一、認(rèn)識(shí)和選擇RGB系統(tǒng) 關(guān)于在數(shù)字相機(jī)中和使用Photoshop時(shí)應(yīng)該用什么色彩空間的。很多人都建議用ADOBE RGB,理由是它的色彩空間比sRGB更大。還有的人甚至建議用一種空間更大的RGB系統(tǒng)Pro PhotoRGB。但在實(shí)際使用中卻發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題,最常見(jiàn)的就是圖片上網(wǎng)時(shí),在瀏覽器中看到的和在Photoshop中看到的顏色不一樣。于是許多人又改回到sRGB。因此又有一種說(shuō)法,如果照片要去印,就一定要用ADOBE RGB,因?yàn)樗馨械腃MYK彩色空間色彩,而sRGB不能。這里面涉及的問(wèn)題很多,我們一個(gè)一個(gè)地解釋。 圖1 光譜和幾個(gè)RGB空間的色品圖(引用本圖時(shí)請(qǐng)勿刪去版權(quán)標(biāo)志) 圖1是按比例精確繪制的色品圖,從中我們可以看到,ADOBE RGB和sRGB的區(qū)別僅在于綠色。兩者紅和藍(lán)的基向量定義完全一致,白的定義也一樣,都是D65。因此如果有能顯示ADOBE RGB的顯示器,我們只會(huì)看到綠和青色的飽和度略高。其實(shí)雖然從二維的色品圖上看綠和青的面積大了不少,但人眼在綠色范圍內(nèi)的分辨能力是很差的。如果換到等色差的Lab空間,多出來(lái)的空間就小多了。另外關(guān)于ADOBE RGB能包含所有CMYK印刷色的說(shuō)法也另人懷疑,紅和藍(lán)與sRGB都一樣,只是綠更鮮艷,但我們只要用sRGB的綠去試就會(huì)發(fā)現(xiàn)它根本不能印出,青也一樣。那ADOBE RGB的綠和青豈不更印不出了?我再把sRGB的中等略亮的紅(200,0,0)、橙、黃、綠、青、藍(lán)、品紅整個(gè)轉(zhuǎn)了一圈,都是在印刷范圍之外的顏色。它證明了至少在中間偏亮這個(gè)對(duì)人眼色覺(jué)刺激最大的這個(gè)范疇內(nèi),CMYK(SWOP規(guī)范)完全在sRGB空間之內(nèi)!對(duì)于ROMM RGB(ProPhoto RGB)我只能感嘆到設(shè)計(jì)者真敢想,他怎么不把點(diǎn)再往外畫(huà)點(diǎn),把紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)都包括進(jìn)來(lái)。對(duì)于不能實(shí)現(xiàn)的顏色,定義得再多有什么意義?據(jù)考證,此色表的設(shè)計(jì)與柯達(dá)公司有一定關(guān)系,所以名字中有了一個(gè)Photo。其實(shí)柯達(dá)相紙一直到消亡能印刷的色域也是幾種印刷工藝中最小的,設(shè)計(jì)這么個(gè)大而不當(dāng)?shù)腞GB空間有什么意義。盡管圖1是按CIE xyY色品圖的理論精確繪制的,但我們也不必對(duì)其表達(dá)的色域面積等等太過(guò)認(rèn)真。其一它是一個(gè)三維退化為二維的空間,退化方式還不是一般的標(biāo)準(zhǔn)投影方式,所以它扭曲了很多三維空間的關(guān)系,比如CMYK和RGB空間的包含關(guān)系。其二,我們?cè)诜直骖伾珪r(shí),對(duì)靠近灰色的顏色分辨能力很強(qiáng),能細(xì)分出很多顏色,但對(duì)飽和度接近100%時(shí)分辨能力大大降低。因此我們看到損失大片高飽和度區(qū)域時(shí)不必特別擔(dān)心,因?yàn)樗鼡p失的我們可分辨的顏色數(shù)并不多。色品x,y的定義 我們?cè)賮?lái)看這樣一個(gè)表 表1 色度空間和構(gòu)成空間的基向量的色度坐標(biāo) 我們注意一下sRGB與目前的高清電視標(biāo)準(zhǔn)完全相同,和歐洲也就是中國(guó)的PAL制式的彩色電視標(biāo)準(zhǔn)也幾乎一致(只是綠的色度坐標(biāo)差了極小的一點(diǎn))。這說(shuō)明sRGB不僅用于計(jì)算機(jī)行業(yè),還是目前彩色電視行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。這也說(shuō)明它也是彩色顯示制造業(yè)的一個(gè)硬件標(biāo)準(zhǔn)。 先亮明我的態(tài)度吧。我是支持使用sRGB的。原因很簡(jiǎn)單,因?yàn)楝F(xiàn)在的硬件都是用sRGB的色度選擇濾色片(液晶顯示器或數(shù)字相機(jī)的感光元件)。因此我們得到的第一手?jǐn)?shù)據(jù)是sRGB標(biāo)準(zhǔn)的,或者說(shuō)想充分利用顯示器的色彩空間就應(yīng)該用sRGB的數(shù)據(jù)去顯示。這里想糾正幾個(gè)說(shuō)法: 2、目前的廣色域顯示器多是采用改進(jìn)背光,如使用RGB LED背光等,來(lái)提高色飽和度。經(jīng)測(cè)試,許多廣色域顯示器已經(jīng)能達(dá)到NTSC 1953 RGB色域的100%以上。注意只改背光沒(méi)有改液晶板,說(shuō)明液晶板上的濾鏡還是sRGB的三基色,色相沒(méi)變,只是基色的飽和度更高了。而ADOBE RGB綠色的色相明顯與sRGB不同。用ADOBE RGB調(diào)好的圖發(fā)到網(wǎng)上綠色往往顯得很黃就是這個(gè)原因。 圖2 廣色域sRGB的大概位置(引用本圖時(shí)請(qǐng)勿刪去版權(quán)標(biāo)志) 說(shuō)它是大概位置是因?yàn)榕c背光的光譜分布有關(guān)。但為了得到比較高的亮度,RGB LED背光的光譜峰值和濾膜的透光光譜峰值一定不會(huì)相差很多,所以最終顯示的紅綠藍(lán)基色色相應(yīng)該與sRGB標(biāo)準(zhǔn)相差不大,但飽和度可以大大提高。把sRGB數(shù)據(jù)放到廣色域顯示器上直接顯示,不會(huì)感覺(jué)顏色有什么變化,但與標(biāo)準(zhǔn)sRGB顯示器比較后會(huì)發(fā)現(xiàn)圖片漂亮了些。 驗(yàn)證顯示器的硬件是不是sRGB最簡(jiǎn)單的方法就是用Photoshop和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器分別看同一幅用ADOBE RGB定義的圖,如果綠色變了,就說(shuō)明顯示器的硬件是sRGB標(biāo)準(zhǔn)的。 3、sRGB與Adobe RGB之間的變換是有損的,除層次損失外,還有一些顏色會(huì)消失。Adobe RGB由于色彩空間比較大,把sRGB的數(shù)據(jù)裝進(jìn)去不能充滿(mǎn)整個(gè)空間,因此編碼效率降低。在24位RGB圖像中,層次會(huì)有很大損失。反之,把Adobe RGB的數(shù)據(jù)送到sRGB的顯示器上顯示,會(huì)有一些不同的顏色變成同一種顏色,如在sRGB定義空間之外的顏色都會(huì)變成sRGB中的某一顏色。且不說(shuō)這些更多的顏色定義都是白費(fèi)力氣,原來(lái)能有的顏色變化一顯示也沒(méi)有了。 在三維的彩色空間中,幾種RGB系統(tǒng)的空間差別究竟有多大?我根據(jù)每種RGB系統(tǒng)的官方文件提供的RGB-XYZ變換公式得出它們?cè)赬YZ空間中的相對(duì)體積 VsRGB=0.2071 VAdobeRGB=0.3020 VProPhotoRGB=0.4363 這意味著我們從sRGB的硬件獲取的數(shù)據(jù),如果裝進(jìn)Adobe RGB的編碼空間,就只能用上68.58%。比如一個(gè)sRGB的JPG文件,轉(zhuǎn)換為Adobe RGB后,顏色數(shù)會(huì)降低到1145萬(wàn)種顏色,損失了31.42%。或者說(shuō),假設(shè)硬件是sRGB標(biāo)準(zhǔn),如果一定要用8位的Adobe RGB來(lái)記錄,就最多只能記錄1145萬(wàn)種顏色。如果換為8位的sRGB記錄,就能記錄1670萬(wàn)種顏色。8位RGB(總24位)編碼的顏色本來(lái)就捉襟見(jiàn)肘,再削減31.42%,圖像的層次會(huì)明顯變差,很容易出現(xiàn)色階。 裝入ProPhoto RGB空間就更別提了,損失超過(guò)一半的顏色。 4、既然通過(guò)提高sRGB基色飽和度的方法能擴(kuò)大色度空間到比那個(gè)從來(lái)也實(shí)現(xiàn)不了的Adobe RGB更大,還有必要用Adobe RGB嗎?所有的RGB設(shè)計(jì)都有這個(gè)問(wèn)題。我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)足夠大的RGB空間,以把人眼可見(jiàn)的所有顏色都裝進(jìn)去。但這個(gè)空間根本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的可能,這個(gè)設(shè)計(jì)還有意義嗎?空間越大,意味著編碼效率越低,通過(guò)sRGB的數(shù)字相機(jī)采集來(lái)的數(shù)據(jù)裝進(jìn)去后層次損失也越嚴(yán)重。 圖3 麥克亞當(dāng)彩色分辨橢圓 這是1942年柯達(dá)公司的研究員麥克亞當(dāng)經(jīng)測(cè)試得出的彩色分辨橢圓。從橢圓的中心起向外改變顏色到被測(cè)人感覺(jué)出同等色差,連接起來(lái),成了25個(gè)橢圓。橢圓的長(zhǎng)軸越長(zhǎng),說(shuō)明人眼對(duì)這個(gè)區(qū)域和方向上的顏色越不敏感。很明顯,綠色和青綠色是最不敏感的區(qū)域,尤其是延飽和度變化方向。 二、關(guān)于CMYK系統(tǒng) 我一再向攝影師強(qiáng)調(diào),無(wú)論是拍攝還是圖像處理時(shí)都不要考慮CMYK系統(tǒng)。原因是:1、CMYK系統(tǒng)是一個(gè)有特定限制的印刷色系。原來(lái)Photoshop中缺省的CMYK系統(tǒng)的限定條件是:北美卷筒紙4色膠印SWOP。注意這里的條件是北美的印刷油墨色系;圓對(duì)圓的卷筒紙膠版印刷工藝(打樣時(shí)的平對(duì)圓,絲網(wǎng)印刷,柯羅版印刷都不屬這個(gè)范疇);黑色替代使用GCR方式;網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大率為20%等等。最近改為日本的印刷規(guī)范,但CS5又改回SWOP,可能是奧巴馬愛(ài)國(guó)主義教育的結(jié)果。總之它的顏色范圍和顏色定義都與印刷工藝密切相關(guān)。如果我們按某一工藝去定義顏色,到另一工藝中去印顏色肯定會(huì)不正確。用CMYK定義的顏色轉(zhuǎn)回RGB或另一個(gè)CMYK定義不會(huì)是無(wú)損的。 2、CMYK印刷不一定都是減色法。我用黃、品、青、黑、白(或水)五種顏料可以配出90%以上的油畫(huà)或國(guó)畫(huà)顏色,應(yīng)用的原理是減色法。彩色相紙中只有CMY三種染料,它的成色也是減色法。膠版印刷雖然也用CMYK四種油墨,但成色原理是加色法。原因是它不能印出有濃淡變化的墨層,只能靠網(wǎng)點(diǎn)大小來(lái)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)上的濃淡變化。如果我們用一枚高倍放大鏡去看一件印刷品,會(huì)發(fā)現(xiàn)里面只有黃、品、青、紅、綠、藍(lán)、混合黑、黑、白單一濃淡的9種顏色。根據(jù)它們所占面積的不同,當(dāng)我們遠(yuǎn)看時(shí),這9種色光的混合疊加(色光矢量疊加的加色法)構(gòu)成新的顏色。經(jīng)典的分色算法也是按加色法算出CMYK和RGB的關(guān)系。膠版印刷能比相紙印出更多的顏色也從另一方面證明了膠版印刷是加色法。 3、CMYK不是圖片印刷的唯一選擇。比如激光沖印相紙中就只有CMY。最近的廣色域印刷中往往添加了紅、綠、紫、橙等顏色。如最近出現(xiàn)的12色專(zhuān)業(yè)噴墨打印機(jī)等等。經(jīng)我們?cè)囼?yàn),如果配以好的RGB到多色墨的轉(zhuǎn)換算法,這些打印機(jī)可以印出色域非常寬廣的圖片。但如果我們將數(shù)據(jù)記錄成CMYK 4色的,要想再印出那些被丟棄的顏色就不可能了。 所以最好用RGB(假如一定要用Adobe RGB就用吧)記錄你的圖片,轉(zhuǎn)CMYK的工作就交給打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序或印刷廠(chǎng)去做。他們會(huì)根據(jù)自己的工藝特點(diǎn)考慮用什么參數(shù)和算法來(lái)轉(zhuǎn)換。 4、不一定用比較小的色彩空間定義圖片就會(huì)有一些顏色印不出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題是從RGB到CMYK或更多墨色轉(zhuǎn)換的方法問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題很復(fù)雜,我們研究了十幾年,最近才悟到真諦。這個(gè)問(wèn)題要用一個(gè)比較長(zhǎng)的篇幅才能講清楚。 三、其它彩色坐標(biāo)系統(tǒng) CIE XYZ系統(tǒng) 雖然我們很少見(jiàn)到用XYZ系統(tǒng)描述的色彩,但它卻是色度學(xué)的最基礎(chǔ)坐標(biāo)系統(tǒng)。我們注意到色品圖的橫縱坐標(biāo)就是x,y色品坐標(biāo),它也來(lái)源于XYZ系統(tǒng)。 建立色度學(xué)最早的彩色系統(tǒng)是 CIE 1931 RGB系統(tǒng)。考慮到其中沒(méi)有單一的亮度信息,因此通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的線(xiàn)性變換,得到CIE XYZ系統(tǒng),其中Y是單純的亮度信息,無(wú)論紅色還是綠色,只要Y相同就意味著這個(gè)顏色給我們的亮度感覺(jué)是相同的。或者說(shuō)如果單獨(dú)把用XYZ描述的彩色照片中Y的數(shù)據(jù)提出來(lái),就能構(gòu)成一幅黑白照片。 Lab系統(tǒng) 在XYZ系統(tǒng)中往往不能很好地表現(xiàn)人眼對(duì)色差的感覺(jué)。比如我們前面說(shuō)到的Adobe RGB在綠和青色部位擴(kuò)展了大片空間,但這不意味著人眼能分辨的顏色數(shù)就增加了31.42%,因?yàn)槿搜蹖?duì)綠色和青色的顏色變化反應(yīng)不敏感。于是人們想建立一種空間尺度與人眼對(duì)顏色分辨相當(dāng)?shù)牟噬到y(tǒng),這種空間叫勻色空間,或者也叫等色差空間。 首先人們考慮到改變亮度坐標(biāo)Y。Y是與光的輻射能量成正比的一個(gè)值。早期的科學(xué)家通過(guò)一個(gè)試驗(yàn)推定人的感知系統(tǒng)與刺激它的能量成對(duì)數(shù)關(guān)系,比如音量的設(shè)定現(xiàn)在還是用對(duì)數(shù)關(guān)系。由此而推斷人眼對(duì)光刺激的反應(yīng)也是對(duì)數(shù)關(guān)系。這個(gè)觀念表現(xiàn)在與攝影相關(guān)的感光膠片特性曲線(xiàn)、相機(jī)光圈與快門(mén)的設(shè)計(jì)等方面。早年的韋斯頓亮度體系就是一條對(duì)數(shù)曲線(xiàn)。甚至區(qū)域曝光法等等也都是基于對(duì)數(shù)關(guān)系設(shè)計(jì)的。 后期研究人眼視覺(jué)特性的人又采取了一種心理統(tǒng)計(jì)方法。做出一系列從亮到黑的色塊,讓人們先挑出介于最亮和最黑之間的中間灰色,然后再挑出最黑和中間灰色之間以及中間灰色與最亮之間的灰色。以這種方法建立出亮度Y與心理亮度(等差亮度,也叫明度)L之間的關(guān)系。這種關(guān)系幾經(jīng)修定,最后成為以下公式 其中Yn是與白點(diǎn)(如D65)有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。如果把它畫(huà)出來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)它比對(duì)數(shù)亮度更接近線(xiàn)性。也就是說(shuō)光的能量對(duì)人眼的刺激感受更接近線(xiàn)性的Y方式的表達(dá)而不是對(duì)數(shù)的關(guān)系。柯達(dá)灰板定在18%亮度(Y)也是因?yàn)樗敲鞫萀*中的50%。 人們對(duì)亮度表達(dá)的修改是建立等色差空間的第一項(xiàng)努力。人們希望在新的坐標(biāo)系統(tǒng)下,距離就等于色差。比如人眼會(huì)認(rèn)定明度L為15-16%,和80-81%時(shí)人眼感覺(jué)的亮度差是一樣的。或者換個(gè)方法說(shuō)。如果用100個(gè)明度級(jí),我們會(huì)看不出色階,但如果用100個(gè)Y亮度級(jí),我們?cè)诎挡烤蜁?huì)看出色階。 這當(dāng)然都是CIE設(shè)計(jì)者的理想。在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中用CIE明度做出來(lái)的灰階更不連續(xù)。所以現(xiàn)在印刷界還是使用Y系統(tǒng)的等亮度差做的灰階來(lái)檢驗(yàn)印品質(zhì)量。 Photoshop中Lab系統(tǒng)的L和CIE的有很大區(qū)別。我們?nèi)绻鲆粋€(gè)RGB的等差灰階(全部色塊都是灰的,因此一個(gè)顏色的值就等亮度Y),會(huì)發(fā)現(xiàn)Photoshop的L幾乎就是線(xiàn)性的。例如將RGB設(shè)為127,127,127時(shí),它的亮度顯示是50%,而Photoshop的明度顯示卻是L=53%。或者反過(guò)來(lái),當(dāng)L=50%時(shí),亮度是47%,不是CIE系統(tǒng)中的18%。以我們十幾年的經(jīng)驗(yàn)看,Photoshop的明度更符合人眼的特性。 CIE的L*是和色彩無(wú)關(guān)的,只和亮度Y值相關(guān),但Photoshop的L則不同。同一個(gè)Y值,飽和度高的顏色L值就高。這也比較符合人眼的習(xí)慣。取Photoshop的L值將彩色照片轉(zhuǎn)為黑白照片,其亮度關(guān)系更符合人們的心理感受。 CIE L*a*b*另兩個(gè)坐標(biāo)的變換公式是 這幾個(gè)變換公式的目的都是要把XYZ空間變成等色差的L*a*b*空間。 沒(méi)有考證Photoshop的Lab系統(tǒng)中a,b兩個(gè)坐標(biāo)與CIE的有什么差別。但與XYZ或RGB的轉(zhuǎn)換肯定都只能是非線(xiàn)性運(yùn)算。如果要達(dá)到一定轉(zhuǎn)換速度,精度肯定會(huì)受影響。通過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)在CS4中,將8位RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為8位Lab數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大誤差,基本不可用。在Photoshop中只能使用16位的Lab系統(tǒng)。 盡管很少人使用Lab系統(tǒng),但這個(gè)顏色表達(dá)系統(tǒng)在Photoshop中卻非常重要。根據(jù)ADOBE的官方技術(shù)文件說(shuō),當(dāng)RGB系統(tǒng)與CMYK系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換時(shí),都要先轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ab系統(tǒng)。另外一個(gè)很重要的現(xiàn)象是,在Photoshop中的色相-飽和度調(diào)色操作中,如果用Lab系統(tǒng),飽和度和色相的改變與明度L基本是隔離的。但我們?cè)趯?shí)際操作時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn),即使采用16位Lab系統(tǒng),改變飽和度時(shí)色相也出現(xiàn)了不應(yīng)有的變化,這就是從Lab系統(tǒng)變換為RGB系統(tǒng)時(shí)的計(jì)算誤差所致。盡管如此,用Lab系統(tǒng)做色相-飽和度的操作也比在RGB系統(tǒng)中做效果好得多。在RGB系統(tǒng)中基本不能做加飽和度操作 用以下一個(gè)飽和度遞增的RGB色階來(lái)看 圖4 飽和度遞增的RGB色階 用Photoshop的色相-飽和度工具加30%的飽和度后變成了這樣,從右數(shù)第2塊顏色居然飽和度超過(guò)了最右一塊,達(dá)到100%;而最右一塊反而不到100% 圖5 用Photoshop提高30%飽和度后的色階 四、印制照片時(shí)的彩色問(wèn)題 照片為什么一定要印出來(lái)?首先是印出的照片信息密度大,一幅12英寸的照片可容納人眼看得清的像素?cái)?shù)大約是1000萬(wàn)左右。而12寸的顯示器連150萬(wàn)都不到。所以800萬(wàn)像素以上的相機(jī),只有把它拍攝的內(nèi)容印成10寸以上的照片才有意義。其次是它交流比較方便,在電子紙沒(méi)有達(dá)到足夠普及和足夠好的質(zhì)量之前,沒(méi)有比印出來(lái)的圖片更便于展示和交流。電子紙至少在十年內(nèi)很難達(dá)到現(xiàn)代印刷技術(shù)的信息密度。第三是超過(guò)36寸的大幅照片營(yíng)造的現(xiàn)場(chǎng)感是顯示器不能替代的,50寸的電視也不行,因?yàn)樗男畔⒚芏炔粔颉T谟≌掌瑫r(shí)最令我們不滿(mǎn)的不是繁瑣的送取過(guò)程,而是印出照片的顏色與我們期待的大相徑庭。這里的問(wèn)題有 1、顏色期待 在沒(méi)有數(shù)字?jǐn)z影的時(shí)候,我們對(duì)照片的顏色期待基本局限于柯達(dá)公司或富士公司能給我們多大的彩色空間。當(dāng)時(shí)的相紙也不能再現(xiàn)檸檬黃、翠綠、紫紅等鮮艷的顏色。但圖片從拍攝到?jīng)_印出來(lái)已經(jīng)過(guò)去了很長(zhǎng)時(shí)間,我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的顏色已經(jīng)淡忘。再者當(dāng)時(shí)別無(wú)選擇,因此除一些偷工減料做出來(lái)的灰片外,我們多數(shù)沒(méi)什么怨言。現(xiàn)在不同了,數(shù)字相機(jī)、圖像處理軟件、顯示器都越來(lái)越好。我們?cè)陲@示器上看到的也和現(xiàn)場(chǎng)色彩相差無(wú)幾,再用相紙的色彩空間對(duì)付我們就不那么容易了。 2、印刷手段 膠版印刷的色彩比彩色相紙好一些,但它也有缺陷,比如密度范圍不如相紙大,有些人認(rèn)為它不夠搶眼。再者多數(shù)人的照片也輪不到用膠版印刷。噴墨印刷是目前質(zhì)量最好的一種工藝,它在色彩空間、密度范圍、清晰度(信息容量)、可印介質(zhì)等方面都遠(yuǎn)超以上兩者。另外它也比較普及,個(gè)人直接操控它的可能性更大。 3、怎么控制輸出顏色 在近期的文章和論壇中都有大量篇幅討論輸出顏色的問(wèn)題,很多人的目光都放在了色彩空間的選擇上,比如選ADOBE RGB會(huì)比sRGB好一些,甚至要選CMYK彩色系統(tǒng)之類(lèi)的觀點(diǎn)。其實(shí)控制印刷色彩除后端的印刷手段外(選相紙、膠印還是噴墨),關(guān)鍵在中間的一系列軟件過(guò)程,對(duì)很多人來(lái)說(shuō),這個(gè)過(guò)程只能是了解,卻不能操控。 印刷照片的彩色過(guò)程除膠版印刷外,絕大多數(shù)打印機(jī)或激光沖印設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序都只接受RGB數(shù)據(jù),如果收到的是CMYK數(shù)據(jù),就在要軟件內(nèi)把它轉(zhuǎn)換為RGB數(shù)據(jù)后再發(fā)送到下端的打印驅(qū)動(dòng)程序中。我們先來(lái)關(guān)注一下這個(gè)彩色過(guò)程。第一步要做的就是把發(fā)光體色系的RGB轉(zhuǎn)換到吸收光色系中去。 發(fā)光體色系到吸收光色系的轉(zhuǎn)換 我們這里不說(shuō)RGB或CMYK是因?yàn)樗皇沁@兩個(gè)色系的顯著特征。發(fā)光體常用RGB是因?yàn)镽GB的能張開(kāi)較大的色彩空間且編碼效率高。比如也有人在顯示器上用Lab色系處理圖像的。Lab張開(kāi)的色彩空間更大,可以覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)。但編碼效率低,用8位編碼時(shí)很容易產(chǎn)生色階。顯示也是一種印刷或輸出手段,所以我們不能用印刷來(lái)區(qū)分兩個(gè)色系。我們用吸收光色系來(lái)定義兩者的不同。另外我們也不能簡(jiǎn)單用加色法和減色法來(lái)區(qū)分。發(fā)光體色系肯定是加色法,如網(wǎng)點(diǎn)印刷用的原理也是加色法,而現(xiàn)在大多數(shù)現(xiàn)代印刷恰好都是用的網(wǎng)點(diǎn)版。其實(shí)吸收光系統(tǒng)也不一定只能用CMYK之類(lèi)的顏色。如果用能夠準(zhǔn)確定位的電子油墨,用RGB做基色可能可以收到更好的效果。但如果不能準(zhǔn)確定位,如現(xiàn)在的膠版印刷工藝,如果用了RGB,在很多重疊色處會(huì)產(chǎn)生黑色或接近黑色,飽和度很低的顏色,如RG,RB,GB。這樣整個(gè)色系的色彩空間會(huì)縮得很小,而且顏色很不穩(wěn)定。但CMY系統(tǒng)就不同。CM在不重疊時(shí)是紅色,重疊后也是紅色(只是色相和飽和度略有差異),因此套色誤差的變化對(duì)顏色影響不大。另外新的印刷系統(tǒng),如噴墨打印機(jī)往往增加了紅、綠、藍(lán)、紫、橙等顏色,它們?cè)谟∷r(shí)的使用量可以達(dá)到和CMY相當(dāng)?shù)某潭取H缜八觯尤肓思t綠藍(lán)等顏色的印刷系統(tǒng)墨點(diǎn)定位要求比較準(zhǔn)確,另外分色系統(tǒng)應(yīng)該重新建立,否則互補(bǔ)色出現(xiàn)在同一色塊時(shí)如果定位精度發(fā)生變化就會(huì)極大影響顏色的穩(wěn)定性。 彩色空間的匹配 這兩個(gè)色系的轉(zhuǎn)換首要問(wèn)題就是彩色空間的匹配。通常來(lái)說(shuō),后一種色系的色彩空間總是比前一種要小一些。但也不一定,特別是多色印刷系統(tǒng)就有一些顏色超出sRGB甚至ADOBE RGB。一種匹配的觀點(diǎn)是只選兩者的交集,凡是印不出來(lái)的顏色在RGB系統(tǒng)中就不應(yīng)該包含。比如傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)就有這個(gè)禁忌,凡在Photoshop調(diào)色板上出現(xiàn)驚嘆號(hào)的顏色都是當(dāng)前印刷色系不可印刷的顏色。 圖6 新顏色邊上的驚嘆號(hào)表示sRGB表達(dá)的綠(0,190,0)超出了當(dāng)前CMYK色系 在設(shè)計(jì)時(shí)要回避這種顏色,以免出現(xiàn)不可預(yù)料的結(jié)果。這意味著如果這種顏色出現(xiàn)在照片數(shù)據(jù)上,印出的顏色也將是不可預(yù)知的。如果只把RGB包含在某個(gè)CMYK中的顏色印出,超出部分隨便印成黑的或白的或大概接近的顏色,這種做法估計(jì)是誰(shuí)也接受不了的。尤其是攝影,誰(shuí)能保證每一小塊顏色都不超出CMYK色域。一種做法是不改變超出顏色的色相和亮度,然后降低飽和度直到進(jìn)入CMYK色域范圍內(nèi)為止。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是保持人眼最敏感的亮度關(guān)系(素描關(guān)系)和色相關(guān)系不變。但因此又有一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn),像下圖兩種顏色,都是不可印刷色,色相一樣,L明度也一樣,如果也用減飽和度印出法,這兩者變成一個(gè)顏色,原來(lái)的差別就消失了。 圖7 當(dāng)前與新顏色有明顯差別,但色相H和明度L相同 于是人們就想到是不是把原來(lái)可印出的,界于CMYK邊緣的顏色往里擠一擠,騰出一定的空間來(lái)表現(xiàn)剛才那兩種顏色的差別。我最早聽(tīng)到介紹這個(gè)概念的是ADOBE公司的一個(gè)工程師。但他們做得如何呢?我們把圖6和圖7的色塊列出在圖8中 圖8 兩個(gè)不同飽和度的綠色塊 這兩個(gè)色塊在Photoshop中色相都是120度,明度L都等于67,但飽和度分別是100%和65%,按SWOP膠印工藝兩色塊的分色結(jié)果是 CMYK左=77,0,100,0 CMYK右=72,0,100,0 從數(shù)據(jù)看,右色塊比左色塊變亮了,而且偏黃了,但飽和度并沒(méi)有降低。由此可以看出,Photoshop對(duì)超過(guò)CMYK色域的顏色并沒(méi)有采取合理的對(duì)應(yīng),其結(jié)果仍是不可預(yù)知的。在eH2009分色系統(tǒng)中,兩色塊的色相也都是120度,但心理亮度分別是55和62,比Photoshop定義的暗且有很大的亮度差別。二者的飽和度分別是100%和58.3%,針對(duì)惠普噴墨打印機(jī)HP Z3200 RC相紙四色印刷狀態(tài)下分色的結(jié)果是 CMYK左=41,0,69.9,2 CMYK右=22.5,0,39.9,14 把心理亮度差和飽和度的變化都表現(xiàn)出來(lái)了。我們?cè)倏匆粋€(gè)實(shí)際印刷的例子。 a b c d 圖8 不同系統(tǒng)做出來(lái)的轉(zhuǎn)換 圖8中a是原始數(shù)據(jù),b是用Photosop分色出來(lái)的結(jié)果,我們看到,它并沒(méi)有保持紅色塊之間的亮度關(guān)系,而是為了達(dá)到最大飽和度犧牲了亮度關(guān)系。我們?cè)谟∮屑t色花的照片時(shí),經(jīng)常發(fā)生紅色變成一個(gè)平面,沒(méi)有了立體感,原因就在此。再看c,這是eh2009做出來(lái)的CMYK紅色階,在亮度增加時(shí),保證了亮度差而犧牲了飽和度。我們注意到d是eH2009使用了紅墨的CMYKRGB多色系統(tǒng)印出的色階,它基本做到了既保持亮度差又有足夠的飽和度。 圖9 怡泓等心理亮度色卡 對(duì)絕大多數(shù)人來(lái)說(shuō),對(duì)印制系統(tǒng)的色系轉(zhuǎn)換無(wú)能為力,只能選擇,無(wú)力改變。但了解了以上過(guò)程會(huì)知道自己的照片問(wèn)題出在哪里,如何選擇一個(gè)好的輸出系統(tǒng)。 色階問(wèn)題 印漸變難這是平面設(shè)計(jì)中盡人皆知的一個(gè)常識(shí)。即使是在Photoshop中用漸變工具拉出的漸變色條,沒(méi)經(jīng)過(guò)任何有損層次的調(diào)色操作,在轉(zhuǎn)換為CMYK色系后去印刷都可能出現(xiàn)色階。因此為漸變色加噪聲成為消除色階的一個(gè)小秘密。這恰好和我們?cè)跀z影處理圖像時(shí)的操作相反,我們找各類(lèi)工具來(lái)消除噪聲。但這張片子去交付印刷時(shí)操作員很可能會(huì)給你加上噪聲以避免出現(xiàn)色階。 色階是怎么產(chǎn)生的?根據(jù)我十多年的實(shí)踐最后發(fā)現(xiàn)就是在RGB色系轉(zhuǎn)換到CMYK色系時(shí)產(chǎn)生的。即使不用下面要介紹的最容易加大色階的ICC校色,Photoshop中單純的變換也會(huì)產(chǎn)生色階。甚至用16位RGB到16位CMYK也不能幸免。它表明了很多色系轉(zhuǎn)換算法的數(shù)學(xué)模型連續(xù)性不好,從幾何的觀點(diǎn)看就是曲線(xiàn)或超曲面不夠平滑。為了檢驗(yàn)色系變換后會(huì)否出現(xiàn)色階可用以下組合了漸變色階的圖像去輸出。 圖10 怡泓輸出系統(tǒng)測(cè)試卡(下載) 圖11 Photoshop油墨色度坐標(biāo)
圖12 IT8 7-3色卡 這個(gè)色卡是用CMYK數(shù)值標(biāo)記的TIFF文件,先用打印機(jī)在無(wú)任何色彩管理的方式下按CMYK方式直接打印這個(gè)文件;然后用分光光度計(jì)讀取此色卡的色度值并用Lab數(shù)據(jù)記錄;按一定格式將這些數(shù)據(jù)記入一個(gè)后綴為.icc的文件中。這個(gè)文件就是該打印機(jī)的彩色特性文件。我們注意到色塊的設(shè)置差不多列出了CMYK色域邊緣上的(最鮮艷的)所有顏色,也列出了中間的一些過(guò)渡顏色。 按常理或我們前面的描述,印刷系統(tǒng)彩色空間的大小好像是由印刷工藝或設(shè)備決定的,一般的消費(fèi)者甚至照片印刷從業(yè)人員對(duì)此都無(wú)可奈何。其實(shí)并非如此,我們?cè)谄渲械牟僮骺臻g甚至大于彩色系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 激光沖印 對(duì)比測(cè)試卡上線(xiàn)條的粗細(xì)就能知道哪臺(tái)打印機(jī)的墨滴更細(xì)。 |
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