色彩管理第四章 色彩管理系统工作原理

4.1.2色彩管理的工作过程

建立标准的颜色环境 校正 系统设备色彩特性化 色彩转换
建立标准的颜色环境

标准观察条件 如何建立标准的观察环境
标准观察条件

观察条件与颜色的关系 ISO3664：2000《图像技术与摄影行业标准观视条 件》 1、色温：D65, D50 ；显色指数>97；（1500<高照 度<2500）；（475<低照度<525）；均匀性：1m2 范围内，四边与中心照度比例不低于75％。 2、周边环境色反射率小于60％，最好小于20％； 中性无彩色。
4.3 特性文件？

特性文件：

一个用来将设备的颜色值和与设备无关的颜 色值相关联的文件，设备特性文件包含了描 述设备运转状况的三个主要变量信息：


色域——呈色剂的颜色和亮度值所确定的范围 密度动态范围——白场与黑场的颜色和亮度值确 定的范围 呈色剂的阶调复制特性

特性文件的分类




特性


统一、与设备无关的色彩描述语言 特定环境和条件－原材料、工艺条件、环境 稳定 标准原稿和信号条跟踪

例：


Agfa，Kodak，LinoColor，Pantone，Ofoto 爱色丽eyeone ，海德堡印通
开环控制法


当一个系统的输出信息不经过检测，也不反馈 到输入端参与对输出信号的控制，称之为开环 系统。 桌面出版系统的开环控制法是指输入设备、输 出设备、显示设备可以任意选配，使用者可以 根据选定的设备和所使用的油墨纸张，凭借操 作者的经验，对顾客要求、后工序误差等因素 进行考虑，做出判断来调整各种参数设定。这 种方法控制灵活，但对操作者要求较高。
AtoB和BtoA

从设备到PCS的颜色转换称为反向颜色转换，该反向 的颜色查找表标记为AtoB表 从PCS到设备的颜色转换称为正向颜色转换，正向颜 色转换标记为BtoA表


AtoB0:设备到PCS的感性再现意图的查找表 AtoB1: 设备到PCS的色度再现意图的查找表 AtoB2: 设备到PCS的饱和度再现意图的查找表 BtoA0: PCS到设备的感性再现意图的查找表 BtoA1: PCS到设备的色度再现意图的查找表 BtoA2：PCS到设备的饱和度再现意图的查找表
色彩管理的基本条件

设备独立色彩空间 精确描述数字化色彩设备色彩特性的特性文件 好的色域转换技术
特性文件

设备特性文件




设备特性文件用来反映某个设备表现色彩的范围和 特性，利用其可以使色彩转换程序在设备的色彩空 间和CIELab色彩空间之间进行映射转换。 特性文件是各自设备的色彩空间同标准的与设备独 立的色彩空间进行转换的桥梁 设备特性文件：颜色信息的身份证 设备特性文件是一个标准格式文件，描述了一个设 备在CIE色彩空间内的位置 色彩特性文件的算法思想：实现色彩空间的转换


在处理输入色彩信号为红色、绿色和蓝色的色 彩信号时，经一维对照表以及3*3的矩阵运算 后，即可产生设备色彩与CIE色彩空间信号的 色彩转换信息对应值，从而建立特性化文件中 设备色彩空间与设备独立色彩连接空间PCS的 对应关系。 提供足够多的数据资料，避免内插运算时产生 错误，要保持曲线的平滑度 一维对照表的功能：调整红色、绿色、蓝色的 色彩信号数值，并根据CIEXYZ中的明度轴Y值 进行修正，再应用3*3的矩阵将信号转换成属 于CIE设备独立色彩空间的CIEXYZ或CIELab
输入特性文件：扫描仪和数字相机 显示特性文件：显示器 输出特性文件：打印机、印刷机、打样机 区分三类特性文件的要素：

看它们是单向还是双向的
显示器
显示器即扮演输入设备又扮演 输出设备
扫描仪 数字相机
输入设备特性文件告诉色彩管 理系统人们对扫描仪或相机捕 获的颜色感觉
CMS
喷墨打印机 彩色激光打印机 印刷机 使用输出特性文件将颜色从 PCS空间转换到印刷输出空间； 把CMYK图像转换到其他输出 设备颜色空间，进行模拟打样
系统设备色彩特性化

设备色彩特性化是色彩管理过程的基础， 每一种设备都具有自身色彩描述特性， 为了进行准确的色彩空间转换和色彩匹 配，必须对系统设备进行特性化处理。
系统设备色彩特性化原理


利用一个已知的色度值标准表与设备输 入或输出颜色信号，制作输入设备和输 出设备色彩特性关系（曲线，矩阵）。 在特性关系的基础上，对照CIELab色彩 空间做出特性文件。 特性文件中主要记录的是设备色于Lab色 彩空间的对应关系。
矩阵处理模式


对于某些色彩复制的设备如彩色显示器，只需 要以矩阵方式即可将特性化文件中的必要信息， 精确地完成设备色彩与色彩连结空间的色彩信 息转换。 矩阵模式是使用三个一维的阶调复制曲线表以 及一个3×3的矩阵进行设备色彩信息转换。其 中一维阶调复制曲线分别调整设备原色阶调， 矩阵进行色空间的转换。



允许设备到设备的直接转换 本质是一类包含从一个特性文件到另一个特性文件转换的特 性文件 只能包含一个源特性文件和一个目标特性文件，但在设备连 接过程中可以是一系列设备和非设备空间的组合，只要转换 链中的第一个和最后一个特性文件代表设备空间即可。 设备连接特性文件只需要四个标记：



一般是基于RGB、CMYK和灰度查找表的特性文件。 目前的ICC技术规范支持多达15个通道的特性文件,一 般的CMM只支持8个通道的输出特性文件 AtoB标记和BtoA标记 色域标记：包含输入端的PCS值和输出端一个单一值 的对应关系，该值要么是1，要么是0


1：PCS值超出了色域 0：PCS值在色域内

设备特性化


输入设备特性化：色度特性化，利用一个已 知的色度值标准表，对照该表的色度值和输 入设备所产生的色度信号，做出该输入设备 的色度特性化曲线。 输出设备特性化：色域特性化，对输出设备 利用色彩空间的概念，做出该设备的色域特 性曲线。
色彩转换


色彩转换必须使显示器与彩色打印机或 者照排机所输出的色彩尽可能接近扫描 原稿，目前色彩管理系统所采用的色彩 转换模式： 矩阵处理模式 对照表处理模式 （特性文件中主要记录的是设备色于 Lab色彩空间的对应关系。）
输入特性文件

支持灰度、RGB彩色和CMYK彩色输入设备 可选择的输入特性文件类型：

基于RGB矩阵 基于RGB颜色查找表 基于RGB矩阵加查找表
显示特性文件

支持灰度、彩色显示设备 显示特性文件类型：

基于RGB矩阵 基于RGB颜色查找表 基于RGB矩阵加查找表
输出特性文件
其它特性文件

除了设备特性文件（包括虚拟设备的特 性文件，如Adobe RGB）以外，ICC技术 规范中还允许4种其它类型的特性文件：


设备连接—DeviceLink 颜色空间转换—ColorSpaceConversion 抽象的—Abstract 命名颜色—NamedColor

设备连接
特性文件描述标记 AtoB0标记 特性文件顺序和目标标记 版权标记

颜色空间转换特性文件

进行设备无关颜色空间之间的转换，CIELABCIELUV 用于图像在PCS内部的颜色变换 Kodak Custom Color ICC， ITEC ColorBlind Edit 支持命名颜色系统，如Pantone，Focoltone等


扫描仪：对于同一份原稿，不论什么时候扫描，都 能获得相同的数据。大部分扫描仪具有自动校正功 能 显示器：使显示器的白场和其它显示特性符合理想 的设置参数值，使显卡依据图像数据的色彩信息， 在显示屏上显示准确的色彩。显示器的校正有两种 方法。

输出校正：校正过程的最后一步


打印机要求达到出厂设备参数 照排机：最大密度设定为4.0，半色调网点 误差宽容度为[-0.02，0.02] 打样机和印刷机：材料符合标准、稳定生产 环境、准确的测控条。实地密度、网点增大 率、印刷发差和叠印率等工艺参数。
4.2 色彩管理系统的结构

色彩管理系统的基本结构是以CIE色度空 间为参考色彩空间，特性文件记录设备 输入或输出色彩之特性，并利用应用软 件及第三方色彩管理软件作为使用者的 色彩控制工具。

通用的参考标准 特性文件 色彩管理模块
通用的参考标准



标准色标：IT8.7/1和IT8.7/2（图像技术委员会） 国际色彩联盟（ICC） 起初会员只有七家，目前国内唯一一家成员是北大方 正。 ICC的目标是：建立一个可以以标准化的方式交流和处 理图像的色彩管理模块，并允许色彩管理跨平台和操 作系统进行。 色彩特性文件标准格式：PC机利用ICM2.0文件格式， 苹果机上利用的Colorsync2.5的文件格式。 色彩连结空间PCS（profile Connection Space）： CIEXYZ和CIELab，设备独立色彩空间
闭环控制法


当一个系统的输出信息经过检测，并且测得的 结果被送回到输入端，参与对系统输出的控制， 即存在反馈回路为闭环系统 工作原理：标准原稿（IT-8色标）扫描，生成 以CIELab表示的CMYK四个电子文件；使用特 定材料和设备输出，得CMYK色标复制品；制 作复制曲线；复制曲线与标准曲线进行比较， 求出差值，制作设备特性文件；用特性文件控 制输入、输出设备使色彩统一。
抽象的特性文件 命名颜色特性文件

刺激和响应


用已知的RGB或CMYK值刺探设备，然后 测量出设备的响应值 显示设备 输入设备 输出设备