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色彩空间的选择与利用(上)

色彩管理技术的不断向前推进和强大的市场需求正改变着图像处理工作流程，人们对于色彩管理的理解也越来越深入。在20世纪初期和中期，商业印刷市场基本上以黑白印刷品为主，对彩色印刷品的市场需求不大，但进入80年代中期后，市场对彩色印刷品的需求开始快速增长。有资料显示，2000年后彩色印刷品占商业印刷的市场份额已提高到48%左右，预计2020年将达到75%。市场需求的转移对彩色复制的准确性提出了更高的要求，以系统工程的观念处理色彩的传递与变换越来越受到人们的重视，而国际彩色联盟ICC和国际照明委员会CIE的一系列科研成果则对所谓的"彩色革命"起到了推波助澜的作用。

1 颜色模型和色彩空间的联系与区别

颜色模型（Color Model）与色彩空间既有联系，又有区别。颜色模型或色彩模型用于描述人们能感知并加以利用的颜色，图像处理软件的每一种颜色模型代表着描述彩色以及对颜色进行分类的方法，而所有的色彩模型均采用以数值量化为基础的手段表示颜色，决定各种彩色在连续分布的可见光谱中的位置，并通过可见光谱分量描述颜色。

一般来说，色彩模型用来决定颜电烧烤炉色的数值关系，给出一组标称（公称）数据，例如RGB色彩模型通过三原色不同成分的配比关系决定颜色，与设备无关；颜色空间则适合于用来定义存在着相互关系的颜色值的绝对含义，往往与设备有关。

某些颜色模型有固定不变的色彩空间，比如由国际照明委员会CIE定义的Lab和XYZ色彩模型，因为这两种颜色模型与人眼感知颜色的方式直接相关，所以在此情况下“模型”和“空间”两词的实质含义完全等价。色彩空间固定的颜色模型与设备无关，常作为标准颜色模型使用。有不少颜色模型覆盖多种不同的色彩空间，除RGB色彩模型外，还有HSL空间、HSB空间和CMYK空间等。颜色模型描述的颜色有时会随与它们相关联的色彩空间或设备而变，具有这一特征的色彩空间称为与设备有关的颜色空间密码键盘。

颜色模型以确定的数值关系描述彩色特征，因而是客观的。以RGB颜色模型为例，给定一组R、G、B值（比如R=200、G=155、B=78）后，这组数据所代表的RGB颜色在彩色立方体中的位置就固定下来，不会因照明和周围环境条件的变化而改变。电子讲台然而，如果赋予这组数据以不同的RGB色彩其分离面的缝隙不应超出下表的规则空间样本文件（具有不同的色彩描述特征），则会显示出不同的颜色来，因为样本文件改变意味着对于同样的RGB数据将产生不同的解释结果。但是，描述颜色的数据和颜色模型都没有变，改变的只是色彩空间！

在用户执行操作时，Photoshop保持对活动窗口图像颜色空间的跟踪，发现工作颜色空间和文件颜色空间不匹配时，将会在标题栏上以"*"号指示。

此外，Photoshop也常常使用色彩模式（综合测试空调系统的风量大小、风量非配的公道性、除霜风口出风方向风速的准确性Color Mode）这一提法，概念上与颜色模型类似。某些彩色图像（例如橡胶带RGB图像和CMYK图像）的基本数据结构刚好（5）设置实验起始和终止载荷数据及实验速度；与颜色模型一致，因此采用色彩模式这一称呼与图像模式产生很好的对应关系。

2 工作颜色空间

由于颜色空间与设备有关，因而除Lab外几乎每一种颜色空间都对应于一个ICC样本文件，而工作颜色空间则是处理和彩色图像时使用的默认样本文件。换言之，工作颜色空间定义用户处理图像时使用的色彩空间，它决定了彩色图像的颜色描述特征。

Photoshop使用的RGB工作颜色空间通过Color Settings对话框选择，但Lab却不能通过Color Settings对话框指定。如果选择了用Lab色彩模型图像，即当前图像转换到了Lab模式，则该图像在显示前会转换到用户显示器色彩空间，功能上将受到一定程度的限制。由于Lab实验再未拉断的状态下中断覆盖全部的可见色彩范围，因而为着实际应用的需要，操作者应该选择那些覆盖范围更小的色彩空间，例如RGB空间和CMYK空间，以与图像捕获设备、显示设备或输出设备取得更好的协调性。

彩色图像复制必然会经历各种色彩数据的转换过程，而图像处理或许是复制过程中最重要的步骤。如前所述，色彩空间总是与设备有关的，但应尽可能使处理过程与具体的设备无关。一般来说，图像处理阶段应采用某一中间颜色空间作为描述色彩的依据，即选择一个合适的、与设备无关的工作颜色空间描述颜色，例如Adobe RGB(1998)、Apple RGB和sRGB色彩空间等，这些色彩空间都是Photoshop的内置RGB工作色彩空间，它们与具体的设备无关，有良好的视觉一致性。某些RGB工作颜色空间与设备有关，例如以显示器样本文件为基础的工作色彩空间。对使用者来说，总是希望工作颜色空间有足够大的色域范围，能覆盖工作流程涉及的全部设备的色彩空间。但必须记住，上述原则不一定合理，有可能导致选择色域范围过大的色彩空间，事实上没有必要。理由可叙述于下：以RGB模型定义颜色时，每种主色分量包含256个层次等级，若RGB工作颜色空间的色域范围越大，则每一主色的相邻颜色值就拉得越开，即相邻两个层次等级的数值差异越大，导致相邻层次等级产生跃变而失去平滑过渡特性，视觉效果较差。

CMYK工作颜色空间一定与设备有关，因为该色彩空间必须以图像复制使用的纸张和油墨组合为基础，不能像某些RGB色彩空间那样独立于设备。因此，对那些为印刷而准备的彩色图像，最合理的做法应该是，图像时使用与设备无关的RGB工作颜色空间，完成后利用合适的CMYK样本文件转换到CMYK颜色空间。

(待续)

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