的彩色设备没有经过科学的色彩管理，将它们再现色彩的精确程度用60％来表示，当你花费重金购买了更昂贵的设备后，色彩的精确指数也不会超过70％，而当我们为现有的设备实施了色彩管理之后，色彩再现的精度可高达95%以上。如果你不了解色彩管理的重要性，无论你的实践经验有多么丰富，也无论你对设备的功能有多么了解，你很可能与色彩打一辈子交道也弄不清为什么色彩的再现总是这样不准确，总是这样令人捉摸不定，你几乎只能总是采用一种方法来解决，那就是猜测。一、什么是色彩管理色彩管理系统必须完成两项重要的任务：（1）必须指出RGB和CMYK数值所表示的是什么样的颜色感觉。（2）必须保证这些颜色数值在设备间传递时，保持颜色感觉的一致性。色彩管理系统真正做的只有两件事：（1）色彩管理系统给RGB或CMYK数值赋予一个特定的颜色含义，使它们变得明确，使我们可以知道什么样的颜色感觉应该赋予什么样的一组数值去表达它。（2）色彩管理系统要改变发送到各种设备上的RGB或CMYK的数值，也就是要使用不同的颜色数值在显示器、喷墨打印机或胶印机上产生相同的颜色感觉。每台彩色设备都能再现一个色彩范围，即所谓的色域。例如显示器或打印机，它们都有各自独特的色域，但不同设备间的色域范围并不完全相同，甚至存在很大的差异，而色彩管理则提供了一种巧妙的解决方案，它使用一个中间的颜色空间来表示各种设备的颜色，这个中间的颜色空间叫做“特性文件连接空间”，简称PCS。PCS的作用是在所有我们要用的设备之间架起一座颜色转换的桥梁。色彩管理科学并不单纯是为了“所见即所得”而建立的，而且从严格的意义上讲，真正意义上的所见即所得几乎是不可能实现的目标。例如，显示设备（显示器）和输出设备（打印机或印刷机）本身的观察条件是两个根本不同的问题，所以你在显示器上看到的和你在打印机上得到的颜色感觉总是存在差异。任何输出系统都需要人为地进行干预和控制，色彩管理不可能使你的显示器和打印机产生出完全相同的颜色效果，但是色彩管理系统却能够产生一个更接近、更一致的视觉匹配，而要做到这一点并不是很难的事。二、色彩管理的组成部分1、PCS：特性文件连接颜色空间，它允许我们给每一个颜色一个明确的CIEXYZ或CIELAB数值，CIE（国际照明委员会）这些数值不依赖于复制颜色时所使用的具体设备，而仅取决于我们实际所看到的那个颜色的感觉。它是我们用来定义颜色的标准，它可以在各种设备之间传递所有的颜色。2、特性文件：特性文件也称为描述文件，格式为ICC，它是用来描述设备的RGB或CMYK控制信号与这些信号所实际产生的颜色之间的关系，即，特性文件明确定义了RGB或CMYK数值所对应的CIEXYZ或CIELAB数值。特性文件能够描述一个或一类特定的设备，也能描述一个抽象的颜色空间，如Adobe（RGB），ICC的本质是一个查找表，它包含一组设备控制信号值（颜色值）。ICC给予RGB或CMYK值以明确的颜色含义，原始的RGB或CMYK值是不明确的，因为它们被发送到不同的设备上，会产生出不同的颜色感觉。特性文件本身不改变RGB或CMYK数值，它只是赋予这些数值特殊的颜色含义，它也不能改变设备的行为，它只描述设备的行为。例如，一台打印机的特性文件可以描述这台机器在打印一个红色时，实际打印出来的红色里包含了不该有的其他颜色成分，这时色彩管理系统就会通过ICC的描述（ICC的描述是通过测量得来的），自动计算出补偿这种偏差的精确数值并发送给打印机，使打印出的红色更加纯正。在进行颜色转换时总是需要涉及到使用两个特性文件，一个是源设备特性文件，另一个则是目标设备特性文件，源设备特性文件告诉色彩管理系统文档中实际包含的数据究竟是什么颜色，而目标设备特性文件则告诉色彩管理系统，要在目标设备上复制这些颜色时需要一组什么样的控制信号才能再现这些颜色。从本质上说，特性文件就像是一部词典，其中包含了与一台特定设备的色彩信息相关的所有数据，包括这台设备的色域、色彩空间、着色剂以及操作模式。换言之，特性文件含有一台设备所特有的全部色彩特征，是整个色彩管理系统中必不可少的重要组成部分。色彩管理系统使用特性文件，同时借助于设备无关的色彩空间（例如ＣＩＥＬＡＢ），把色彩数据从一个设备相关的色彩空间（例如扫描仪、数字相机）转换到另一个设备相关的色彩空间（例如打印机、冲印机、印刷机）。制作特性文件的过程称为设备特征化。设备特征化是使用高灵敏度的色彩测量仪器来完成的。国际色彩联盟（简称ＩＣＣ）的成立为制定色彩管理标准奠定了基础，该组织制定的第一个色彩管理标准就是ＩＣＣ特性文件，ＩＣＣ特性文件基于一个定义明确的开放式标准，被所有与色彩有关的设备支持。ＩＣＣ特性文件分为不同的类别：（１）输入设备特性文件——用于描述扫描仪和数字相机的行为特性；（２）显示设备特性文件——用于描述ＣＲＴ、ＬＣＤ和投影仪的行为特性；（３）输出设备特性文件——用于描述ＲＧＢ和ＣＭＹＫ打印及印刷工艺的行为特性；（４）色彩空间特性文件——用于描述设备无关性色彩空间，如ＣＩＥＬＡＢ；（５）设备链接特性文件——把两个设备特性文件直接链接在一起，从而绕过转换期间的设备无关性色彩空间。这些特性文件实质上是合并到一个文件中的两个设备特性文件。（6）抽象特性文件——实质上是处理图像的色彩。（７）名称特性文件——用一种设备无关方式表示命名的色彩系统，例如Ｐantone。它含有从设备无关的色彩空间到代表供应商油墨的特定值的转换标准。3、CMM：色彩管理模块，通常称引擎，是一个小程序，它被用来完成RGB或CMYK数值转换的计算。它与包含在特性文件里的颜色数据共同来完成这个转换工作。它为色彩管理系统提供了从源设备色彩空间到PCS，以及从PCS到任意目的设备色彩空间进行颜色转换的方法。CMM使用特性文件中对颜色的定义，使目标设备色空间中的颜色与源设备色空间的颜色相互匹配，而为了匹配这些颜色，就需要对送往目标设备色空间的RGB或CMYK值做一定的转换或改变，也就是计算出需要转换的数值，CMM就是完成这个计算任务的。4、再现意图：ICC（国际色彩联盟）色彩管理规范中包含四种不同的再现意图，它们是处理“色域外”颜色时的四种不同方法，也就是用来处理那些在源设备色空间中可以实现，而在输出设备的实际色空间中却无法复制的那些颜色的。“感知、饱和度”的再现意图使用色域压缩方案，即把源设备色空间中颜色的饱和度降低，使这些颜色能够与目标设备的色域相吻合；“相对、绝对”的再现意图使用色域裁剪方案，即：将所有超出色域的颜色直接剪切掉，用与它们最接近的颜色来代替。我们在大量的实践中发现，从视觉上讲，“感知”的再现意图更适合人眼对颜色的感觉的模拟，而“绝对”的再现意图只追求绝对准确而不考虑因此造成的过渡色的不连续，因为这种再现意图通常会裁剪掉相当数量的颜色而使整体颜色不连贯，它多用于模拟印刷的打样。（A）“感知的再现意图”通过改变源设备色空间中所有颜色的方法，使所有颜色在整体感觉上保持不变，这种方法是在保持所有颜色相互关系不变的基础上，把源设备色空间压缩到目标设备色空间中，这样做的原因是因为我们人类的眼睛对颜色之间的相互关系更加敏感，而对于颜色绝对值的感觉并不太敏感，如果一幅图像中明显包含了一些色域外颜色时，感知的再现意图应成为首选方案。（B）“饱和度的再现意图”因为注重保持颜色的鲜艳程度而忽略掉颜色的准确性。这种方法把源设备空间中高饱和度的颜色转换成目标设备色空间中也是高饱和度的颜色，以此来产生鲜艳的颜色。这种再现意图更适合于各种图表和商业图形的复制。（C）“相对色度的再现意图”基于我们人类的眼睛总是要去适应正在被观察介质的白色这样一个现象，将源设备色空间的白点映射到目标设备色空间中的白点，所以在输出时白色总是纸张的白色，而不再是源设备色空间中的那个白色，并将目标设备色域之外的颜色转换成最接近的可再现颜色，对于图像复制来说，它比感知的再现意图保留更多原来的颜色。（D）“绝对色度的再现意图”不把源设备色空间的白点映射为目标设备色空间的白点，它主要是为打样而设计的，目的是要在另外的打样设备上模拟出最终输出设备的复制效果，包括白色的模拟。三、指定和嵌入特性文件大多数具有色彩管理功能的应用软件（例如Photoshop）都可以让你给图像和其他彩色对象指定一个特性文件，在你这样做的时候，实际是在用通过给图像指定一个特性文件的方法来给RGB或CMYK颜色值定义确切的含义，描述它是从哪里来的（例如图像是从某台扫描仪或某台数字相机而得到的），那么我们为了更好地再现这些原始图像的色彩，就应该为扫描图像指定生成这幅图像的扫描仪的特性文件，而为数字相机拍摄的图像指定这台相机的特性文件。这样，色彩管理系统就可以知道扫描仪的RGB数值和数字相机的RGB数值所代表的实际颜色感觉是什么样的。为一个文件指定或嵌入特性文件并不会改变RGB或CMYK数值，它只是给出颜色数值的特定解释。如果你打算将颜色输出到一个设备上（如数码冲印机或喷墨打印机），并为这个设备进行颜色转换，则指定或嵌入特性文件就是你必须要做的第一步。事实上，当我们保存图像时，多数人并未意识到存盘的过程实际上已经嵌入了默认的通用型特性文件(例如sRGB)，大多数具有色彩管理功能的应用软件可以让我们指定默认的RGB或CMYK特性文件，这样做以后就可以自动地为那些没有内嵌特性文件的对象指定这个默认的特性文件。当要求色彩管理系统进行颜色转换时，这个被指定或被嵌入的特性文件就起到源设备特性文件的作用。当我们使用数字相机拍摄照片时，一般我们都要设定一个标准的颜色空间，例如sRGB或AdobeRGB，一幅照片的拍摄过程，实际上是将相机内置的原始颜色数据先转换成sRGB或AdobeRGB这类标准的中间色（亦称编辑色空间）然后再存盘的过程，这个过程是我们看不见而的确已经发生了的事。中间色（PCS）空间可以将相机的原始颜色数据映射到自己的安全色域范围内，这样我们就可以对图像进行编辑。一些傻瓜式数字相机内置了日光灯模式、阳光模式、夜景模式等等，实际上这就是相机原厂经过测量后的色彩管理特性文件模式，当人们在晴朗的天空下拍摄照片时，人们会在相机上设定日光模式，但你并不知道原厂提供的这个日光是哪种日光，是早晨八九点钟时的日光，还是夕阳西下时的日光。所以，尽管已经正确地选择了日光模式，人们仍会拍出令人失望的照片。相机原厂不可能在相机内部提供全部的拍摄模式（即所有的色彩管理特性文件），它提供的只是一个通用的转换范围，专业相机提供了更多的控制，具有专业摄影知识的人可以利用这些高级功能以及日积月累的经验再加上一些实用小巧门来把损失降到最低，从而捕获更准确的场景色彩。扫描仪也是同样的道理，当我们将扫描仪连接到电脑并安装了这台扫描仪的驱动程序后，我们便可以使用厂家提供的扫描程序进行工作了。扫描驱动程序中也内置了厂家提供的色彩管理模式，专业级的扫描仪在驱动程序中提供更多的控制选项。然而，一些更高级的可独立运行的扫描程序则不仅可以定义CMS引