色彩管理和色彩控制

在輸入設(shè)備（相機(jī)和掃描儀）和多色輸出設(shè)備（數(shù)字打樣機(jī)和數(shù)字掃描儀）的寬帶內(nèi)，色彩管理和色彩控制是圖像信息傳播和成像行業(yè)最重要的考慮因素。在印刷或成像的過程中,色彩控制的精確性以及圖像的準(zhǔn)確復(fù)制自始至終對(duì)于高質(zhì)量的輸出(顯示或印刷)都是極為重要的。中心色度空間的件連接空間CMS或CMW使用一系列的硬件工具和軟件應(yīng)用程序一起運(yùn)行,可以在各種輸入設(shè)備、顯示設(shè)備和輸出設(shè)備之間產(chǎn)生精確的色彩。一個(gè)CMS包括設(shè)備特征文件(或設(shè)備的特征化),它用來控制和記錄掃描儀、顯示器和打印機(jī)的工作性能。設(shè)備的色彩轉(zhuǎn)換引擎(色彩管理模塊或CMM),解釋在掃描儀、顯示器和打印機(jī)之間的色彩數(shù)據(jù)。CMS的色域補(bǔ)償機(jī)制區(qū)分輸入、顯示和輸出設(shè)備的色彩特性文件之間的區(qū)別。一個(gè)設(shè)備獨(dú)立的色彩空間(特性文件連接空間,簡稱PCS),通過從一個(gè)設(shè)備色彩空間到另一個(gè)設(shè)備色彩空間(如圖1)的所有色彩轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生。PCS以CIE色彩空間為基礎(chǔ)。AppleColorSyne支持兩個(gè)這樣的色彩空間:L*a*b*和XYZ。CMS通過使用PCS來實(shí)現(xiàn)。設(shè)備色彩特征文件通過傳入和傳出PCS來完成色彩轉(zhuǎn)換。PCS是CMS的核心,在CMS中,要充分考慮特殊色調(diào)值而非主觀解釋。在整個(gè)印刷或成像過程中所考慮的問題是色彩控制的精確性,CMS已經(jīng)得到了發(fā)展。雖然色彩管理系統(tǒng)的應(yīng)用未能解決所有色彩再現(xiàn)的問題,但是它卻使問題的量化成為了可能,正如通常在質(zhì)量控制方面一樣,由于能夠?qū)崿F(xiàn)量化,因而質(zhì)量管理也就成了可能。CMS或CMW的3C(設(shè)備校準(zhǔn)、設(shè)備特征化、色彩轉(zhuǎn)換)。為了成功實(shí)施CMS,所有用于印刷和成像的設(shè)備都必須進(jìn)行校準(zhǔn)、特征化(特性文件制作),并且它們的色域范圍都必須轉(zhuǎn)換到一個(gè)獨(dú)立的色彩空間(CIEL*a*b*色彩空間)。校準(zhǔn)的過程就是根據(jù)設(shè)備制造商的說明對(duì)設(shè)備的色彩特性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,所以結(jié)果是設(shè)備可以重復(fù)再現(xiàn)。特征文件的制作(或特征化)過程指的是對(duì)設(shè)備色彩特性的色度評(píng)估,并產(chǎn)生一個(gè)ICC設(shè)備特征文件。特征化的過程需要CMS硬件工具和軟件。設(shè)備特征化轉(zhuǎn)換到ICC特征文件格式,它傳遞的是已測輸出設(shè)備的色彩對(duì)應(yīng)于已知輸出設(shè)備,轉(zhuǎn)換指的是從一個(gè)設(shè)備的色彩空間將彩色圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)設(shè)備色彩空間,也稱為色彩轉(zhuǎn)換。彩色圖像的色彩與色彩這項(xiàng)研究聚焦于在圖像信息傳播實(shí)驗(yàn)中CMW的實(shí)施。研究的目的是在色彩管理工作流程中確定已知過程和CMW標(biāo)準(zhǔn),以識(shí)別在顯示器和打印機(jī)上顯示的一幅圖像上青、品、黃、黑、紅、綠和藍(lán)(CMYKRGB)實(shí)地色塊不同色彩的區(qū)別。實(shí)地色塊具有再現(xiàn)一幅圖像所有細(xì)節(jié)(色域)的屬性。在CMW中,有許多易變量影響著彩色圖像的精確復(fù)制,并且它們大多相互影響。這項(xiàng)研究的范圍局限在于數(shù)碼噴墨打樣系統(tǒng)(打樣)、液晶(LCD)顯示器(顯示圖像)、平臺(tái)掃描儀(捕獲圖像)和其他未用材料以及用于在大學(xué)中圖文信息傳播專業(yè)實(shí)驗(yàn)中的色彩測量設(shè)備,并且結(jié)果不能普遍用于其他的CMW環(huán)境。本研究的方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)分析,對(duì)于認(rèn)識(shí)本研究的目的及上述的限定同等重要。然而很可能其他人也會(huì)發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)研究的意義和用處。印前和印刷實(shí)驗(yàn)使用色彩管理工作流程來獲得精確的色彩復(fù)制(見圖2)。實(shí)驗(yàn)特征文件或設(shè)備特征化本研究應(yīng)用定量技術(shù)來選擇和分析數(shù)據(jù),確定在CMW中,存在于顯示器和打樣機(jī)上的色彩區(qū)別。本實(shí)驗(yàn)詳細(xì)的方法歸納如下,在制作設(shè)備特性文件、掃描圖像、顯示圖像以及打印樣張之前,所有用于實(shí)驗(yàn)中的設(shè)備都進(jìn)行了校準(zhǔn),并根據(jù)設(shè)備制造商的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行特征化。X-RitMonacoProfile軟件用于制作特征文件或?qū)嶒?yàn)中所有設(shè)備的特征化。用于實(shí)驗(yàn)中的特征文件僅適用于實(shí)驗(yàn)中的設(shè)備。1.閱讀器的校正通過使用MonacoOPTIX色度計(jì)和Monaco特征化軟件4.60對(duì)AppleG4計(jì)算機(jī)液晶(LCD)顯示器進(jìn)行特征化。在顯示器特征化之前,在AppleG4操作系統(tǒng)中禁用顯示器內(nèi)缺省的特征文件。在顯示器上,在特性文件制作軟件的幫助下已對(duì)亮度和對(duì)比度的控制作了調(diào)整,并在特征化的過程自始至終保持一致,這一步就稱為顯示器的校正。溫度5000Kelvin(D50)、標(biāo)準(zhǔn)觀察視角2°和γ值為1.80(Apple操作系統(tǒng)平臺(tái)的缺省γ值),都已為顯示器設(shè)定好。新的特征文件在操作系統(tǒng)中已激活。2.npt-4860掃描的特征文件以每英寸200像素掃描一個(gè)ANSI/ISO(美國國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)/國際標(biāo)準(zhǔn)組織)柯達(dá)IT8.7/2掃描儀色標(biāo)(見圖3),產(chǎn)生EPSONPerfectionPhoto-4870掃描儀的特征文件。在試驗(yàn)中,該掃描儀在掃描所有色彩管理的色標(biāo)之前使用,并且掃描軟件中色彩校正的選項(xiàng)是缺省的。掃描儀的特征化是確定一個(gè)掃描儀精確色彩特性的過程。為建立掃描儀特征文件(見圖5),使用IT8.7/2色標(biāo),掃描的色標(biāo)已被分割,并通過MonacoProfiler4.60軟件來運(yùn)行。在特征化的過程中,軟件對(duì)由掃描儀產(chǎn)生的色彩數(shù)據(jù)和預(yù)先測量目標(biāo)(IT8.7/2色標(biāo)Q-60參考數(shù)據(jù)文件)的已知對(duì)比色分析值進(jìn)行比較,產(chǎn)生特征文件。3.打印色域的映射一個(gè)ANSI/ISOIT8.7/3打印機(jī)色標(biāo)包括963個(gè)色塊,在EPSONStylusPRO9600打印機(jī)上進(jìn)行打印,在打印色塊之前,打印機(jī)根據(jù)其制作商說明書進(jìn)行校準(zhǔn)。所有的色彩管理和色彩控制選項(xiàng)在軟件RIP的過程中都是缺省的。在CIEL*a*b*色空間中,利用格林達(dá)Eye-One分光光度計(jì)來對(duì)打印的色塊進(jìn)行測量,運(yùn)行在MonacoProfile4.60中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生打印機(jī)特征文件(見圖4)。IT8.7/3是一個(gè)反映打印的色標(biāo),它用于獲得一臺(tái)印刷設(shè)備或打印機(jī)的色域。對(duì)于完成這些所有設(shè)備的特征文件,用ColorThink軟件來檢查特征文件的精確性,提取L*a*b*值,并生成特征文件L*a*b*圖表(圖5)。所有設(shè)備特征文件的視覺檢查表明,顯示器和打印機(jī)的特征文件比掃描儀的特征文件小,每種特征文件表明他們具有不同的色彩特性,因?yàn)樗鼈儊碜圆煌闹圃焐?。?shí)驗(yàn)的目標(biāo)是了解在輸出設(shè)備(顯示或打印)的色域中存在的色域差別。色域映射能夠通過ICC規(guī)定的四種色彩轉(zhuǎn)換方式中的一種來完成,它們是等比壓縮、絕對(duì)色度的匹配、相對(duì)色度的匹配、飽和度優(yōu)先。色彩轉(zhuǎn)換的方式確定了如何處理色彩,使之出現(xiàn)在源色域而在目標(biāo)色域(輸出)之外。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們選擇了絕對(duì)色度的匹配,它能精確復(fù)制色域內(nèi)的顏色,而對(duì)超出色域的色彩,除了滿足飽和度和明度之外,由它最近的色彩替代。4.彩色圖像的檢測在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,以每英寸300像素為打樣印刷掃描一個(gè)柯達(dá)PROFESSIONALQ-60(ANSI/ISOIT8.7/2)反射測試彩色(CMYKRGB)圖像。這幅圖使用柯達(dá)EKTACOLOR紙張,根據(jù)ANSI/ISO標(biāo)準(zhǔn)來制作,這種紙張主要應(yīng)用在印刷工業(yè)的印前領(lǐng)域。專業(yè)的圖片、桌面出版以及在新興的混合圖像區(qū)域中也可以使用這個(gè)色標(biāo)。測試的彩色圖像包括下列元素:黑白灰平衡、CMYKRGB色調(diào)梯尺以及IT8.7/2色表的色度數(shù)據(jù)。掃描的測試圖像在AdobePhotoShop-CS中打開,并且在AppleG4LCD顯示器上顯示。選用絕對(duì)色度的匹配,在AdobePhotoShop-CS中,所有的設(shè)備特征文件都被嵌入到測試圖像中。在顯示器上記錄下來圖像的CIEL*a*b*數(shù)據(jù),稍后與打印樣張相比較,并且保存圖像。接著保存的圖像傳送到排版軟件(QuarkXpress6.00),并制作一個(gè)PostScript(PS)文件。該P(yáng)S文件通過使用CreoPrinergyEVO進(jìn)行RIP。印刷機(jī)特征文件和已加網(wǎng)的特征文件連接起來,然后傳送到EPSONStylusPRO9600打印機(jī)上打印樣張(見圖2)。得到的CIEL*a*b*值通過格林達(dá)Eye-One分光光度計(jì),在ColorShopX應(yīng)用界面中測量得到,表1介紹了本實(shí)驗(yàn)中與與掃描儀、顯示器和打印機(jī)相關(guān)的變量、材料、條件、設(shè)備(見表1)。ciel#a#b#值使用格林達(dá)Eye-One分光光度計(jì)測量分析打印樣張上實(shí)地區(qū)域CMYKRGB顏色的CIEL*a*b*值。使用色度計(jì)算分析數(shù)據(jù),并計(jì)算色差(△E),觀察存在于顯示器和打印機(jī)之間的CIEL*a*b*值明顯的色彩差別。比較兩種顏色之間的色差時(shí),較高的△E表明有較大的顏色變化,反之亦然。色差的主觀判斷因人而異。1.色域與匹配性對(duì)比顯示器和打印機(jī)上CMYKRGB實(shí)地色塊的CIEL*a*b*值已編輯在表2中。當(dāng)在顯示器和打印機(jī)上比較7種顏色(YMCKRGB)所有實(shí)地色塊的色彩時(shí),發(fā)現(xiàn)用數(shù)字表示的色差。另外,顯示器上CMYKRGB的色彩反射比(L*)、色調(diào)值、以及色度(a*和b*)值對(duì)比于打印機(jī),在實(shí)地色塊中已發(fā)現(xiàn)明顯的視覺色差?？傊?在實(shí)地區(qū)域(見圖6)兩種設(shè)備有相同的色域,除了包括綠色有較高色調(diào)值的打樣外。2D色域的比較(見圖6)揭示了在顯示器上顯示圖像的顏色接近匹配打樣。目標(biāo)是匹配顯示圖像的色彩到打樣圖像。在CMW中這個(gè)比較已有跡象,目標(biāo)圖像的色彩匹配可以在設(shè)備間獲得,而不考慮設(shè)備的色彩特征化和原始的色彩。2.不在cmw中的應(yīng)用本研究的發(fā)現(xiàn)代表特殊的打樣和測試條件。當(dāng)評(píng)估結(jié)果時(shí),使用的顯示器、掃描儀、打印機(jī)、測量工