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1、1一、色彩管理问题的产生计算机不懂颜色。从根本上说，它们只是一种按照我们的指令来处理 0 和 1 加法器。当我们使用 0 和 1 在计算机上来再现色彩的时候，我们实际上是创建了一个 RGB 的数字控制系统或者是 CMYK 的模拟控制系统来控制各种具有色彩再现能力的计算机外设，像扫描仪，显示器，打印机，照排机，制版机等等。RGB 和 CMYK 控制系统本质上是使用三种或四种原色的混合来产生出希望的颜色。每一种组成成分的信号的强度决定了使用多少相应的原色。当我们使用数字来表现 RGB 和 CMYK 色彩时，我们只是使用数字来再现每一种成分的强度。当我们在特定的某一台设备上来再现颜色时，这个系统会工
2、作得很好。不幸的是，当我们把这些相同的 RGB 和 CMYK 数值送到不同的设备上时，它们通常会产生不一样的颜色。这是因为 RGB 和 CMYK 在电脑上产生的是电信号而不是具体的颜色，而每一种设备对这些电信号会产生不同的反应。如果你曾经在电子商店看过不同品牌的电视机，你就会看到这种实际的现象：许多的显示屏幕虽然收到的是同一个信号，但是却产生了不同的颜色。为什么？因为 RGB 的数值是用来控制调节电子束的强度来使显示器的荧光粉发热，从而发出光线，而每一个显示器对信号的响应是不一样的。原因之一是不同的生产商使用不同的荧光粉，它们对电子束的反应是不同的。但这只是问题的一部分。还有就是荧光粉的衰减老
3、化程度也是不一致的，这种衰减会影响产生光线的能力。再有一个原因就是用户自己对显示器的亮度和对比度的设置也会影响到色彩的显示。我们甚至可以说每一台显示器对色彩的再现能力都是独一无二的。由于一些稍微不同的原因，同样的情况也会发生在我们使用的其他的 RGB 和 CMYK 设备上。不同品牌的扫描仪和数码相机使用不同的滤色片，这些滤色片的色彩过滤能力会随着使用时间的增加而改变，并且每一种产品会使用不同的光源，不同的扫描仪光源的光谱曲线是不一样的。而数码相机在拍摄时环境的光源也是千变万化的。CMYK 同 RGB 比起来可变因素更多。有多种配方的油墨，上光蜡，染料，都会造成颜色的不同，并且如果你把纸张的因素
4、也考虑进来的话，你就又引入了另一个很大的可变因素，因为不同的纸张对油墨的影响方式是很不相同的。你可以把 RGB 和 CMYK 看成是产生颜色的不同配方，不同的 RGB 和 CMYK 值就是其中的成分。这就好像是做菜，相同的原料不同的厨师会作出不同的的味道。颜色也是这样：是的，你可以很确定地说 R255，G255，B50 将会产生一种黄色，但是这种黄色在不同的设备上产生的颜色不同的。QQ305502680RGB 和 CMYK 通常被称作设备特定或设备相关颜色模型，正是因为只有给出了具体的设备才能够预知颜色产生的效果。这里有两个含义：一、相同的数值在不同的设备上会产生不同的颜色，二、要想在不同的设
5、备上得到一样的颜色必须要改变数值。这就是色彩管理用来解决的最基本的问题。还有就是很多明显的问题都会从第一个问题里产生出来：当我们将文件从一个设备送到另一个设备时颜色发生了改变，所以扫描仪看到的颜色同我们在显示器上看到的颜色不一致，而打印输出的颜色同样也跟显示器上的颜色不匹配。扫描仪看到的样本的颜色是 R247G160B91。但是当我们把相同的值送到显示器上时，它变得有一点暗并且饱和度增加了。当我们将同样的数据送到打印机上时，它变得更暗并且更加的饱和。QQ305502680参考色空间今天我们使用的色彩管理系统实际上使用了两个参考色空间，分别被称作 CIE XYZ(1931)和2CIE Lab(1
6、976)。我们已经在上一讲里了解到关于这两个色空间的较为详细的说明。要想明白色彩管理系统是如何工作的，对于这两个色空间你只需要了解两件事情：Lab 是 XYZ 的数学等价变换无论 XYZ 还是 Lab 描述的色彩都是根据我们人类的感觉来定义的，而不是象那些产生色彩的设备一样通过控制的电信号来产生色彩。换句话说，这两个颜色空间所定义的颜色都是一个有着正常视觉的人可以看见的，这个人我们在上一节课已经认识了，叫做“标准观察者1931”。其结果就是，XYZ 和 Lab 的值定义的颜色都是明确的，而不是像 RGB、CMYK 这些设备相关的色空间模型，虽然知道了数值，但如果不指明具体设备，还是不能预知确切
7、的颜色。设备特性文件设备特性文件给我们提供了所使用的彩色设备描述颜色的行为方式，如果这是一个 RGB设备，那么它的设备特性文件就说明了这个设备的每一种 RGB 组合分别再现了什么颜色。为了便于理解，我们可以将其简单化，（但实际上 Profile 是非常复杂的，这一点我们将在以后的课程中讲到）。我们可以将设备的特性文件看成是一个色彩的双语字典，一种语言是在XYZ 或者 Lab 中的实际感觉到的色彩，另一种语言是与设备相关的 RGB 或 CMYK 的数值。设备的特性文件将这个设备的控制信号（RGB 或 CMYK 值）和在它上面产生的实际感觉到的颜色也就是明确的 Lab 或 XYZ 值联系起来。QQ
8、305502680总结色彩管理系统其实是很容易理解的，如果你在心里记住一个简单的原则：一个独立的特性文件使 RGB 或 CMYK 数据具有了明确的颜色；要想保持颜色的一致就需要改变文件中的数据，而这需要两个特性文件。所以在你的文件中镶嵌一个特性文件是一个很好的习惯，特别是当你需要将这个文件送到其他人那里或者是想长时间地保留它时（记住随着你的显示器使用时间的增加它的颜色也会改变）。当你将特性文件镶嵌到图像文件中时，你就给这个文件贴上了一个描述，说明了它所包含的描述色彩的数据在现实中的颜色是什么，并且不会改变数据本身，所以这也打消了很多人的顾虑，你可以放心的将正确的特性文件镶嵌到文件中，因为这不会
9、破坏文件中的 RGB 或 CMYK 数据。当你要求 CMS 在另一个设备上对颜色进行匹配时，你需要指定两个特性文件，一个说明这些数值是从哪里来的，另一个说明它们要到哪里去。如果没有镶嵌特性文件，文件中的颜色只是一堆数据，不同的设备可以对其进行不同的色彩解释，就象是我们在图示 1 中看到的。当我们镶嵌了特性文件，CMS 就会说出扫描仪的RGB247，260，91，显示器的 RGB250，175，100，以及打印机的 RGB244，192，148 都会产生出同样的其 LAB 值是 79，19，46 的浅橙色。完全的色彩管理应用软件比如 Photoshop 和 Illustrator 增加了另一个关
10、键点。他们使用了一个不依赖于任何设备的理论的 RGB 色空间，如 Adobe1998，Apple RGB，sRGB1966 等，并且将显示器独立于源设备和目标设备的色彩转换之外，通过做一个快速的内部转换将数据送到显示卡上去，所以在每一立的显示器上颜色的显示也都是正确的。其实内部的处理还是一样的：应用程序首先观察源特性文件（即应用程序的当前工作色空间），判断它在理论 RGB 里的实际值，然后观察目标特性文件（显示器），判断在显示器上应该用什么样的RGB 值来再现这种颜色，转换后通过显卡送到显示器上去。关于色彩管理还有很多的分枝课题，比如关于 Rendering Intents 的选择等，但是只要
11、你在心里明白了这个简单的规则你需要一个 Profile 来描述颜色，你需要两个 Profile来在两个设备间匹配颜色你就会发现色彩管理增加了你对色彩的理解，节省了你的时间，减少了浪费。3QQ305502680二、如何实现色彩管理在彩色图像复制过程中，要做到从扫描、显示、输出到印刷的颜色统一性，就必须实行标准化、规范化、数据化的色彩管理。所谓标准化，是指产品在生产过程中用标准原材料、设备的标准状态生产、标准数据进行生产，规范化是指生产工艺按一定的程序规范施工，数据化是标准和规范中心须执行的可操作的量化指标，一切可以用数据值表示，三者相辅相承，整体性科学地结合起来，达到批量生产时，稳定和提高产品质
12、量的目的。色彩管理包括：1、输入设备间的颜色匹配。2、原稿颜色与显示器颜色之间的匹配。3、输出设备间的颜色匹配。4、显示器颜色与印刷品颜色之间的匹配。5、原稿与印刷品之间的颜色匹配。色彩管理就是要解决各种设备间的颜色转换匹配问题。首先，建立标准颜色环境的标准光源，标准光源核心部件，应具有较高色温和较高的显色指数，国际标准照明委员会（CIE）及国家印刷行业标准规定观察反射样张的标准光源色温 5000K、6500K，显色指数通常为 95%。5000K 是 CPM（迷你）透射标准光源；德国 JUST 公司荧光灯管显色指数是 97%。使用标准光源对样张进行观测的同时要求室内光线恒定。其次，选择与设备无
13、关的颜色空间（CIE、LAB），根据色彩理论，任何一种白光颜色可由色光三源色 R、G、B 匹配出来，但三原色的比例不是唯一的；任何一种中性灰都可心用色料三源色 C、M、Y 匹配出来。然而由于色料对光的不完全吸收，要达到理想的中性灰和满足实际印刷的效果，必须用黑墨来弥补。这样对同一色块，用不同的设备来表现，得出的C、M、Y、K 比例是不同的。例如，某一色块，用天津油墨印刷再现时 CMYK 的比例为64%、36%、8%、10%，用喷墨打印机再现时比例为 60%、30%、10%、10%，这说明描述同一颜色的物理量 CMYK 与设备和材料有关。若用 CIE L*a*b*读取上述色块，中要保证印刷时的
14、CIE L*a*b*值（70、40、-12）和喷墨打样时的 CIE L*a*b*值（70、40、-12）相同，那么在视觉上颜色的外观是一致的，这说明 CIE L*a*b*是与设备无关的，独立的描述颜色的物理量。CIE L*a*b*色彩空间的色域远远大于其他任何的设备相关的色彩空间，从而在色彩的转换映射过程中不会在基准色彩空间上损失色域范围。色彩管理就是利用独立的与设备无关的物理量 CIE L*a*b*，沟通和推算出原稿色、屏幕色和印刷色在色空间的对应关系，达到颜色在视觉上的一致，实现不同设备和色彩转换。色彩转换是指颜色在不同色空间的转换。通过L*a*b*色空间作为是间过渡色空间，可以完成各种设
15、备颜色之间的转换，还可以将设备和设备之间的无穷组合转换关系转变成设备空间和标准色空间之间的五五对应关系，大大简化了匹配转换的复杂性。然后，建立描述设备颜色的特征文件（Profile），以反映设备表现色彩的范围和特征，利用这个特征文件就可以完成该设备的色空间和 L*a*b*色度空间之间进行映身转换。色彩管理采用以下的流程结构，来完成色彩转换这种跨平台和系统的传递统一性。从上面的流程结构图中可以看出，通过一个核心的色彩转换引擎（L*a*b*）将各种不同设备特征文件即扫描仪输入的 RGB 信息，显示器的 RGB 信息和打印设备输出的 CMYK 信息进行相互转换。各种信息数据的采集，是颜色转换的基础工
16、作，如果做不好，其他的转换工作都将错误。因此，必须建立设备标准，进行设备校准。使用校准过程来生成一个新的符合当前工作善的颜色特征性文件。在色彩管理系统中，校准的根本目的就是使得设备的实际工作状态和设备特征文件所描述的状况相一致。推行标准化彩色特征文件格式，目前 ICC 格式已成为如 Apple 的 Color Syne；Windows98 的 ICM（Image Color Mathing）系统的共同标准定义彩色图像 TIFF、PIC和 EPS 文件格式；合得特征文件信息可以嵌入图像文件中，彻底解决色彩传递的不一致性，4保持色彩的准确性。下面介绍彩色显示器、扫描仪、彩色喷墨、激光打印机、彩色印刷机的特征文件的生成方法。彩色显示器在整个彩色加工的流程中处于输入和输出的是间环节，因此，它能否准确地显示输入原稿或者准确预示输出结果的色彩效果将直接影响整个管理系统的所见即所得的性能。在标准光源下，用屏幕色度讲测量，校正屏幕，用配套软件生成一个针对当前工作状态的设备特征文件。扫描仪是一个读取颜色的设备，生成扫描仪特征文件的方法都是相似的。首先扫描一张标
