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計算機(jī)與色彩之為什么要改變顏色的數(shù)值

2010-09-17

                                                                為什么要改變顏色的數(shù)值
     所有設(shè)備都會在某幾個基本參數(shù)上發(fā)生變化。如果你自己動手制作設(shè)備特性文件的話，這些參數(shù)就是你需要測量的量，而為了使色彩管理系統(tǒng)能夠有效地工作，這些參數(shù)還必須要保持穩(wěn)定。
     三個主要的變量為：
     ?著色劑（原色）的色彩及亮度的變化。
     ?白點(diǎn)與黑點(diǎn)的色彩與亮度的變化。
     ?著色劑的階調(diào)復(fù)制特性的變化。
     這些概念對于色彩管理來說并不是什么新鮮東西，對數(shù)字式設(shè)備來說也不是特有的。它們都是來自模擬部分因素，如紙張上的油墨、顯示器熒光粉和模擬電壓，以及掃描儀中帶有濾色片的傳感器所引入的變量。數(shù)字部分很少會發(fā)重大的改變，而模擬部分會隨設(shè)計、生產(chǎn)和環(huán)境等因素的不同發(fā)生很大的改變。
     著色劑（原色）     
     首先，明顯影響設(shè)備復(fù)制顏色效果的因素就是它們所使用的著色劑。對于顯示器，原色為熒光粉。在掃描儀或數(shù)字相機(jī)中，原色就是濾色片，傳感器通過它們采集圖像顏色。對于打印機(jī)（印刷機(jī)），原色為附著在紙上的印刷原色油墨、墨分或是雜料。但是，由于CMYK印刷顏色具有減色混合的特性，比RGB顯示器的色光相加過程更復(fù)雜，因此我們通常除了測量原色的單色以外，還要對二次色（M+Y、C+Y和C+M的套印色）也要進(jìn)行測量（見圖2-4）。

（圖2-4: 減色原色與二次色）

     著色劑的特定顏色決定了設(shè)備可以復(fù)制的顏色范圍。這稱做設(shè)備的色域。我們不僅要關(guān)注原色的特定顏色，也要關(guān)注它們的明亮程度如何。在提到原色時，我們經(jīng)常使用的技術(shù)術(shù)語是密度，它直接表示的是原色吸收光的能力。
     白點(diǎn)與黑點(diǎn)
     除了原色的顏色以外，另外兩個決定了設(shè)備復(fù)制色域范圍的因素是白點(diǎn)與黑點(diǎn)，所以我們也必須對它們進(jìn)行測量與監(jiān)控。一些參考書中（和人們）在討論白點(diǎn)與黑點(diǎn)時使用了非常不同的術(shù)語：在說到白點(diǎn)時，他們經(jīng)常關(guān)注的是白點(diǎn)的顏色；說起黑點(diǎn)，他們更關(guān)心黑色的密度（黑的程度）。實際上，對于白點(diǎn)或黑點(diǎn)，我們都可以既談?wù)撍鼈兊念伾?，也說它們的密度，二者惟一的區(qū)別在于它們的側(cè)重點(diǎn)不一樣。對于白點(diǎn)，顏色比密度更重要；對于黑點(diǎn)，密度則比它自身顏色更重要。
     白點(diǎn)的顏色比它的密度更重要的原因，是因為眼睛將這種白的顏色用作其他所有顏色的參考。當(dāng)你觀察圖像時，顯示器或印張上的白顏色會影響你對畫面中其余所有顏色的感覺。這種白點(diǎn)適應(yīng)是由你的眼睛在瞬間不知不覺地完成的，因此白的顏色是至關(guān)重要的。這就是為什么在校準(zhǔn)顯示器時，經(jīng)常為了獲得正確的白點(diǎn)顏色而必須犧牲一些亮度的原因。同樣地，當(dāng)觀察印張顏色時，有一個要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)記?。簩τ跊Q定白點(diǎn)顏以的因素來說，照明光源的作用與紙張自身的顏色同等重要。
     對于黑點(diǎn)來說，密度是比顏色更重要的變量，因此重點(diǎn)應(yīng)放到對密度的測量上。這是因為黑點(diǎn)的密度決定了動態(tài)范圍的界限，即這臺設(shè)備能夠復(fù)制的大與小亮度顏色的范圍。獲得盡可能大的密度動態(tài)范圍總是非常重要的，因為它決定了該設(shè)備表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)的能力。亮度等級的細(xì)微變化會造成圖像的不同，要么是層次豐富、令人滿意，要么是平淡無趣的“錯誤”圖像。
     對于顯示器，我們設(shè)法校準(zhǔn)它，以便我們能在低亮度等級范圍獲得剛好可分辨的亮度差，為顯示圖像的暗調(diào)區(qū)盡可能多地擠出一些層次的細(xì)節(jié)。
     對于打印機(jī)或印刷，我們能夠在CMY著色劑以外再加入我們的朋友K顏色，以便改進(jìn)黑點(diǎn)的顏色與密度。加入K墨可以使我們得到比純粹用C、M、Y三色油墨疊印產(chǎn)生更加中性的黑色，同時用四色油墨比只用C、M、Y三色油墨能夠獲得更深（更暗）的黑色。
     對于掃描儀，驅(qū)動軟件可以讓我們手工或自動定標(biāo)每一個掃描圖的白點(diǎn)與黑點(diǎn)密度，但在使用色彩管理時，我們需要采用固定的密度與動態(tài)范圍，于是我們通常將白點(diǎn)與黑點(diǎn)設(shè)置為這臺掃描儀能捕捉到的大密度動態(tài)范圍。
     通常在色彩管理系統(tǒng)中使用任何設(shè)備時，第一步操作就是測量白點(diǎn)與黑點(diǎn)的顏色和密度值。在使用過程中，你還必須隨時監(jiān)控這些值發(fā)生的變化，那樣你才能知道何時應(yīng)該重新調(diào)整設(shè)備本身，或何時應(yīng)該調(diào)整你的色彩管理系統(tǒng)。
     階調(diào)復(fù)制特性
     精確測量原色、白點(diǎn)和黑點(diǎn)的顏色和密度是非常關(guān)鍵的，然而這些測量值只能表示設(shè)備的極端狀態(tài)，即飽和的顏色、明亮的白和深暗的黑。為了全面地描述一個設(shè)備的顏色特性，色彩管理系統(tǒng)還需要了解“顏色之間的顏色”是什么樣子（也就是在商業(yè)印刷中解釋一種桌面打印機(jī)的顏色特性）。
     有幾條途徑來測量和模擬設(shè)備的階調(diào)復(fù)制特性。簡單的方法就是使用階調(diào)復(fù)制曲線（TRC），用它來建立輸入值與設(shè)備輸出結(jié)果之間的亮度值對應(yīng)關(guān)系。大多數(shù)模擬設(shè)備都有類似的曲線，用它來顯示復(fù)制灰度級的增加（網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大），這種灰度級增加對中間調(diào)的影響大。而對于高光和暗調(diào)區(qū)，這種增加逐漸縮小，直至為零。對于顯示器、掃描儀和數(shù)字相機(jī)，這種曲線稱加伽瑪（gamma）曲線，與打印機(jī)或印刷機(jī)的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大曲線稍有不同，但它們有相似之處（見圖2-5）。

（圖2-5：階調(diào)復(fù)制曲線）

     一些打印機(jī)具有非常復(fù)雜的階調(diào)響應(yīng)關(guān)系，因此不能用一條簡單的曲線完全地表達(dá)這種復(fù)雜關(guān)系。在這種情況下，我們需要使用一個查找表（LUT），用它來記錄從高光到暗調(diào)具有代表性的階調(diào)值。
     當(dāng)你為實施色彩管理而進(jìn)行設(shè)備的校準(zhǔn)或特征化時，你就要進(jìn)行顏色和密度的測量。這時，你實際測量的就是設(shè)備的階調(diào)復(fù)制特性，同時也包括了原色、黑點(diǎn)與白點(diǎn)的測量。在測量過程中，你應(yīng)當(dāng)努力排除那些可能影響階調(diào)復(fù)制特性的因素，比如更換了紙張，或者調(diào)整工顯示器的對比度旋鈕，這些都是影響階調(diào)復(fù)制特性的因素。因為當(dāng)一臺設(shè)備的階調(diào)復(fù)制特性變化了，你就必須重新調(diào)整你的色彩管理系統(tǒng)，以便反映這些變化。