色彩管理

土星

隨著計算機及外部設備的發展，出現了彩色桌面系統，從圖像的輸入設備、顯示器到最后的輸出方法都日趨多樣化。高分辨率掃描儀、數字式照相機、彩色打印機和針對出版市場的數字式彩色印刷機的應用已經非常普遍。原稿的種類也從傳統的反轉片、負片、反射稿發展到數字文件等。用于進行圖像處理的計算機和顯示器也各不相同。另外適應各種需求的彩色輸出設備也不斷增多，如彩色噴墨打印機、熱蠟打印機、熱升華打印機等。互聯網的普及又給圖像輸出打開了一個新領域。由于彩色圖像處理系統是個開放性的系統，系統的組成機動靈活，也就是說，可以使用甲方生產的掃描儀，乙方生產的顯示器，丙方生產的照排機、打印機等。不同廠商生產的設備組合成一個系統，如何從掃描儀的原稿輸入到打樣及成品輸出保持色彩的一致性，圖像色彩的質量控制是至關重要的。

一、色彩管理的目的

色彩管理的實質是在整個桌面出版系統中對色彩傳遞進行精確的控制與管理，達到完美的色彩復制效果，色彩管理能夠使色彩再現和再現色彩與所使用的設備無關，即相同的色彩數據，用任何系統輸出，都會獲得相同的色彩效果。色彩管理有兩個方面的意義：一是由傳統彩色復制的基本要求決定的，即按照紙張、油墨及其它印刷條件決定的顏色再現特性進行的基本設定和選擇（包括階調復制、灰平衡及色彩校正等內容），目的是讓分色和印刷的條件相適應；二是基于桌面出版系統或圖文設計系統的自動色彩管理，即以軟件的方式來進行設備的色彩校準，對不同的色彩空間進行特性比，針對不同的輸入設備進行顏色傳遞以取得最佳的色彩匹配。

在生產工藝中的所有硬件設備（掃描儀、顯示器、打印機、激光照排機、印刷機和其他輸出設備）解釋和定義顏色的方式不盡相同，在不同類型設備之間顏色信息的轉換容易出現差錯，無法保證系統之間交換文件的色彩保持一致。色彩管理的主要任務是解決圖像在各種色彩空間上的數據轉換問題，使圖像的色彩在整個制作過程中失真最小。其基本思路是：選一個與設備無關的顏色參考空間，然后對整個系統的各個設備進行特征化描述，最后在各個設備的色空間建立確定的對應關系。

二、色彩管理的內容

色彩管理的內容包括設備定標、特征描述、顏色轉換。設備定標是保證系統正常工作的前提，但并不能保證圖像與原稿保持一致，而是看設備是否達到原設計的指標；設備特征的描述是對不同設備的色彩表達能力及所呈現的顏色范圍的描述；顏色轉換是在一致條件下將一個設備的色空間轉換到另一個設備的色空間，在不同的色彩空間之間建立對映的色映射。

特征描述是指使用數字化的方法，將掃描儀、顯示器、彩色打印機、油墨等彩色介質的顯色性能詳盡地描述出來，即用恰當的表色制來描述各媒體的色彩空間。特征描述是測量和確定各種不同輸入輸出設備顯色域或可復制色彩集的一種方法，能界定色域（ColorGamut），經特征描述后建立的描述設備顯色范圍的數據稱為設備色彩描述文件（Profile），Profile通常由廠商在設備出廠時提供，有時也可在使用時借助一定的工具及相應的色彩管理軟件自行建立Pro-file。

顏色轉換是指根據不同顏色在不同色空間之間一一對應的映射關系，把某設備上的色空間中的色彩轉換到另一個已知條件下的色空間中去。由于輸出設備的色域一般比原稿、掃描儀以及顯示器的呈色色域小，所以需要壓縮原稿色域于輸出設備的呈色域之中。首先把從掃描儀獲得的RGB色彩信息轉換為與設備無關的CIE-Lab色空間，然后根據下一設備的ICC Profile，將CIE-Lab色空間轉換為設備自身的色空間。.

三、顯示器的校正

設備校色是使輸入與輸出設備利用色彩描述文件，依照各自的特性化曲線制定和描述色彩，它是將設備呈色方式作為特征描述的基礎。將色彩數據在不同媒體間轉換之前，一定要進行設備的定標。通過定標確定同一設備在不同條件下顯色性能的偏差情況，使色彩信息在獲取和傳遞過程中具有時間上的連貫性。校正顯示器的目的，是使顯示的圖像和最終輸出的圖像顏色之間盡可能地接近。

如果你沒有專業的設備，即便在Windows操作系統中也可以對顯示器進行校正。通過單擊「開始」按鈕 「開始」按鈕的圖片，然后單擊“控制面板”，打開“顯示顏色校準”。 在搜索框中，鍵入校準顯示器，然后單擊“校準顯示器顏色”。 需要管理員權限 如果系統提示您輸入管理員密碼或進行確認，請鍵入該密碼或提供確認。

“顯示顏色校準”功能允許您更改不同的顏色設置，從而能夠改進顯示顏色效果。使用“顯示顏色校準”調整不同的顏色設置后，您將擁有一個包含新顏色設置的新校準。新的校準將與您的屏幕顯示關聯，并由顏色管理程序使用。哪些顏色設置可以更改，如何更改這些顏色設置，這些取決于您的顯示器的顯示情況及其功能。并不是所有的顯示器都有相同的顏色功能和設置，因此在使用“顯示顏色校準”時，您可能無法更改所有不同的顏色設置。在“顯示顏色校準”中，單擊“下一步”繼續。

伽瑪說明了數字輸入值和顯示器發散出的光線密度之間的關系。在“顯示顏色校準”中，您可以使用顯示不同圓形的示例圖像調整伽瑪。在“如何調整伽瑪”頁上，按照顯示的指南操作，并查看所顯示的示例圖像，然后單擊“下一步”。在“調整伽瑪”頁上，拖動屏幕滑塊，使每個圓圈中間的小點消失。單擊“下一步”繼續。

亮度確定暗色和陰影在顯示器上的顯示方式。通過調節顯示器的亮度，可以確保較暗的顏色能夠準確顯示，同時又能夠看到較暗圖像中的陰影、輪廓和其他細節。如果亮度設置得過高，黑色將顯示成淡灰色。在“找到顯示器的亮度控件和對比度控件”頁上，找到針對您的特定顯示器的亮度和對比度控件，然后單擊“下一步”。

如果您校準的是 LCD 顯示器，請將對比度設置為出廠默認設置（如果尚未設置為默認設置）。在“如何調整亮度”頁上，查看示例圖像，然后單擊“下一步”。

看到“調整亮度”頁面后，根據您的顯示器的顯示及其功能執行以下操作之一，然后單擊“下一步”。按下顯示器前面板邊緣處的“菜單”按鈕。此時將顯示一個屏幕菜單。找到亮度設置。如果您的顯示器前面板有“亮度”按鈕，請按下“亮度”按鈕，然后調節亮度。如果使用筆記本電腦，通常可以通過按下 Fn 鍵，然后再按相應的功能鍵來增加（“增加亮度”按鈕的圖片）或減少“減少亮度”按鈕的圖片）顯示的亮度，從而達到調整亮度的效果。endprint

調整亮度時，增加或減少亮度，直到能夠在圖片中區分出襯衣和外套。如果您在人的肩膀上方背景中看到大 X，則降低亮度直到 X 消失。

對比度確定白色和淺顏色的顯示方式，并確保圖片中的突出顯示顏色能夠在顯示器上正確顯示。在“如何調整對比度”頁上，查看顯示的示例圖像，然后單擊“下一步”。看到“調整對比度”頁面后，根據您的顯示器的顯示及其功能執行以下操作之一，然后單擊“下一步”。調節對比度時，請將對比度設置得盡可能高，同時保證能夠看到圖片中人的襯衣上的紐扣和褶皺。

調整顏色平衡以避免顯示時在圖像中看到任何色偏校正。調整顏色平衡時，請確保灰色條顯示為中等灰度顏色，不帶任何色偏校正。色偏校正會導致圖像中的顏色顯示錯誤。“調整顏色平衡”頁上，拖動紅色、綠色和藍色屏幕滑塊，直到灰色條顯示為中等灰度顏色，不帶任何色偏校正。單擊“下一步”繼續。

更改“顯示顏色校準”中的設置之后，可以將新的當前校準效果與之前的設置效果進行比較，然后選擇最適合您的校準設置。您可能會注意到兩種校準效果非常相似。在“您已成功創建了一個新的校準”頁上，單擊“先前的校準”以查看顯示校準，然后再使用“顯示顏色校準”。在“您已成功創建了一個新的校準”頁上，先使用“顯示顏色校準”，然后再單擊“當前校準”以查看新的顯示校準。

如果你對色彩管理有較高的要求，那么最好還是使用像ColorMunki Photo色彩管理套裝這類設備來對顯示器、掃描儀、打印機進行統一的校色。

ColorMunki Photo是面向大眾的全程色彩管理控制系統，它將校準色彩標板、顯示器校正、打印機校正以及環境光測量等功能全部集成在手掌大小的產品中，它更像是一個大號的 5米卷尺。我們首先來看它顯示器校正功能。在這一領域ColorMunki Photo依舊承襲了愛色麗的傳統技術，它分為 “基本”和“高級”兩種模式。

“基本”模式主要是實現常規的顯示器校色，具體的設置都是由電腦自動來完成的，作為操作者，攝影師僅需要將ColorMunki Photo硬件掛置于顯示器的指定位置后，按照軟件的要求，點擊“下一步”就可開始校色了，其后它會自動生成ICC色彩配置文件。整個過程操作簡單快捷，不需要過多的專業知識。

但對于顏色更為嚴格的專業人員來說，“基本”模式就難以勝任了，它的“高級模式”可以滿足專業攝影師的苛刻要求。“高級”模式可以自主調節很多參數，比如白點測試、屏側環境光測試、預測試等等。不僅如此，它還可以在測試前，對顯示器進行硬件的指示調整，其中包括對RGB三原色數值、亮度和對比度進行相應調整。

在界面中選擇高級選項，會有“優化我的顯示器亮度和對比度設置”、“根據當前周圍采光條件優化顯示器亮度級別”和顯示器白點測試。其中前兩項的測試目的在于，不同的環境光投射到顯示器上會對色彩再現產生很大影響，因此，ColorMunki Photo在“高級”模式中，首先對環境光進行了測定。在此說明一下，在測定環境光時，將硬件置于正確位置，并將測試元件置于顯示器臨近環境光源方向。無論是“基本”模式還是“高級”模式，最后電腦都會將生成的ICC色彩配置文件加載在顯示設置中。有一點需要注意，在將硬件放置于顯示器前時，應打開布袋下端的通光孔。同時為了更好地配置重力，使得測試硬件與顯示器間盡量緊貼減少漏光，可以將LCD稍微上揚一些，使其更好的帖伏在顯示器。ColorMunki Photo不僅僅可以對各種類型的顯示器進行校色，還可以校正投影儀的色彩。

四、掃描儀的校正

對于掃描儀，不同廠家生產的產品都有其獨特的色彩校正系統，如：MICROTEK的DCR（dynamiccolorrendition）動態色彩校正軟件，愛克發的FotoTune色彩管理軟件，清華紫光的ImageCalibration色彩管理軟件等，通過這些色彩管理軟件，自動進行色彩補償，有效地解決了掃描圖像的色彩失真問題，從而使彩色圖像有最佳的色彩效果。掃描儀色彩管理軟件的使用很簡單，以DCR為例，首先將MICROTEK提供的標準色表AGFA-IT8（用于掃反射稿）和KODAKQ-60（用于掃透射稿）放在掃描儀中，執行MICROTEKCALIBRATION程序，再選擇CALIBRATE，按鍵啟動DCR彩色校正系統，就可完成操作。當以后掃描一般圖像時，只要簡單地查看是否選中DCR，一經選中后，DCR就會自動的應用在所有掃描的彩色圖像中。在VUESCAN和SilverFast中，也可以找到針對IT8色卡進行掃描儀校正的功能。

五、打印系統的校色

一船情況下，大多數系統配備掃描儀輸入圖像，在計算機中進行圖像處理，圖文混排等，然后再通過便攜存儲設備或通過網絡傳輸到輸出中心輸出膠片，再去制版、打樣、印刷等，因此在掃描儀掃描圖像時，應做到心中有數，如掃描的圖像用于何處，使用哪種類型的打印機、油墨、紙張等。雖然不能直接調整圖文輸出機、打印機，但可以使用圖像處理軟件如Photoshop進行油墨參數和分色設置，也可以使用ColorMunki Photo對打印機進行的校色。

首先按照要求連接電腦和打印機，然后對最終生成的ICC色彩配置文件進行命名（通常命名的格式為打印機型號+紙張型號+墨水種類+校色時間）。然后開始打印測試文件，值得一提的是ColorMunki Photo的測試頁與愛色麗高端產品的測試文件不同，愛色麗高端產品的測試文件是依近千種小色塊進行數據采樣，而ColorMunki Photo僅僅用100個大色塊進行數據采集。雖然數據采集量相差很多，但是所生成的ICC色彩配置文件的精度卻差異不大。

ColorMunki Photo采取的方式是先對第一張50個色塊使用分光光度計進行測試，生成一個ICC配置文件，然后再將這個ICC配置文件加載到第二張測試頁中再進行打印，最后對第二張進行測試，最終生成該打印機的ICC色彩配置文件，經過兩次差值計算，電腦可以得出一個相對準確的結果。最后在生成打印機的ICC色彩配置文件后，軟件會有一個選項，讓電腦以后再使用相應打印機的時候，自己加載ICC配置文件。這樣一來，簡化了許多繁瑣的操作。endprint

ColorMunki Photo 色彩管理套裝的新功能，是X-rite以前沒有使用過的新技術——打印優化功能。首先選擇使用ColorMunki Photo做出的打印ICC文件進行優化，然后選擇具體圖片，軟件將會把具體圖片中的主要顏色進行自動提取，并生成100個色塊的測試圖。使用分光光度計進行逐一的測量，在生成一個針對該圖片的ICC文件（提取生成色塊并進行測量的環節可以反復進行），這樣一來，對于該圖的輸出，可以達到很準確的程度。該優化功能可以實現了對單一圖片進行精確的校色。在打印過程中，加載針對打印機的ICC色彩管理文件顯然沒有加載圖片的ICC文件來的準確。這個功能的開發，應該說在色彩管理領域有著很深刻的意義，意義在于現在已經不僅僅是對硬件進行總體的綜合類色彩校正，還可以很針對的具體圖片進行精細校正。

ICC

ICC（International Color Consortium，國際色彩協會）成立于1993年。ICC組織致力于建立推廣和鼓勵跨平臺、中立性的色彩管理系統和標準化；ICC開發色彩標準以幫助軟件開發商和硬件制造商共同維護數字影象的色彩統一。它包括顯示器、輸入和輸出在內的每個色彩流程中的硬件設備都應該具有自己的ICC特性文件，這些文件描繪各種設備在與硬件無關的色彩空間內的色域特性，使相應的色彩管理軟件根據ICC特性文件在掃描儀、數碼相機、彩色顯示器、打樣設備、打印機及其它設備間進行色彩的變通傳遞和轉換。

在ICC標準的保證下，設備的特性文件可以實現精確的圖像顯示和輸出，即真正的所見所得。由于這些色彩管理軟件的引入和良好的兼容性，使操作人員擺脫了因使用非標模式造成大量繁瑣的手工校色工作。

由于ICC色彩標準得到了國際上很多權威設計行業的廣泛認可，目前絕大多數美術設計、印前打樣行業的硬件設備都擁有自己的ICC特性文件，例如Agfa Duoscan、Microtck Artriscan系列高端掃描儀。柯達DCS 620/520系列和尼康的D系列、佳能等專業數碼相機，以及惠普Laserjet8550/4550彩色激光、Designjet系列大幅面打印機等等。同時，大量專業圖像處理軟件也支持使用ICC特性文件進行色彩管理，例如Adobe Photoshop軟件自5.0版本開始引入了多項不同用途的ICC管理文件；其中Adobe RGB（1998）ICC管理文件被確定在廣泛的專業及商業印刷領域，它的色域包含了RGB和CMYK的廣闊范圍，給專業設計師提供了更廣域的色彩空間模式，最大限度地擴展了我們能夠利用顏色的范圍，我們可以方便地利用這個專用的ICC工具創建、管理和分配手邊現有設備的ICC特性。例如利用Adobe RGB（1998）創建產生自己顯示器、數碼相機和掃描儀的ICC統一特性文件，使這些設備能在統一的空間中無損地傳輸并獲得完美色彩的輸出效果。

ICC文件一般構成介紹

ICC特性文件一般由文件頭、標簽表及標簽元素數據3部分組成。

文件頭共占128個字節，主要介紹文件的屬性，如特性文件類型、容量、版本號，色彩管理模塊類型、設備的色彩空間、特性文件連接空間（PCS）、色彩匹配方式、PCS空間的光源的三刺激值XYZ等。

標簽表主要包括特性文件中標簽的總數，以及每個標簽的有關說明。標簽總數占4個字節；每個標簽說明占12個字節，前4個字節為標簽標識符，中間4個字節為該標簽相對于特性文件起始點字節的偏移量，后4個字節是該標簽元素數據的長度。標簽元素數據主要用于存儲設備的色彩空間與PCS之間的轉換數據。每個標簽元素的容量是不同的。

顯示特性文件實際上是很復雜的，它們可以是一系列的表，或者是一個表隨后跟著一個矩陣.然后再跟著一個表，結果好像是一個大表。各種類型的特性文件，都是一樣的。

大多數顯示特性文件是表——矩陣表的類型。打印機特性文件是一系列表的類型。但是，這些差別幾乎與用戶無關。主要差別是所有顯示特性文件是從RGB到PCS，而許多打印機特性文件是從PCS到CMYK（即4通道與3通道相比）。然而，許多打印機要求RGB數據在它們的驅動程序中轉換成CMYK，這樣，打印機特性文件只有3個通道。

就像彩色顯示器在我們不經意間早已完全取代了單顯示器一樣，很多業內人士認為彩色的輸出會很自然地成為我們獲取住處的主流方式。其實，這個輸出的概念是非常廣闊的，包括打印、印刷、投影，甚至刻錄在光盤上的Picture CD。隨著彩色輸入輸出設備的性價比不斷提高和普及，個人計算機處理能力的增強，越來越多的用戶可以享受彩色影像的樂趣了。

不過，與單純的灰度圖像相比，彩色圖像對設備和加工處理都提出了更加嚴格的要求，特別是在色彩的準確性方面，已經形成了專門的色彩管理和校正學科。

所見非所得的彩色

在數碼圖像由輸入設備到顯示器觀察、再到輸出設備或最終的圖像文件的流程中，要維護原始的色彩是非常困難的。因為每一個相關的硬件或軟件都自己的色彩處理特色技術，也同樣代表著不同色彩還原特性，所以掃描的照片、硬拷貝的圖像在顯示器上、彩色打樣上或是印刷稿件上都會呈現出不同色彩。

產生這種情況的根本原因在于，由于技術的限制，在色彩有流程中的每個設備都無法忠實地再現原稿的色彩，而且不同的設備使用不同的技術原理產生色彩。例如，顯視器和掃描儀是以使用RGB的“加法”著色系統為基礎，它以黑色開始，然后增加紅色，綠色和藍色以取得色彩，打印時則是基于“減法”著色系統，打印時用白色減去RGB（紅、綠、藍色）以取得色彩和黑色。

為了補償各設備本身對圖像色彩造成的影響和圖像文件在設備間傳遞過程中的偏差和損失，我們可以通過兩種方法進行補償：由圖像處理人員反復手工調整色彩，或是利用色彩管理系統對整個流程進行控制。endprint