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2013-01-20 21:58:45

色彩管理基础理论

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分类: 色彩管理2007-06-14 11:53
 

观察颜色为什么要在标准光源下进行?

观察色彩离不开光源,没有光就没有色彩。物体表面的色彩是光照射到物体表面后的光反射所引起的。可以想象:

1.黑夜里什么也看不见的情景,因为此时没有光。

2.在红灯照射下的一切物体都显现红色,因为此时光源中只有红色光谱。

3.自然阳光下的色彩绚丽多彩的,因为此时的光源中包含了所有的颜色的光谱。

    由此可见,只有在自然光或接近于自然光的标准光源照射下观察或匹配物体的颜色才能最准确。

 

什么是标准光源?

标准光源是一个人造匹配颜色的观察环境,它应具备下列条件:

●一个含有6500K(或5000K)色温,显色指数大于95%的发光光源。

●环境中的照度应在10 --- 40之间

●环境中的照度均匀性应大于85%

●环境中的背景颜色应是中性灰

●环境不应受到其它光线或颜色的干扰

 

什么是显色指数(Ra)?

显示指数用来衡量物体本身所具有的颜色与它在某一光源照射下所显现的颜色之间的差异性,即物体在某一光源照射下所显现的颜色÷物体本身所具有的颜色=Ra

    Ra表示某光源的显色指数。Ra愈接近100%,表明在该光源照射下,物体所显现的颜色与物体本身所具有的颜色的差异就愈小,同样一盆五彩缤纷的花,放在显色指数高的光源下所显现的色彩比放在显色指数低的光源下所显现的色彩更为逼真、鲜艳。

 

光的颜色

光源的发光颜色是以光源的色温来定义的,它大致可分为三组:

1.偏红的暖色光,它的色温≤3300K

2.由黄趋向于红的中间色光,它的色温在3300K至5000K之间

3.接近日光的白色,它的色温≥5000K

 

什么是色温(K)?

光源的色温是以光源发光时所显现的颜色与一个绝对黑体被高温燃烧时所显现的颜色相一致时的燃烧温度来定义的,它的单位是绝对温度Kelvin『K』,K越高,显现的颜色就愈趋向于白蓝色;K越低,显现的颜色就愈趋向于黄红色。

 

色彩管理已经不是什么陌生的字眼,它的用途是什么?专家会告诉你,安装一套合适的色彩管理系统会减少一些不必要的麻烦,你不会再为印刷客户喋喋不休地抱怨颜色偏差而苦恼不已,当然,色彩管理系统会助你一臂之力去招揽更多的印刷业务。

色彩管理系统的诞生与桌面出版和数字印刷息息相关,事实上,一直到广告设计公司、创作人员和其它用户在Mac机上进行简单设计创作时,色彩的问题并不突出。过去赛天使、Crosfield和Hell公司的电子页面拼版系统等桌面出版系统的整个工作流程中,颜色信息保持了较好的完整性和真实性,因此没有必要进行色彩管理,但付出的代价是系统很封闭。现在我们没有必要因为色彩问题而重走封闭系统的老路,要是真这样做那就是本末倒置了。

过去人们提到色彩管理时,总把它看成一个如何用打样样张匹配最后的印刷品、如何用克罗马林和布鲁纳尔控制条控制颜色的简单问题。今天,色彩管理的作用已经发生了很大的变化。

第一,   照排机比扫描仪、曝光装置更需要色彩管理。

第二,   PostScript页面描述语言已逐渐成为一种工业标准,它可以处理彩色页面文件,因此PostScript工作流程中的色彩管理提到议事日程上来。

刚开始推出的PostScript2处理页面彩色文件功能并不强大,如今的PostScript3可以进行更多的彩色页面文件处理。色彩管理就是在这样的背景下运应而生。 苹果公司是最早涉足色彩管理领域的公司之一。功夫不负有心人,苹果公司的努力换来了ColorSync色彩管理系统。作为一种工业认可的标准,我们有必要提到其他相关的一些简单的或复杂的软件。以ColorSync为例,ICC Profile (色彩特性描述文件)构成其基本建筑模块。ICC Profile把一系列标准颜色转换成输出设备认可的颜色。扫描仪、显示器、打印机等输出设备理解颜色信息之后决定如何处理颜色,通过对颜色的计算之后再把它们显示或打印输出。色彩特性描述文件(Profile)的工作过程就是把任何输入的颜色信息转换成CIELab颜色空间内的颜色。反过来,它能把CIELab颜色空间的颜色转换成输出设备的色彩再现空间,色彩特性描述文件的算法思想是实现色空间的转换。 说到色彩管理,我们不能不提ICC联盟。ICC联盟的成员来自世界一些著名大公司。该联盟致力于制定一种能被多种媒体、设备和软件包均可理解、识别的色彩语言。同时,ICC的目标是实现Profile 的输出设备无关性,即Profile的开放性。

Profile系统处理颜色有两种方式。第一种方式:内置于设备中的Profile信息通动按键操作把要处理的文件自动生成开放性的颜色信息,或者把开放的颜色信息解释成设备的特性颜色,之后再显示或打印文件。这种方式的每一步处理过程中需要商家或用户的Profile软件来支持;第二种方式:操作人员手里保留ICC Profile软件,要处理文件时操作人员才装入ICC Profile,把文件送到下一步工序时,此处的操作人员又需要装入ICC Profile。当然,操作人员每一步都要用特殊的Profile 生成工具产生Profiles。 生成颜色特性描述文件要用到一系列标准颜色样品然后用光度计把颜色样品和设备生成的颜色分析表读入ICC Profile中去。说起来很简单,但许多印刷工作者就是无从下手。光度计的价格从几百到几千元不等。在市场上ICC Profile可以容易购到。爱克发公司和海德堡印前公司的一些软件已为人们熟悉。ColorSavvy 和ColorBlind等一些软件还较为陌生。

实现真正意义上的"所见即所得"是印刷设计人员的梦想。今天我们身处 Internet的信息世界里,前期的设计者往往不清楚在另一终端的颜色显示是否真实精确,此时进行色彩管理就必不可少了。针对印刷过程而言,现在的技术发展是在印刷机上用按键控制颜色以达到预期的效果,在现有胶印要的技术水平下,这种方法并不实际可行,因为众多变化的因素仅仅靠调节印刷机实现预期的颜色是不够的。例如,当我们使用各种不同纸张时用印刷机调节实现预期的颜色显然勉为其难。在印刷机上实现色彩控制的解决方法是采用CIP3,它在整个印刷中保持了较好的一致性。

过去的一段时间里,传统的打样方法、控制条、密度计和光度计在颜色控制方面证明是行之有效的。至少对胶印来说效果很不错。实际上,由于数字印刷机控制图文信息更方便一些,更容易实现异地印刷,因此数字印刷机更需要色彩管理系统。

目前人们对色彩管理真可谓雾里看花。有人甚至说:"色彩管理就像减肥节食这种良好愿望一样,尽管知道了解它,但就是无从下手。"其实色彩管理的本质是一种要求很精确的过程控制,它不是一种新技术,过程控制中的一些苛刻要求印刷工作人员往往做不到。当然,只有印刷客户对印品颜色不满意拒付印刷费用时,你才会把色彩管理当作一回事。

本文摘自中国印刷网

 

 

 

显示器调校与Soft Proofing

资料来源:印艺217期/2002年1月
作者:C.Y.Tang

自从桌面出版走到计算机上,显示器成为印前流程中重要的设备之一。从扫描、数码摄影、相片修改、排版等工序中,也可找到显示器的存在。但往往很多同业却忽略了显示器的一环,但求有影像,不理会画面的颜色是否正确。知否一个颜色准确(或比较准确)的显示器可用作Soft Proofing(需另加印刷的ICC Profile),帮助员工提高产品的色彩质素,也可替公司节省成本。幸好近年色彩管理渐渐流行,显示器调校也开始被正视。

市面上有不同档次的显示器调校系统,有些只有软件,有些则软件配合硬件(色度计或分光光度计),有些甚至连显示器一并出售。价钱也分别由免费到六万多元。当然每个系统出来的效果也有不同,用家应先了解各种不同系统的分别,及其是否可达到预期的效果。

其实所有显示器调校系统可分两大类,就是外加的调校系统(内分为全软件《或人眼》调校及以色度计或分光光度计等仪器调校两种)及内置的调校系统。

两者最大分别是外加的调校系统其实并不能调校显示器的颜色,而靠调校计算机内显示卡内的Look Up Table(简称LUT)来达致希望得到的颜色。那么什么是LUT呢?在了解LUT之前,让我们看看调校显示器时是调校些什么。我们调校显示器,并不是要把显示器调校至与印刷色一样。因为显示器的色域是RGB、是加色法形成颜色、是放射形成颜色的,而印刷是CMYK,是减色法形成颜色,是反射形成颜色的。所以两者根本风马牛不相及,所以我们是绝无可能把显示器调校至与印刷的颜色一样。我们的Soft Proofing其实是把显示器调校到某一个标准,然后做显示器的ICC Profile,最后再加上不同印刷流程的ICC Profile运行CMS,便可达致Soft Proofing的效果。所以显示器的设定应该是固定的,不应随不同印刷流程或不同灯光下的数码相机改变。以上提及的显示器标准,主要就是色温与整个显示系统的Gamma值。

      

   

较好质素的显示器在硬件中应可让用家自行调校色温,甚至更可以RGB每个Channel调校个别强度。但若使用中的显示器未有提供色温调校,我们全靠上文所提及的LUT调校色温。看看以下例子,一个硬件9300K(偏蓝)的显示器,要调校至5000K(偏红),外加的显示器调校系统用的方法就是把LUT内白位(RGB是255输出)的蓝色输出减少,结果在蓝色Channel来说,输入是255时,输出的绿色最多只是235,蓝色最多只是219。结果绿色及蓝色减少,显示器偏红,达至预定的色温。无疑色温是到达了,但由于可输出最多的绿色及蓝色减少了,整体的光量及颜色也减少了21%及6%,色域减少,并且令起级(Banding)更易出现。

相反,内置调校系统的显示器,例如Barco Calibrator系列显示器,当调校色温时,可自行控制显示器内电子枪的能量,而不用透过LUT来把某些Channel的颜色输出强行减少。令LUT输入是255时,输出也是255。整体光量及颜色不会减少,色域也大些,起级的情况也相应减少。

甚么是色温,Gamma及LUT

假设有一个理想化的黑色物体(Black Body),当我们提供热力给这个黑色物体时,它会产生辐射/放射,这放射出来的电磁波有部份的频谱是我们人眼可见的(这些就是光)。当不同温度的热力供给这黑色物体时,放射出来的光的能量及频谱分配(光的颜色)也会不同这温度。就是我们常说的色温。在显示器来说,低色温就是颜色偏红偏黄偏暖,高色温就是颜色偏蓝偏冷。一般来说,印前流程的标准色温是5000K,所以显示器也应调校至5000K。

Gamma值其实是输入与输出的关系。扫描系统有Gamma,显示系统有Gamma,印刷品也有Gamma(不过通常叫Dot Gain)。Gamma值愈低颜色愈浅,Gamma值越高颜色越深,Gamma1是线性(Linear)。在显示系统中Gamma值就是档案中RGB值(输入)与显示器的光输出(输出)的关系。坊间常强调调校显示器时Mac机的Gamma值必需是1.8,PC机是2.2。其实并没有这明文规定。Mac机之所以设定为1.8,是因为苹果在推出第一部LaserWriter时,打印品的Gamma(Dot Gain)是1.8,故建议Mac机的显示系统调校至1.8,令画面与打印品一致。但时至今日,当我们运用CMS,由于显示器的ICC Profile已记录了整个显示系统的Gamma值,所以即使我们用Gamma4,桌面会变得很深色,但在支援ICC的软件中,所看出来的颜色仍会正确。一般来说,Gamma2.2是一个适合的设定。由于显像管的Gamma大多是2.2左右,故使用2.2时,调校系统不用在LUT作太多的Gamma修改,令渐变更畅顺。

LUT一共有3个,分别是RGB。输入与输出也是由0至255。当每个Channel的输出也是255时,等于每个Channel有256级,整体可出的颜色是256X256X256,等由16.7万颜色。也就是每个Channel2的8次方,或整体来说2的24次方,或24-bit颜色。

要提及一点,一般显示器的光度与对比度没有准则,意思是当有多部同牌子的显示器,或混有其它牌子的显示器,经过外加的显示器调校系统调校后,每部的光度与对比度也可能有出入。有部份外加的显示器调校系统是纯以人眼判断来调校光度与对比度,有些则以仪器量度后建议用家调校光度与对比度到某个数值。两者以言,以后者较准。但若使用中的显示器年时已高,光度输出不够,光度与对比度也很难与其它新使用的显示器相配。Barco的显示器全部的光度与对比度也以同一标准规划,故当设定好厂方的数值,每一部也可相同。

除以上分别外,显示器的稳定性也非常重要。有时一般显示器即使硬件调至5000K,但由于显示器不稳定,实质色温可能有出入,结果也需要以LUT来作校正。Barco的显示器内有多组电路监察电子枪的稳定性,自动调节电子枪的能量,能确保显示器颜色时刻保持一致。而这些是其它的显示器所没有的,所以相对地这些显示器更需作频密的调校。

很多显示器显示出的黑色是深灰而不够黑的,这是因为显像管表面涂层的物质问题。Barco显示器显示出的黑色是所有显示器中最黑的,所以很多专业图像修改及扫描的用家也选用Barco显示器。

要测试使用中的显示器的黑色是否够黑,灰阶有否偏色,其实很简单。

1.在Photoshop中新开一个Lab颜色的正方文件,填上一个Lab值是0,0,0的颜色,这个便是这显示器可显示出最黑的黑色。

2.在这黑色方格中间填上一个较小以Lab值为3,0,0的颜色的方格。一个良好的显示器是应该可刚刚显示出这轻微光了的黑色。相反,一个不好的显示器,可能只可显示出一大片黑色,中间较光的小方格不能显示出来,又或者显示出中间的小黑方格太过明显,跟实质光度只提升了3个单位的黑色偏离。

3.我们可把中间的小方格填上再光一些的黑色,如Lab值是5,0,0,再察看显示器的黑色表现。如此类推,我们继续填上不同L值的颜色,便可检查显示器的灰阶表现。通常一般显示器即使经过外加调校系统调校后,灰阶很多时也会有偏色或渐变不畅顺的问题。

另外,显像管内的电子枪是极容易受磁场所 影响的。所以要做到一个大画面(如21寸或以上)每一个部份颜色一致是很困难的。一般外加的显示器调校系统只可作一点式的量度与调校,由于不能控制电子枪,并没有理会画面每一部份可能出现的不平均。Barco的显示器可最多把画面分割成25份独立量度与调校,使电子枪按每个区域独立调节,达致颜色平均。

在调校好色温及Gamma值后,便应做显示器的ICC Profile。其实显示器的ICC Profile非常简单,由于它是供给CMS做Matrix换算,内里只有三组数据,分别是色温,Gamma及显示器磷粉的RGBXY坐标。RGBXY坐标就是用来规限出显示器可显示出的色域。纯以人眼调校显示器的系统,由于没有以仪器准确量度磷粉特性,故做出来的ICC Profile未能完全代表该显示器。所以始终都是用仪器调校会比较准确。

要有准确的Soft Proofing,除了有调校好的显示器外,检视的环境(Viewing Environment)也很重要。由于显像管在强光下对比会减低,所以即使有最准确的显示器,也需有一个比较暗的工作环境。通常房间只会在面向显示器的工作者后面有约20流明的光照明,而灯光最好也是5000K。工作间的墙身也应涂上中性灰,以防止墙身反射的灯光影响到显示器画面的颜色。至于看稿的灯箱,也必须是5000K的。但小心一点,即使不同的灯箱可能也用上5000K的光管,但一份稿件在不同的5000K灯箱下呈现的颜色也会有不同。要知道色温只是一个最基本的标准,整个放射出的灯光的频谱是否与标准色温的频谱吻合才是最重要。所以另有一个叫CRI(Color Rendering Index)的标准。若颜色的重现越接近标准色温、准确,CRI越高。一般大牌子的灯箱的光管CRI值起码也有95或以上。而且灯箱内光的反射途径,角度以及照明是否平均全经多时研究,绝非一些(土炮)灯箱可比。笔者曾见过一个本地(土炮)灯箱用上(鸭寮街)的光管罩,虽然用上某大厂的5000K光管,但那透明塑料光管罩已把光管放射的光的很多重要的频谱阻隔了!价钱平也未必有用。

由于在灯箱看稿是靠反射的,而显示器是靠放射的,因此很多时灯箱的光的光度会比显示器强。我们可调校灯箱的光的强度来配合显示器。光度与色温是两者独立的,所以调校光度不会影响色温。若灯箱未有光度调校,用家可减少灯箱中的光管数量。

最后小贴士,调校显示器时,最好把工作房间的灯关掉,以防灯光投射到显像管的玻璃,影响色度计或分光光度计读数。另外,计算机内桌面的设定,最好是纯灰色,如LAB值是80,0,0,不要用图案或图像

设 定 GAMMA 值


    

在Photoshop的Gamma校色工具中,可以根据屏幕显示的Gamma(反差 系数)、Color Blance(色平衡)、White and Blank(黑白场)及Grayscale(灰阶)进行精细调 节。这些设定可以解决显示器的色偏,使图像在不同的显示器上得到相同的显示效果,更 重要的目的是使显示器显示的色彩和印刷成品色接近,真正实现“所见即所得”。 在Macintosh中可以独立启动Knoll gamma软件对显示器进行校色,另外,如果安装了第三方的显示器校色工具,如 Radius Calibrator或Daystat's Colorimeter24,应选择其中 一种校色工具,否则会使显示器产生错误校色。

    Gamma校色过程:

1. 显示器打开后应有半小时的预热时间,使显示器处于稳定状态;

2. 将室内光源高速到一个可经常保持的水平,关掉额外光源,以免这些动态变化影响显示 设定显示器的亮度及反差。

3. 关掉所有桌面图案,将显示器的背景色设为中性灰,这样就不会在校正过程中对视觉造 成影响,并有助于调节灰平衡。

4. Gamma值设定。在Macintosh苹果菜单选项中,选择Control Panel(控制板) Gamma,就可打开Gamma面板,在其左下角选中“ON”使其处于开启状态。如果在 控制面板中没有找到Gamma面板,可打开Photoshop文件夹 Goodies文件夹 Calibration文件恶化,打开后就可看到Gamma图标(Icon)。此时应将Gamma文件拖 至控制面板中,重新启动电脑,Gamma对话框中的设置才会对显示器起作用。 在对话框的上方选择适当的Target Gamma即目标Gamma值。如果输出图像是用于印 刷的CMYK图像建议采用Gamma值为1.8;如果图像将在RGB色彩模式的设备上输 出(如其他的显示器,胶片记录仪或RGB打印机),Gamma值一般设定为2.2 ;如果图像用到其他的应用程序或平台进行输出,1.8的Gamma值则具有更广泛的适用性。

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