攝影百科之?dāng)?shù)碼顏色

1、顏色視覺人眼能看到顏色是因?yàn)椴煌ㄩL的光線射到視網(wǎng)膜上，然后人眼內(nèi)的“色彩接收器”做出反應(yīng)，從而產(chǎn)生顏色知覺。之所以會(huì)有不同的顏色，是因?yàn)槿魏挝矬w都會(huì)吸收某種特定波長的可見光，并反射其余波長的光。被反射的波長，人眼所能看到的顏色也就不同;湊夠保持較長的紅光到橙、黃、綠、藍(lán)光，再到波長很短的紫光，它們的顏色之間有著很流暢的過渡。如果把這些顏色全都加到一塊兒，那我們看到的就是白光。也就是說，如果一個(gè)物體反射所有光線，那它看起來就是白色的;相反，如果它吸收所有光線，那它看起來就是黑色的。根據(jù)人眼的三基色原理，物體所反射的光會(huì)激活眼睛中綠色、紅色或者藍(lán)色的接收器，而這三種顏色安裝不同強(qiáng)度和比例組合就能

2、產(chǎn)生各種顏色。通過這種方式，人眼可以識別超過200種色調(diào)并區(qū)分每種色調(diào)在亮度和飽和度上的細(xì)微差別經(jīng)過專門訓(xùn)練，人眼區(qū)分這種細(xì)微差別的能力是無限的。色彩模式顏色是相對的。人的眼睛所及的輸入或者輸出介質(zhì)都只能在一定程度上區(qū)分以及顯示顏色。不同的生理或者技術(shù)條件，能夠區(qū)分或者顯示的顏色也各有差異。為了定義顏色的數(shù)量以及它們的特點(diǎn)，人們開發(fā)出了色彩模式。每一張色彩模式都通過三維顯示的形式，包括了它能包括的所有色調(diào)。這些色彩模式之所以是三位的，是因?yàn)樗鼈兌及凑杖搜蹖︻伾母兄绞綄⑺蓄伾诩t色、綠色和藍(lán)色這三條軸上進(jìn)行了定位。不同的應(yīng)用領(lǐng)域所使用的色彩模式也各不相同，這些色彩模式或是建立在技術(shù)物理的基

3、礎(chǔ)上，或是建立在感知理論的基礎(chǔ)上。色彩模式有很多種，與數(shù)碼照片相關(guān)并且非常重要的之友RGB、CMYK和CIE標(biāo)準(zhǔn)色彩模式。RGB色彩模式(光色)加法混色(也叫物理混色或者光混合)方式是RGB色彩模式的基礎(chǔ)，適用于所有借助光來工作的介質(zhì)，如數(shù)碼相機(jī)的感光元件、計(jì)算機(jī)的顯示器、電視機(jī)或者投影儀。將光添加到一片原本為黑色的區(qū)域上就形成了顏色。這些顏色由紅色、綠色和藍(lán)色組成，這三種顏色相互混合后形成更加明亮的色調(diào)：紅色和綠色混合成黃色，綠色和藍(lán)色混合成青色，藍(lán)色和紅色混合成洋紅色。所有的顏色混合形成白色。加法混色出的顏色由相對于的RGB值來表示。每一種顏色在RGB的三個(gè)色彩通道中都有一個(gè)特定的值，值的

4、大小取決于介質(zhì)的色彩深度：在最常見的8位的色彩深度下，一種顏色在三個(gè)色彩通道中的值都處于0(對于0%的光或者黑色)到255(對于100%的光或者白色)之間。三個(gè)值組合到一起對應(yīng)RGB色彩空間中一個(gè)非常具體的色調(diào)約1680萬個(gè)可能的色調(diào)中的一個(gè)。盡管每個(gè)色調(diào)都有明確的定義(RGB值)，但單個(gè)色調(diào)實(shí)際的視覺效果還是要取決于具體的顯示介質(zhì)。也就是說，不同的介質(zhì)所顯示的顏色(機(jī)身是定位相同的同一種顏色)有著不同的顏色顯示特性。CMYK 色彩模式(物體色)與光色的加法混色方式相反，以減法原則為基礎(chǔ)的混合色從原則上來說要稍暗一些，沒那么鮮艷。這種色彩混合方式涉及的是物體色，也就是可以觸摸到的、實(shí)際存在的色

5、物質(zhì)，它們能吸收一些特定波長的光線，并反射其他波長的光線。這些有色物質(zhì)被附加在一個(gè)載體(通常是白色的)上，附加在上面的顏色越多，混合出的顏色就越深。這種混合模式通常基于三種有色物質(zhì)，它們分別吸收不同波長的光;如果吸收的是紅光，我們看見的就是青色，吸收的是綠光，看見的就是洋紅色;吸收的是藍(lán)光，看見的就是黃色。相應(yīng)的，以剪發(fā)原則為基礎(chǔ)的顯示媒介就會(huì)以青色、洋紅色和黃色為原色這首先應(yīng)用在打印領(lǐng)域。考慮到打印質(zhì)量，CMY色彩中還會(huì)添加一個(gè)“K”(代表黑色)，黑色的作用是強(qiáng)化暗色調(diào)，加深暗色部分的色彩。CMYK色彩是以百分?jǐn)?shù)來表示的，較小的百分?jǐn)?shù)值代表較淺的顏色，較高的百分?jǐn)?shù)值則代表較深的顏色。CMYK

6、色彩牧師同樣也與介質(zhì)有關(guān)，因?yàn)椴煌蛴C(jī)的顏色顯示特性都稍有不同，即使是統(tǒng)一系列的打印機(jī)也無法保證打印出來的顏色絕對相同。CIE標(biāo)準(zhǔn)色色彩模式(理論色：CIExyz和CIELab/Lab)另外兩種對數(shù)碼照片處理來說很重要的色彩模式CIExyz和CIELab(也稱作Lab)是由CIE(國際照明委員會(huì))開發(fā)的。這兩種色彩模式所包含的并不是實(shí)際可以顯示的顏色，而是理論上可以區(qū)分的顏色。其中，CIExyz是基于色光發(fā)展出來的，也就是把RGB的混色模式進(jìn)行了擴(kuò)展，囊括了可見光中的所有光譜色。也就是說，它以理論上人眼可以辨認(rèn)的所有的色彩層次為基礎(chǔ)，而且原則上它能描繪人眼可以辨別的所有的色彩層次為基礎(chǔ)，而且

7、原則上它能描繪人眼無法看見的顏色。其色彩模型是一個(gè)類似鞋底或者馬蹄跌的形狀。這種色彩模式獨(dú)立于介質(zhì)的處理過程，是所有依賴介質(zhì)的色彩模式的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。如果要把一種色彩模式中的顏色轉(zhuǎn)換到另一種色彩模式中去，它就變成了一名“翻譯官”，在各個(gè)不同的色彩牧師之間進(jìn)行“翻譯”.用人對顏色的感知因素來擴(kuò)展這種純理論化的色彩模式，就形成了CIELab色彩模式或者說Lab色彩模式。這個(gè)色彩模式是由三條軸第一條是黑到白的軸(L),第二條是由綠到紅的軸(a)，第三條是由藍(lán)到紅的軸(b)撐起的一個(gè)空間，所有的顏色都可以被劃歸到這個(gè)空間中。色調(diào)的位置可以用這些軸上的數(shù)值來確定。通過這些軸，人眼可以辨認(rèn)的顏色形成了一個(gè)球形

8、的空間。這個(gè)色彩模式也與介質(zhì)無關(guān)，因?yàn)檫€沒有哪一種介質(zhì)能夠覆蓋所有人眼能夠看到的(甚至比之更多的)色調(diào)。Lab模式跟照片處理的相關(guān)性在于，一些色彩管理軟件或者照片處理軟件在后頭就是使用這種色彩模式進(jìn)行工作的。除此之外，Photoshop甚至允許它的用戶自己用Lab模式來處理照片，而這種色彩模式在對比度處理方面提供更多的空間。色彩空間與介質(zhì)無關(guān)的色彩模式只是在后臺(tái)運(yùn)作，而與介質(zhì)有關(guān)的色彩模式在色彩顯示上會(huì)有些困難。RGB和CIExyz和CMYK這兩種色彩模式之間的區(qū)別不僅僅在于它們的原理和構(gòu)造不同，也在于它們的大小不一樣：CMYK色彩模式所能顯示的色彩范圍要比RGB色彩模式小。這在實(shí)際應(yīng)用中的具

9、體表現(xiàn)就是，很多在顯示器上可以看見的RGB色彩在CMYK打印中根本顯示不出來。因此，在將一張RGB圖像轉(zhuǎn)換成CMYK圖像時(shí)會(huì)不可避免地丟失一些圖像信息。根據(jù)所選用的RGB色彩空間和CMYK色彩空間的種類，這種損失或大或小。但無論如何，這些損失都是無法挽回的。如果有多種介質(zhì)參與到從拍攝到打印照片這個(gè)過程中，那么色彩空間轉(zhuǎn)換這一難題就會(huì)更加難以解決。因?yàn)檫@些介質(zhì)不僅基于不同的混色方式相機(jī)處理器用加法原則混色，計(jì)算機(jī)顯示器用加法原則混色，打印機(jī)用剪發(fā)原則混色而且在顯示色彩時(shí)，不同介質(zhì)會(huì)有不同的顯示結(jié)果。在同一個(gè)色彩模式中也會(huì)出現(xiàn)這種問題，具體來說就是同一張照片在相機(jī)上和在計(jì)算機(jī)顯示器上的顯示結(jié)果不是

10、完全相同的。這種偏差或大或小，有時(shí)甚至?xí)蟮絻膳_(tái)同一款的相機(jī)或者顯示器所展現(xiàn)的顏色特性都不一樣。色彩管理和ICC配置文件作為攝影者，如果你想在你或者你的照片觀賞者所使用的輸入或者輸出介質(zhì)上盡可能忠實(shí)地還原顏色，那么色彩管理(也叫做CMS)就是一個(gè)繞不開的話題。只有借助定義清楚的ICC(國際色彩協(xié)會(huì))的配置文件才有可能在將數(shù)碼色彩從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)換到另一種介質(zhì)上去時(shí)只丟失盡可能少的色彩信息。這時(shí)，ICC配置文件的任務(wù)就是描述各個(gè)介質(zhì)特殊的顏色顯示特征并記錄介質(zhì)偏離標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的情況。這樣，再次基礎(chǔ)上建立的色彩管理就可以把一個(gè)從與介質(zhì)有關(guān)的色彩空間中生成的圖像先轉(zhuǎn)換到一個(gè)與介質(zhì)無關(guān)的色彩空間中，然后再將其

11、轉(zhuǎn)換到任意一個(gè)與介質(zhì)有關(guān)的色彩空間中去。這樣做是為了避免在兩個(gè)都與介質(zhì)有關(guān)的色彩空間之間進(jìn)行直接的轉(zhuǎn)換，因?yàn)槟菢訒?huì)不可避免地造成原始圖片大量色彩信息的丟失。在各個(gè)色彩空間之間充當(dāng)獨(dú)立于介質(zhì)之外的“翻譯官”的是CIE色彩模式中的一種所有的ICC配置文件都跟CIE色彩牧師有關(guān)。除了由相應(yīng)的色彩測量技術(shù)所生成的針對每個(gè)輸入以及輸出的介質(zhì)的ICC配置文件之外，一個(gè)完整的色彩管理系統(tǒng)還還需要一款可以將保存在圖像信息中的配置文件讀取出來的軟件。一款專業(yè)的照片處理軟件在這方面是不成問題的，它會(huì)顧及圖像在色彩顯示上的偏差或者通過計(jì)算取彌補(bǔ)這些偏差。今天，這種色彩管理模式已經(jīng)進(jìn)入最常見的操作系統(tǒng)中了。配置文件的

12、建立ICC配置文件中有輸入配置文件、顯示器配置文件盒輸出配置文件之分。輸入配置文件可以根據(jù)相機(jī)復(fù)雜的校準(zhǔn)系統(tǒng)(將圖像的色調(diào)值與所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對比，并在圖像文件中保持所有的差異)生成，或者攝影者用可選擇的最大色彩空間(Adobe RGB)和RAW格式進(jìn)行拍攝在這種組合下，將圖像數(shù)據(jù)從RAW格式中轉(zhuǎn)換出來并最終儲(chǔ)存為其他文件格式之后，色彩管理才起作用。使用這種方法時(shí)，利用一個(gè)被校準(zhǔn)過的顯示器進(jìn)行工作是非常重要的，因?yàn)橹挥羞@樣才能忠實(shí)地還原圖像色彩并保證色彩管理能夠有效運(yùn)行。如果顯示器不能準(zhǔn)確地顯示圖像色彩，那么就無法對圖像進(jìn)行有針對性的、正確的處理和評估。顯示器配置文件是通過叫做設(shè)備創(chuàng)建的，

13、這些校準(zhǔn)設(shè)備會(huì)在給定的光線條件下測量屏幕上顯示的標(biāo)準(zhǔn)色域。校準(zhǔn)時(shí)，我們會(huì)用到比色計(jì)或者分光光度計(jì)，這兩者都可以測量顏色表面所反射的光線。它們所測出的結(jié)果與CIE標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比評估根據(jù)不同的評估程序進(jìn)行，并以ICC配置文件的形式保存起來。此外，在建立顯示器配置文件時(shí)非常重要的一點(diǎn)是，要考慮顯示器周圍的光線(應(yīng)該盡量保持一致)。一些叫做設(shè)備能夠測量這些光線，并在建立配置文件時(shí)把它們考慮進(jìn)去。我們建立輸出配置文件時(shí)需要先打印出一張帶有各個(gè)不同的、但有明確定義的色域的測試表，然后才能通過一個(gè)讀取設(shè)備讀出單個(gè)彩條以及它與標(biāo)準(zhǔn)模式下的色彩偏差，進(jìn)而寫入一個(gè)ICC配置文件中。顯示器的校準(zhǔn)和建立輸出配置文件都

14、不是一勞永逸的事情，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，顯示器的老化和不斷變化的周圍環(huán)境都可以改變色彩的情況。使用顯示器時(shí)只依靠目視來進(jìn)行檢查并不可靠，因?yàn)槿说难劬苋菀赘沐e(cuò)。而每隔幾個(gè)月就進(jìn)行一次例行的重新校正非常有意義，這也是專業(yè)色彩管理所必須的?？畿浖纳使芾砣绻闼褂玫能浖恐С稚使芾硐到y(tǒng)，那么即使是一個(gè)校準(zhǔn)過的顯示器也不能保證還原圖像中的原始色彩。因此一些文本處理程序、演示文稿程序、瀏覽器和其他小工具不能讀取嵌入到圖像中的配置文件，而會(huì)將圖像自動(dòng)轉(zhuǎn)換到sRGB色彩空間中去，這樣可能就會(huì)造成錯(cuò)誤的色彩再現(xiàn)。不過使用專用的照片處理軟件時(shí)情況就不同了。一般情況下，這些軟件會(huì)考慮到色彩管理并會(huì)提取圖像

15、文件中的色彩配置文件。Adobe創(chuàng)意套件中的色彩圖像程序甚至可以實(shí)現(xiàn)跨軟件的統(tǒng)一色彩顯示并報(bào)告色彩設(shè)置中的偏差。工作色彩空間工作色彩空間是值一款照片處理軟件中作為色彩顯示基礎(chǔ)的色彩空間。常用的色彩空間都是RGB色彩模式且在CIELab色彩模式內(nèi)有著明確定義的，所以它們能成為獨(dú)立于介質(zhì)的色彩空間，比如說ProPhoto RGB、Adobe RGB或者sRGB 。根據(jù)應(yīng)用情況所選擇的功工作色彩空間應(yīng)該包括所有參與各個(gè)輸入和輸出過程中的依賴于介質(zhì)的色彩空間。不過，它雖然應(yīng)該大一些，但是不會(huì)比最小的、在處理過程中出現(xiàn)的其他色彩空間大很多，以盡可能減少轉(zhuǎn)換過程中的損失。通常來說，這個(gè)最小的色彩空間就是輸

16、出介質(zhì)的CMYK色彩空間，打印時(shí)RGB色彩必須轉(zhuǎn)換到這個(gè)色彩空間中去。但是CMYK色彩空間并不適合作為共工作色彩空間，因?yàn)樗×?，sRGB色彩空間同樣是如此;而CIE或者ProPhoto RGB色彩空間也不適合，因?yàn)樗鼈兲罅恕？臻g大小方面差別太大會(huì)使大量顏色都必須在轉(zhuǎn)換過程中被重新定義，而這會(huì)帶來明顯的細(xì)節(jié)損失。轉(zhuǎn)換方式在吧數(shù)碼顏色從一個(gè)色彩空間轉(zhuǎn)換到另一個(gè)色彩空間中去時(shí)可以使用各個(gè)不同的轉(zhuǎn)換方式(根據(jù)轉(zhuǎn)換意圖去選擇)。在某種顏色因目標(biāo)色彩空間中沒有而要由其他顏色來替代時(shí)，不同的轉(zhuǎn)換方式會(huì)考慮到忠實(shí)再現(xiàn)色彩的不同方面。在標(biāo)準(zhǔn)化的操作下，將一張Adobe RGB色彩空間中的圖像轉(zhuǎn)換為空間較小

17、的CMYK色彩空間中的圖像時(shí)，不可避免地會(huì)有一些顏色無法進(jìn)行對等轉(zhuǎn)換。對于這些顏色，轉(zhuǎn)換方式追求的是一種“幾乎接近”的相似性，要么是可感知的，要么是比色的，要么是保持飽和度的?？筛兄霓D(zhuǎn)換方式以對圖像的顏色感覺為基礎(chǔ)，并按比例縮小原色彩空間，使其剛好能夠適合較小的目標(biāo)色彩空間。也就是說，顏色之間的相對關(guān)系和距離保持不變，但是顏色的鮮艷度會(huì)有所下降。這種方式適用于色彩空間的大小差異很大的情況，如將ProPhoto轉(zhuǎn)換成sRGB。保持飽和度的轉(zhuǎn)換方式力求保持顏色的鮮艷度不變，但要以忽略顏色之間的相對關(guān)系為待解。它和可感知的轉(zhuǎn)換方式一樣，也會(huì)改變圖像中的每一種顏色。 比色轉(zhuǎn)換方式不會(huì)改變整個(gè)色彩空間，而會(huì)區(qū)別對待在兩個(gè)色彩空間中都會(huì)出現(xiàn)的色彩和落在較小的色彩空間之外的色彩。前者會(huì)被原樣接收過來，后者會(huì)被一到較小的色彩空間的邊緣。這時(shí)，圖像的色彩印象會(huì)改變，因?yàn)閳D像中圓形可以看見的層次現(xiàn)在看不出來了。對于圖像總的白點(diǎn)，比色轉(zhuǎn)換要么是絕對的，要么是相對的。絕對比