浅谈色彩管理技术

一、色彩管理系统的工作流程分析

色彩管理从某种意义讲，是一个关于色彩信息的正确解释和处理的技术领域，即管理人们对色彩的感觉。客观地说，就是在色彩失真最小的前提将图像的色彩数据从一个色空间转换到另一个色空间的过程。

在整个图像复制的工艺流程中，所涉及到的设备都具有其自身表现色彩的能力，即不同的色空间（图一），色彩管理的主要目的就是实现不同色空间的转换，以保证同图像色彩从输入显示、输出中所表现的外观尽可能匹配，最终达到原稿与复制品的色彩和谐一致。建立设备的色彩描述文（Profile）是色彩管理的核心，描述文件系统中每个设备的具有代表性的颜色特征加以描,如色度特性化曲线、输出色色域特性曲线等，色彩管理系统利用这些具有代表性的颜色特征实现各设备色空间的匹配和转换，最终达到所见即所得。

1．对扫描仪作色度特性化，建立扫描仪的色彩描述文件，对照输入图像的RGB值，依据描述文件转换到标准色空间。

2．对显示器作色度特性化，建立显示器描述文件，通过CMS转换到标准色空间。

3．对输出设备进行色域特性化，建立输出设备的描述文件，依据描述文件，把CMYK网点百分比转换到标准色空间。

4．输入、显示和输出设备都处在同一标准色空间下，从而获得统一颜色外观。

二、色彩管理的要素

进行色彩管理，必须遵循一系列的规定的操作过程，才能实现预期的效果。色彩管理的过程有三个要素，这三个要素简称为“3C”，即“Calibration”－校准、“Characterization”－特性化及“Conversion”－转换。

1．校准

为了保证色彩信息传递过程中的稳定性、可靠性和可持续性，要求对输入设备、显示设备、输出设备进行校准，以保证它们处于标准工作状态。

①输入校正

输入校正的目的是对输入设备的亮度、对比度、黑白场（RGB三原色的平衡）进行校正，以对扫描仪校正为例，当对扫描仪进行初始化归零后，对于同一份原稿，不论什么时候扫描，都应当能获得相同的图像数据。

②显示器校正

显示器校正使得显示器的显示特性符合显示器自身的设备描述文件中设置的理想参数值，使显示卡依据图像数据的色彩资料，以正在显示屏上准确显示色彩。

③输出校正

输出校正是校正过程的最后一步，包括对打印机和照排机进行校正，以及对印刷机和打样机进行校正，依据设备制造商所提供的设备描述文件，对输出设备的特性进行校正，使该设备按照出厂时的标准特性输出。在印刷与打样校正时，必须使该设备所用纸张、油墨等印刷材料符合标准。

2．特性化

当所有的设备都校正后，就需要将各设备的特性记录下来，这就是特性化过程。彩色桌面系统中的每一种设备都具有其自身的颜色特性，为了实现准确的色空间转换和匹配，必须对设备进行特性化。对于输入设备和显示器，利用一个已知的标准色度值表（如IT8标准色标），对照该表的色度值和输入设备所产生的色度值，作出该设备的色度特性化曲线；对于输出设备，利用色空间图，作出该设备的输出色域特性曲线。

在作出输入设备的色度特性曲线的基础上，对照设备无关的色空间，作出输入设备的色彩描述文件，同时，利用输出设备的色彩描述文件，这些描述文件是从设备色空间向标准设备无关色空间进行转换的桥梁。

3．转换

在对系统中的设备进行校准的基础上，利用设备描述文件，以标准的设备无关色空间为媒介，实现各设备色空间之是的正确转换。由于输出设备的色域要比原稿、扫描仪、显示器的色域窄，因此在色彩转换时需要对色域进行压缩，色域压缩在ICC协议中提出了四种方法

①绝对色度法这种方法使在输出色域内的颜色转换后保持不变，而把超出色域的颜色用色域边界的颜色代替。对于输出色域和输入色域相近的情况，采用这种方法可以得到理想的复制。

②相对色度法这种转换方法改变白点定标，所有颜色将根据定标点的改变而做相应改变，但不做色域压缩，因此所有超出色空间范围的颜色也都被色域边界最相近的颜色所代替。用这种方法可以根据印刷用纸的颜色高速定标白点，适合于色域范围接近的色空间转换。

③突出饱和度法这种方法追求高饱和度，对饱和度进行非线性压缩。它不一定忠实于原稿，其目的是在设备限制的情况下，得到饱的颜色。

④感觉法这种方法在进行色域影射的同时，还要进行梯度优化。它保持颜色的相对关系，也就根据输出设备的显色范围调整转换比例，以求色彩在感觉上的一致性

?? 三、几种主流色彩管理系统

1．Adobe的Photoshop色彩管理系统。作为Adobe公司最著名的图像处理软件，Photoshop 在图像处理方面具有其不可替代的地位。同时，Adobe公司还极力把Photoshop发展成为一个完整的色彩管理系统。Photoshop软件的色彩管理特性是由“Monitor Setup”－显示器设

置、“Printing Inks Setup”－印刷油墨设置和“Separation Setup”－分色设置来控制的。

为了使用户在屏幕上看到的颜色尽可能与输出样张的颜色相接近，必须首先对用户的系统进行校正，准确的色彩工作流程一定是从准确的显示器校正和正确的显示器设置开始的。Monitor Setup包括显示器校正和显示器设两个部分。在显示器中对显示器类型、磷光粉、色温等参数进行正确的选择，这样，在把图像进行色彩模式的转换时，就可以根据以上参数的设定进行正确的颜色转换。

印刷油墨设置的基本目的，是给Photoshop提供最终印刷所用油墨、纸张以及印刷机械的信息。不同的纸张对油墨吸收和网点扩大不同，不同油墨的呈色性不同，不同印刷方式的网点扩大率也不尽相同。所以需要在Photoshop Inks Setup中对这些参数进行设置。在从RGB图像数据和Monitor Setup中得到的显示器数据中获取基本信息后，就按照最终印刷条件的特性来完成色彩模式的转换了。

分色中最重要的一项是黑版量的确定。从理论上讲，从一个RGB值分色可以产生多个CMYK 值，而最终的印刷效果应该相同。但是,由于不同印刷纸张的受墨量和不同印刷机械的特性，使理论上的可能不能得以实现，所以有必要对分色的类型和黑版量，印刷总网点百分比进行相应的设置。

2．Apple的ColorSync色彩管理系统。ColorSync是由苹果公司发布的色彩管理系统，它采用ICC标准，以Lab色空间作为标准参照空间，是在Mac操作系统下应用的系统级色彩管理软件。它是一个开放式的色彩管理系统，用户可以通过ColorSync的Plug-in模块进行不同色彩管理系统之间的色彩转换。ColorSync系统包括三个组成部分，一个ICC标准的色彩描述文件，色彩匹配方式（CMM）和应用软件界面（API）。

设备描述文件定义了设备的颜色特性信息，通过这些信息可以获取所使用设备能够显、捕捉和重现的色彩范围。当使用ColorSync建立一个文件时，文件中就会存贮一Profiles 文件，这样，在其它的设备上处理带ColorSync描述文件的图像时，ColorSync就会通过比较建立图像的设备特性与显示器的特性，进行色空间匹配运算，从而获得最佳颜色效果。

色彩匹配方式是ColorSync的核心部分，它实现不同色彩空间的转换，更重要的是，ColorSync的色彩转换模式采用Linotype HELL的高素质色彩匹配技术，用户可以使用更佳的色域压缩方法来处理色域以外的颜色。

由于各种应用软件对色彩的表力有所不同，从图像扫描到最终复制，同一图像色彩会有不同的外观。为了工作中能够时刻掌握准的色彩，就需要将这些应用软件进行有效的色彩匹配。色彩匹配方式可以通过ColorSync的应用软件进行色彩匹配，从而达到一致的目的。

3．Kodak的色彩管理系统。Kodak是同时支持PC和Mac平台的色彩管理系统。与Apple 的ColorSync和Adobe的Photoshop不同，Kodak的色彩管理系统倾向于用模块化的方式进行色彩管理，而且提供了几种局部性的模块，将这些块组合在一起就可以构成一个完整的色彩管理体系。而且它还具有针对Photo CD图像输入过程的色彩管理功能。

Kodak色彩管理系统一般包括KPCMS、DCP、PICC以及PCS100四个模块，它们既可分别

使用，也可组合成为一个完整的色彩管理系统。

KPCMS模块（Kodak精密色彩管理系统）提供了足够多的符合ICC标准格式的设备描述文件。其输入设备包括RGB图像来源和CMYK图像来源等，其输出设备包括打机和打样机。但由于它本身不能编辑定制设备描述文件，因而具有很大的局限性。

DCP模块，（设备色彩描述文件启动软件包）是专为Photo CD图像提供显示和输出色彩校正的软件包，当打开Photo CD图像时，要求用户选择两个设备描述文件，输入设备描述文件是一个Photo CD设备的描述文件，输出设备描述文件可以是显示器描述文件，也可以是一个色彩打样机描述文件。PICC模块（精密输入色彩特性化）提供一扫描仪实用校准程序而增强了DCP的功能。

对于高级的图像处理和扫描应用程序，Kodak提供了PCS100模块加速Photo CD图像的色彩转换过程。利用PCS100模块，可以生成各种设备之间的直接链接，以跳过CIE色空间的中间转换过程，节省每次转换的时间以及转换过程中的色彩损失。

四、如何选择合适的色彩管理系统

目前国内外已有许多公司开发了色彩管理系统，虽然国际色彩组织ICC制定描述设备色彩表现力的标准ICC Profile，但是各个公司在此标准之下开出来的色彩管理系统，对设备的色彩管理能力各不相同，对设备之间的色空间转换应根据自己的需要来选择最适合的色彩管理系统，选择时应考虑以下几方面因素：

1．市面上的色彩管理系统几乎都不能对复制的整个过程提供完整的色彩管理，各个系统都有其擅长的色彩管理部分，因此使用者必须确定在哪些设备上需要获得一致的色彩，以选择合适的系统。

2．确定色彩管理系统中自描述文件，以及是否支持在开放式系统中建立描述文件；若属封闭式系统，则必须由厂方建立描述文件，这样就需要确定是否能够承受建立描述文件所需的费用。

3．对各种色彩管理系统进行性比较，针对使用者的具体情况，可以对系统的可靠性、设备支持能力、可扩充性、兼容性和易用性等多种性能进行比较。

4．对选择的色彩管理系统进行测试，用同一彩色原稿对系统进行测试，观察哪一种系统在具体操作环境下，能获得与原稿最吻合的效果