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屏幕的色彩管理(上)

2025/11/15 0:49:56发布21次查看
前 言
对于每一位从事桌面出版的工作者来说,如何实现从原稿色彩到显示器直至最终印刷品的一致再现是很重要的。但是,要想真正实现wysiwyg—(what you see is what you get)并非易事,因为对于桌面出版系统来说,整个复制过程的可变因素很多,需要各个环节相互配合。针对这一问题,国内外各大软件制造商纷纷投入开发色彩管理系统,以对整个复制过程的色彩进行管理。在色彩管理系统中,显示器扮演着重要的角色,它可以避免因屏幕显示效果与实际样张的差异而给操作人员带来的不便,并能实现屏幕软打样。因此,显示器的色彩调整是很重要的。本文针对此问题作以下探讨。
色彩管理的提出
80年代以电分机为中心的彩色复制系统曾是彩色复制领域的骄傲。在这种封闭式的系统中,从图像的输入设备到最后输出所用的油墨都是由制造商精心搭配标定而成的,所以彩色图像从一个设备到另一个设备的颜色传递只存在很少的失真,无需特别进行色彩管理。90年代随着计算机软硬件技术而发展起来的cdtp技术实现了彩色图像、图形和文字的扫描、分色、排版的集成处理,但是由于不同设备的特性各不相同,使用材料的颜色特性也不相同,使图像色彩从原稿到计算机,再到打印机或印刷机,很难保持一致。因此,色彩管理为广大软件开发商和业内人士所重视。色彩管理系统通过对桌面出版系统中各个设备的颜色特性加以描述,并借助一个标准色空间实现各设备色空间的正确转换和匹配,使扫描仪扫描的彩色图像能正确地显示在屏幕上,并能最终获得与屏幕显示效果基本一致的印刷品。
色彩管理的要素
进行色彩管理,必须遵循一系列规定的操作过程,才能实现预期的效果。色彩管理的过程有三个要素,这三个要素简称为“3c”,即“calibration”—校准、“characterization”—特性化及“conversion”—转换。
1.校准
准确的色彩工作流程一定是从准确的设备校正开始的。为了保证色彩信息传递过程中的稳定性、可靠性和可持续性,要求对输入设备、显示设备、输出设备进行校准,以保证它们处于稳定而正确的工作状态。对设备的校正需依据系统中所使用的材料(纸张、油墨)和印刷条件(如油墨转移能力、网点扩大率)等因素具体设定。
2.特性化
当所有的设备都校正后,就需要将各设备的颜色特性作为特性文件记录下来,这就是特性化过程。特性文件描述设备的颜色特征和色彩范围。彩色桌面系统中的每一种设备都具有其自身的特性文件,这些特性文件可能来自设备生产厂商,也可能来自第三方软件商,有的需要使用者自己来建立。对于输入设备和显示器,利用一个已知的标准色度值表(如it8标准色标),对照该表的色度值和输入设备所产生的色度值,作出该设备的色度特性化曲线;对于输出设备,利用色空间图,作出该设备的输出色域特性曲线。
在作出输入设备的色度特性曲线的基础上,对照设备无关的色空间,作出输入设备的特性文件,同时,利用输出设备的色域特性曲线作出该输出设备的特性文件,这些特性文件是从设备色空间向标准设备无关色空间进行转换的桥梁。
3.转换
系统中每个设备或材料都有其自身的色彩范围,彩色扫描仪和彩色显示器用rgb来描述颜色,但同一组rgb值在扫描仪和显示器色空间中却代表着不同的颜色;彩色打印机和油墨则用cmyk来描述颜色,对于不同的打印机和不同的油墨而言,同一组cmyk值也代表着不同的颜色。色彩管理系统通过利用每个设备的描述文件,再以标准色空间为桥梁,在色彩失真度最小的状态下将图像色彩数据从一个设备转换到另一个设备。由于输出设备的色域要比原稿、扫描仪、显示器的色域窄,因此在色彩转换时需要对色域进行压缩,色彩管理系统根据具体要求选用适当的压缩方法确定设备色空间的最佳匹配,以发挥设备或材料所能展现的最理想的色彩。
色彩模式
色彩模式就是用数据表示颜色的系统。通常使用由颜色的三个基本属性构成的三维空间来定义颜色。常用的色彩模式有rgb、cie lab、cmyk等。我们知道,计算机屏幕所用的是rgb模式,所有的图像处理软件也都用rgb作为处理图像的模式。事实上,对于颜色的操作,在rgb下处理才更有意义,但在输出时,必须把rgb模式转换到cmyk模式。
rgb颜色模式可以用如图1所示的单位立方体来表示:
在立方体的主对角线上,各原色量相等,产生由暗到亮的白色,其中(1,1,1)为白色,(0,0,0)为黑色。立方体的其它六个角点分别代表红、黄、绿、青、蓝和品红。而以红、绿、蓝的补色青、品红、黄为原色构成cmy颜色系统。二者最简单的转换方法是基于色光三原色r、g、b与油墨三原色c、m、y互补的关系,直接从r、g、b求出c、m、y值:
[cmy]=[111]-[rgb]
但实际上它们之间的转换关系是相当复杂的,尤其当cmy考虑k时,它们之间的转换就需要借助标准色空间(如cie lab均匀色空间)来实现。
在photoshop中进行颜色转换时,将全部颜色以其lab值作为标准,根据屏幕的gamma值,白点及色温的设定,先将rgb颜色转换成lab值,再通过gcr,网点扩大,黑版量等设定得到印刷油墨的lab值,最终将颜色转换成cmyk值输出。
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