印前实训课-颜色管理

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1、第一张 颜色管理 概述颜色管理实际是要解决各种设备间的颜色 转换匹配问题。颜色管理的主要任务是解决 图像在各种颜色空间上的数据转换问题，使 图像色彩在整个制作过程中失真最少。不同颜色空间是由不同设备产生的，如扫 描机、显示器、打印机、印刷机，他们都有 各自的颜色表达能力。,一、颜色管理的思想1、建立桥梁，保证颜色在设备间传递不 会出现变化和损失建立一个和任何设备都完全没有关系的 颜色空间（通常使用LAB理论的颜色空间）， 然后将各种不同设备的颜色表现特点对应到 这个理论的颜色空间上（LAB）。因理论颜色 空间固定不变，每个设备表现的颜色首先对 应在LAB空间上，然后再转换到另一设备上。,2、L

2、AB颜色空间翻译设备颜色这需要建立ICC色彩特性文件，,对于同一种颜色，采用不同的设备进行表 述，可能颜色数值不一定相同，反之，不同 设备上的颜色数值不尽相同，但可以很好的 保持颜色外观的相同。,二、颜色空间1、与设备有关的颜色空间通常所说的RGB颜色模式、CYMK颜色模式 都是与设备有关的颜色空间。即这种颜色紧 密的和具体设备联系到一起。如RGB颜色空间 主要用在扫描仪、数码相机、显示器、打印 机等，CMYK主要用在印刷机、晒版机等2、与设备无关的颜色空间根据理论创造出来的颜色空间，如Lab，,它是任何设备不能展示出来的颜色空间，只 存在于理论数据，即使图像是Lab模式，具体到设备上展示时，

3、也要转换到这个设备的颜 色空间来显示。只要是同一个Lab值，就表明 是同一个色。由于Lab颜色空间具有理论上的唯一性， 所以，任何其他颜色空间的颜色不管数值是 否一样，只要映射到Lab上数值是一样的，那么它的颜色就是一样的。,只要拥有具体设备的颜色空间描述文件 （ICC文件），就可以指定设备的颜色数据和 Lab之间的映射关系。三、ICC特性文件ICC（International Color Consortium)即国 际彩色联盟。特性文件分7种，分别是输入、 输出、显示、驱动链接、色彩空间转换、专 色和绝对特性文件。一般情况下我们还能遇 到前三种，即输入ICC特性文件、输出ICC特性 文件、显

4、示特性文件。分别用于不同设备。,ICC特性文件一般由文件头、标签表、标 签元素数据三个部分组成。文件头共占128个 字节，主要介绍文件的属性、如特性文件类 型、容量、版本号，色彩管理模块类型、设 备的色彩空间、特性文件链接空间（PCS）、 色彩匹配方式、PCS空间的光源的三刺激值 XYZ等。标签表包括特性文件中标签的总数， 以及每个标签的说明。标签元素数据用于储 备设备的颜色空间与PCS之间的转换数据。,四、颜色管理步骤1、校准校准是指校准仪器，确保仪器在标 准状态下使用。这里的仪器指扫描仪、数码 相机、显示器、输出设备等。2、特性化特性化指每个色彩输入或输出仪器（或 设备），甚至物料（油墨、

5、墨水）都有一定 的色彩范围和色彩表现能力。特性化的目的,是确立仪器或设备、物料的色彩表现范围， 并以“数据图”记录其特性以便进行色彩转 换之用。色彩特性描述文件的工作过程就是把任何 输入的颜色信息转换成LAB颜色空间内的颜色 。反过来，它也能把LAB颜色空间的颜色转换 成输出设备的色彩再现空间，色彩空间的算 法可以保证色彩空间转换的实现。,图2-1-5为CIE xyz方式表示RGB、CMYK、 的色彩范围，可以看出人眼的色彩感受范围 最广，而印刷品色彩范围最小。,3、转换转换指仪器之间、仪器与物料之间、物 料之间的色彩转换。每个仪器、每种物料的 色彩范围都有所不同，颜色管理中的色彩转 换，不是

6、提供百分之百的相同之色，而是发 挥仪器和物料所能提供的最理想之色彩，同 时让使用者预知结果。例一：软打样，利用彩色显示屏（RGB）模拟四色印刷（CMYK）色彩。如图所示三边形与四边形重叠之面积,代表相同色彩。范围以外的色彩有色彩管理 系统计算（色彩匹配/色域映射）最接近的色 彩来代替。,例二：数字打样数字打样的色彩模拟生产出印刷品的色 彩。见图所示,色域空间转换的方法：通常色域空间转 换有两种方法，一是把原稿所有颜色等比例 压缩到复制品的色域内，这种方法保证了原 稿颜色的对比和层次，却无法确保颜色的准 确；第二种方法是边界压缩，将复制品色域 外的颜色压缩到复制品色域的边界上，色域 内的颜色不变

7、，这种方法保证了颜色的准确 但极限颜色层次有并级现象。,色域空间转换需要用到颜色匹配模式 （CMM)，CMM包含有颜色转换过程中所用到 的所有函数和算法的集合。它将颜色信息从 一种硬件设备通过独立的色域空间转换为另 一种设备的颜色信息，并从数据图中得到必 要信息，从而确保不同硬件设备表达的色彩 一致。具体的转换方法如下：（1）压缩方法在从一个颜色空间到另一个颜色空间进 行颜色映射时，可采用色域压缩、阶调压缩、,白场映射三种方法。1）色域压缩：可采用三种方法，一是通 过保持色域内的颜色不变，色域外的颜色由 离它最近的颜色代替；二是同样保持色域内 颜色不变，色域外的颜色由尽可能饱和度高 的颜色代替

8、；三是把色域外的颜色投影到色 域边缘，其他所有颜色均匀的压缩在色域中， 颜色对应的角度不变，饱和度降低。2）阶调压缩：阶调压缩有两种方法，,一是使色域内的颜色亮度精确再现，色域外 的亮度升高或降低，以压缩两个色域空间的 亮调处或暗调处的反差。二是让两色彩空间 的最大亮度相互重叠，同时动态调节其他亮 度，进行均匀压缩。 3）白场映射：有两种方法，一是将输入 设备的色域空间色调值均匀的投影到输出设 备的颜色空间，从而使得到的色域空间白场 和标准观察者（光源为D50，视场角度为2度）,的白场相对应；二是将输入设备颜色空间的 色调值相对于纸张或承印物的白场转换成新 的色调值。（2）色彩转换方式我们知道

9、，不同设备采用的色域空间不 同，其对颜色的表达方式不同，为了实现不 同设备之间的颜色压缩映射，需选择一个标 准的与设备无关的颜色空间，将设备的颜色 空间转换到标准的颜色空间内，实现源设备,颜色向目标设备的颜色空间压缩映射。在进行压缩映射时，为了保持视觉效果 一致，应准遵循保持颜色的色调不变，颜色 的明度和对比度保持最大，饱和度的改变保 持最小。不同的颜色复制系统或色彩管理系统， 采用的颜色压缩映射方法是不同的，从压缩 效果来看，ICC提供了4种色彩转换方式，每 一种转换方式对应一种色彩补偿方式，根据 不同设备、媒介给出不同色彩值。,1）保持视觉效果的等比压缩法这种方法是将源设备中的全部颜色，线

10、 性的、非线性的压缩到目标设备的色域内， 使图像中的所有颜色发生变化，即使在目标 设备的色域的颜色也得到压缩，但压缩前后 图像整体视觉效果一致。这种压缩方法，得 到图像的饱和度、明度和色相都会有损失。2）饱和度优先压缩法这种方法是保持颜色压缩前后的饱和度 不变，但色相会发生改变。适合于对色相要求不高，用亮丽、饱和度来表达的图像，如海报、招 贴画等。,3）相对色度匹配压缩法这种方法是将源设备色域中超出目标设 备色域的颜色，用目标设备色域的边界色或 尽可能接近目标设备色域的颜色代替，目标 设备色域内的颜色保持不变。这种方法可以 保持颜色不变，但层次有损失。4）绝对色度匹配压缩法这种方法是按色度值的

11、要求进行压缩的。 不影响黑、白场，色相准确再现，但饱和度和明 度损失大视觉效果不一致，此这方法少有采用。,（3）色彩转换和 映射之间的匹配 色彩转换与匹配时，采用的色域压缩方 式不同，色域映射方式也相应不同。采用保持视觉效果的压缩方式进行色彩 转换时，色域压缩则采用色域外的颜色投影 到色域边缘，其他所有颜色压缩在色域中的 方法,色调进行均匀压缩；白场映射时，将 输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或 承印物的白度转换成新的颜色色度值。,采用相对色度优先进行色彩转换时，色域压缩保持色域内颜色不变，色域外颜色由离他最近颜色代替,色调进行均匀压缩；白场映射时，将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或

12、承印物的白度转换成新的颜色色度值。此法可以精确复制颜色。采用饱和度优先法进行颜色转换时，色域压缩时保持色域内颜色不变，色域外颜色用尽可能高饱和度的颜色代替,色调进行均匀压缩；白场映射时，将输入设备的颜色空间的色调值相对于纸张或承印物的白度转换成新的颜色色度值。此法关注颜色饱和度。,利用绝对色度优先法转换颜色时，色域 压缩保持域内颜色不变，色域外颜色由离他 最近颜色代替；阶调压缩时使色域内的亮度 精确再现，色域外亮度升高或降低；白场映 射时，将输入设备的颜色空间的色调值均匀 投影到输出设备的颜色空间的方法。此法亮 度和颜色有损失。,第二章 输入设备校准及特性化一、扫描仪校准1、扫描仪校准的原因分

13、析（1）更换新扫描仪或扫描仪的某些器件 时，如光源、镜片。（2）扫描图象的色彩发生了十分明显的 变化，包括图象亮、暗变化，图象灰色区域 出现色偏。（3）光源会出现老化现象。,2、扫描仪校准步骤一般的扫描仪提供商在推出扫描设备时配备有自己的色彩校正系统，扫描仪内部的光源是恒定的，扫描仪将以一个内置参考物（通常为一个标准白板与标准黑板）为准来进行自检。扫描仪通过这些色彩管理软件自动进行色彩补偿，有效地解决了扫描图像的色彩失真问题，从而使彩色图像有最佳的色彩效果。操作者可以根据管理软件的提示一步一步完成扫描仪的校准过程，使扫描仪达到白平衡。,如果一个扫描仪没有自动校正功能，则必须对它进行手动校正，即

14、手动完成扫描仪 的白平衡，使用专用的反射或透射色标，调 节扫描软件中的高光、暗调数值及中间调的 Gamma值，必要时调节红、绿、蓝（或黄、 品红、青、黑）单通道数值，以使扫描图像 的阶调、色彩与色标一致。,手动完成扫描仪的白平衡的具体操作如下：扫描仪开机半小时，稳定后，将标准色标放置于扫描区域内，启动扫描软件，用 系统缺省的扫描参数扫描（以扫描RGB模式为准）。扫描完成后，在Photoshop中测量灰梯尺的颜色数据。根据需要，在扫描软件中 调节高光值和暗调值，即黑、白场定标，以使得灰梯尺的第1级在250255之间，暗调 22级在05之间。,例如，若扫描后所得暗调值为50，说明暗调 不够黑，可将

15、暗调值增大。亮调调节方法类似。调整后， 可能出现灰梯尺的第1922级数值相差不大，大致为510，暗场层次没拉开，阶调被压缩损失了。这是由于扫描仪本身的性能决定的，平台式扫描仪对暗调图像的记录能力差，易出现阶调损失；如果采用滚筒式扫描仪可避免类似情况产生。对于暗调层次极为丰富的原稿，建议采用滚筒式扫描仪扫描。,调整中间调Camma值，以使灰梯尺第11级 数值在125左右。若11级数值偏小，可加大 Gamma值，同时注意修改亮调与暗调值，以 保证三者都能达到要求。根据每一级灰梯尺RGB数值的大小关系， 单通道调节三者的数值，以使每梯红、绿、 蓝的数他大致相等例如，若中间调11级为 R= 118，G

16、=B=124，可将红通道的Gamma值加 大，加大红通道的强度，使其与绿、蓝持平。扫描仪校准完毕。,二、数码相机校准数码像机作为彩色输入设备，其采集的信 号多来自于彩色物体本身，其工作时采用 外部光源进行工作，光源可能是直接的阳光、 多云天气的日光、家里的白炽灯光或办公 室里的荧光灯等。此时这些自然光在光谱分 布和强度上可能有很多变化，各种因素都可 能影响彩色输入信号的质量。因此，对数码 相机校正需要首先确定其拍摄时的光源条 件，并在光源稳定的条件下才能进行校正。,1校正前的设定校正用的标准样必须同定于一个以中性 灰色为背景的平板上，并且与数码相机的 镜头平行。不要使用变焦镜头方式放大或缩小标准 样，即保证在正常的焦距中标准样能正好位 于整个取景区内。在标准样的两侧45度上方放置两个光源， 保证标准样完全被这两个光源照射。,2数码相机校准数码相机的校正通过白平衡调整来完成。 白平衡为调整数码相机红、绿、蓝三通道 CCD的最大输出工作电压，并使三通道的信号 等量合成后产生中性色信号。绝大部分数 码相机都具有白平衡功能，有的是具有自动 白平衡功能，有的是具有手动白平衡功能， 有的兼有自动和手动平衡功能。,