圖像再現(xiàn)中合理運(yùn)用色彩管理的方法探析

萬(wàn)澤慧

摘要：隨著科技的發(fā)展，圖像色彩再現(xiàn)過(guò)程的一致性成為一個(gè)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)過(guò)程中的色彩管理的準(zhǔn)確性成為當(dāng)前印刷行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)性難點(diǎn)。圖像的再現(xiàn)還原效果取決于各設(shè)備轉(zhuǎn)換、傳輸過(guò)程中色彩的有效管理。為了保證圖像再現(xiàn)過(guò)程中前后色彩的一致性，合理運(yùn)用色彩管理具有重要意義。因而文章從圖像再現(xiàn)中色彩管理運(yùn)用的實(shí)際和理論意義入手，重點(diǎn)闡述色彩管理系統(tǒng)、圖像再現(xiàn)中色彩管理關(guān)鍵步驟的相關(guān)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)在圖像再現(xiàn)中合理運(yùn)用色彩管理相關(guān)原理，提高圖像再現(xiàn)的質(zhì)量、圖像處理的技巧和色彩管理的有效性。

關(guān)鍵詞：圖像再現(xiàn)；色彩管理系統(tǒng)；要素；具體應(yīng)用

隨著生活水平的提高，圖像再現(xiàn)成為現(xiàn)代社會(huì)信息表達(dá)的重要手段，也成為表達(dá)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的重要手段之一。提高圖像再現(xiàn)前后一致性也成為當(dāng)前的技術(shù)要點(diǎn)。圖像再現(xiàn)中色彩管理除了對(duì)色彩的一致性的要求以外，還有對(duì)圖像立體感、生動(dòng)感等的要求。因而，通過(guò)分析研究，將色彩管理相關(guān)知識(shí)引入圖像再現(xiàn)中，實(shí)現(xiàn)圖像通過(guò)數(shù)碼相機(jī)、掃描儀等得到完美的再現(xiàn)，提高圖像再現(xiàn)技術(shù)，使圖像能夠完整地再現(xiàn)其所表達(dá)的意義。

1 圖像再現(xiàn)過(guò)程中色彩管理的意義

色彩管理指在圖像顯色中運(yùn)用軟、硬件設(shè)備的協(xié)調(diào)統(tǒng)一進(jìn)行色彩的整體調(diào)整和管理，從而使圖像顯色系統(tǒng)能保持前后的一致性，甚至提高圖像再現(xiàn)中色彩的質(zhì)量。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，圖像再現(xiàn)輸入輸出設(shè)備具有多樣性，而不同設(shè)備之間的顏色顯示模式的不同，導(dǎo)致不同設(shè)備圖像再現(xiàn)色彩的差異性。如掃描儀和顯示器設(shè)備中所采用的色彩顯示模式為RGB模式，RGB模式屬于設(shè)備的色空間，2臺(tái)掃描儀所現(xiàn)實(shí)的色空間具有差異性，其再現(xiàn)出的圖像具有不同的色彩效果。同樣屬于設(shè)備色空間，還有打印機(jī)和印刷機(jī)所采用的CMYK顏色模式。如圖1所示，不同設(shè)備之間由于技術(shù)、操作方式等的不同，致使其擁有各自的顏色屬性和色域特征。

色彩管理對(duì)于圖像再現(xiàn)的實(shí)際目標(biāo)在于：首先，提高各個(gè)輸入設(shè)備之間的色彩匹配度，即實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)、手機(jī)等的圖像再現(xiàn)；其次，實(shí)現(xiàn)各個(gè)輸出設(shè)備之間的色彩匹配度，即實(shí)現(xiàn)顯示器、掃描儀、打印機(jī)等。圖像再現(xiàn)中色彩管理兩大目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是促進(jìn)圖像前后色彩高度協(xié)調(diào)一致的關(guān)鍵所在，有利于提高圖像的質(zhì)量。

2 色彩管理系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)

色彩管理是解決色彩兼容性問(wèn)題、制定色彩轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的手法。色彩管理系統(tǒng)指對(duì)圖像再現(xiàn)的所有設(shè)備進(jìn)行高度統(tǒng)一管理，減少各個(gè)設(shè)備之間色域的差別，使圖像能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的色彩。色彩管理系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分發(fā)揮管理作用。

首先是色彩匹配處理程序，或稱為色彩管理模塊（CMM）。主要包括對(duì)設(shè)備特定色彩的管理、特有色彩的管理等。

其次是有別于設(shè)備色空間的色彩空間，作為一種參照色彩空間存在。在圖像輸入和輸出之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，色彩管理模塊獨(dú)立成特定的文件連接空間，有效地對(duì)2個(gè)設(shè)備進(jìn)行色彩連接。一般情況下，該色彩空間以CIEXYZ或CIELXaXbX色彩模塊表示。

最后是設(shè)備特定文件，主要是對(duì)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備中可界定的色域劃定范圍，使得圖像能夠在這一過(guò)程中實(shí)現(xiàn)色域的復(fù)制的文件，并將設(shè)備之間的色彩同CIE所指定的特定設(shè)備色彩空間三者之間的轉(zhuǎn)換文件。將擁有這2個(gè)特點(diǎn)的色彩轉(zhuǎn)換文件當(dāng)作設(shè)備特性文件。

總之，圖像再現(xiàn)是在圖像轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)各種輸入和輸出設(shè)備之間的各種色彩信息，并將其以ICC格式收集在設(shè)備特性文件中。運(yùn)用色彩管理系統(tǒng)中的色彩管理軟件將特性文件中的色域轉(zhuǎn)換為各個(gè)設(shè)備獨(dú)有的色彩空間中，實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)中色彩的再現(xiàn)性。

3 色彩管理的關(guān)鍵步驟

在圖像再現(xiàn)中合理運(yùn)用色彩管理，主要是發(fā)揮色彩管理對(duì)于圖像設(shè)備的管理協(xié)調(diào)作用。目前，實(shí)現(xiàn)色彩管理的關(guān)鍵步驟即實(shí)現(xiàn)色彩管理的三大要素。通常情況下，色彩管理實(shí)現(xiàn)了“3C”步驟，也就是實(shí)現(xiàn)在不同設(shè)備間圖像的色彩管理的科學(xué)性和有效性?！?C”主要指設(shè)備校正步驟、設(shè)備特征化處理步驟和轉(zhuǎn)換色彩空間步驟。

（l）設(shè)備校正步驟。隨著科技的發(fā)展、自然環(huán)境的變化，圖像設(shè)備每隔一段時(shí)間都會(huì)發(fā)生一些優(yōu)化發(fā)展，如掃描儀在早、中、晚的工作狀態(tài)不同，對(duì)同一顏色產(chǎn)生的效果也不同。因此，掌握設(shè)備的時(shí)間變化的狀態(tài)，把握設(shè)備更改的規(guī)律，能夠提高設(shè)備的準(zhǔn)確性。另一方面，校正設(shè)備色彩的軟硬件的設(shè)備同樣要保證穩(wěn)定性和科學(xué)性。在進(jìn)行色彩管理中的設(shè)備校正步驟時(shí)，應(yīng)該采用定時(shí)、定期、定點(diǎn)的有規(guī)律性的方式和設(shè)備，只有如此才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備校正步驟中的質(zhì)量守恒。需要注意的是，一些設(shè)備生產(chǎn)商會(huì)提供設(shè)備特性文件以供設(shè)備校正，但在實(shí)際色彩管理操作中，應(yīng)該生成自己的設(shè)備特性文件，才能符合實(shí)際中每臺(tái)輸入或輸出設(shè)備的特定色彩參數(shù)。

（2）設(shè)備特征化處理步驟。設(shè)備特性文件的創(chuàng)建主要是通過(guò)色彩測(cè)量設(shè)備對(duì)參考色塊的測(cè)量實(shí)現(xiàn)的，這些參考色塊表現(xiàn)形式多樣，從而使印刷出來(lái)后能夠形成完整的色度計(jì)，或擁有內(nèi)部參考的表格。這些文件和數(shù)據(jù)被歸納于軟件程序的數(shù)據(jù)庫(kù)，并用于計(jì)算設(shè)備的顏色值和設(shè)備無(wú)關(guān)顏色值之間的差距，如RGB色彩模塊和CMYK色彩模塊同色彩管理系統(tǒng)之間的聯(lián)系。

（3）轉(zhuǎn)換色彩空間步驟。色彩管理系統(tǒng)是以CIELXaXbX色度空間作為色彩參考空間存在的。色彩特征化步驟通過(guò)標(biāo)記不同設(shè)備的色彩特征，通過(guò)色彩管理軟件和應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像制造者的色彩的有效控制，關(guān)鍵在對(duì)設(shè)備特征文件進(jìn)行具體的設(shè)置，使設(shè)備特征文件能夠擁有標(biāo)準(zhǔn)的、科學(xué)的建立基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)色彩轉(zhuǎn)換的一致性，實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)的計(jì)算機(jī)的顏色顯示格式，并建立獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)化的色彩空間，使其成為設(shè)備特定顏色的參考標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)文件和色彩管理系統(tǒng)的體系框架，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像再現(xiàn)中色彩的交流管理和色彩管理過(guò)程的跨平臺(tái)跨系統(tǒng)操作。實(shí)現(xiàn)色彩空間轉(zhuǎn)換要注意對(duì)感知再現(xiàn)意圖、相對(duì)色度感知意圖、絕對(duì)色度再現(xiàn)意圖、飽和度再現(xiàn)意圖4種圖像色彩的轉(zhuǎn)換形式。色彩空間轉(zhuǎn)換形式中的感知再現(xiàn)意圖強(qiáng)調(diào)設(shè)備同圖像目標(biāo)色之間的相互關(guān)系的固定性，主要是對(duì)影像、照片類圖像的復(fù)制再現(xiàn)，對(duì)于顏色一致的圖像不具有轉(zhuǎn)換能力。感知再現(xiàn)圖像主要是通過(guò)色彩明度和彩度的壓縮、擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)圖像顏色的再現(xiàn)。

4 圖像再現(xiàn)中色彩管理的具體應(yīng)用

在圖像再現(xiàn)中合理地應(yīng)用色彩管理，主要包括從圖像采集到圖像再現(xiàn)輸出的全部流程的有效管理。

4.1 實(shí)現(xiàn)顯示器的色彩性能管理

由于不同顯示器生產(chǎn)廠家所提供的設(shè)備特定文件具有差異性，且設(shè)備在不同時(shí)間段受自然環(huán)境影響所展現(xiàn)出來(lái)的不同色彩空間。所以實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)過(guò)程中的色彩管理，主要是通過(guò)掌握所有型號(hào)和類型的顯示器的全部色彩空間，構(gòu)建顯示器顏色描述文件數(shù)據(jù)庫(kù)，在使用不同顯示器時(shí)，對(duì)顯示器的顏色性能直接調(diào)用即可，實(shí)現(xiàn)對(duì)色彩管理系統(tǒng)對(duì)顯示器的有效管理。

4.2 實(shí)現(xiàn)顯示器的校正

由于圖像再現(xiàn)的輸出設(shè)備具有多樣性，如數(shù)碼印刷機(jī)、印刷機(jī)、打印機(jī)等。顯示器對(duì)輸出設(shè)備的白點(diǎn)和顯示特征不同，應(yīng)該根據(jù)圖像輸出設(shè)備的不同對(duì)顯示器輸出要求進(jìn)行調(diào)整，比如當(dāng)輸出設(shè)備為數(shù)碼打印機(jī)時(shí)，應(yīng)調(diào)整顯示器的顯示特性為數(shù)碼印刷介質(zhì)，將顯示器的白點(diǎn)校正到數(shù)碼印刷機(jī)的色溫。

4.3 掌握?qǐng)D像輸入設(shè)備的色彩特性

圖像再現(xiàn)過(guò)程中的色彩的有效管理，還要求全面、科學(xué)地掌握?qǐng)D像輸入設(shè)備。如果所要再現(xiàn)的圖像是一個(gè)IT4的樣本，要求對(duì)其進(jìn)行掃描、拍攝。在這種情況下，要掌握掃描儀或攝像機(jī)的色彩特性，將設(shè)備原有的顏色數(shù)值和掃描圖像所獲得的顏色數(shù)值進(jìn)行有效分析和比較，提取兩者之間的差異記錄于輸入設(shè)備特定文件中，以供其他圖像掃描參考借鑒。

4.4 實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的色彩轉(zhuǎn)換

色彩管理涉及圖像再現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)有效的色彩管理應(yīng)加強(qiáng)圖像輸入設(shè)備和輸出設(shè)備之間色彩模塊的轉(zhuǎn)換。即要求對(duì)掃描設(shè)備的顏色空間和顯示器的顏色空間之間構(gòu)建關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)兩者之間的有效轉(zhuǎn)換。

4.5 掌握?qǐng)D像輸出設(shè)備的色彩特性

圖像再現(xiàn)色彩有彩色打印機(jī)或黑白打印機(jī)，因而在圖像輸出時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的顏色特征描述文件，保證輸出設(shè)備的色彩正確性。

4.6 利用多種手段強(qiáng)化圖像色彩

利用多種手段強(qiáng)化圖像色彩主要是指掌握輸入設(shè)備或輸出設(shè)備的顏色描述文件進(jìn)行圖像再現(xiàn)過(guò)程中各種顏色的轉(zhuǎn)換和表述。

對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，圖像再現(xiàn)中色彩管理的應(yīng)用主要是通過(guò)顯示器來(lái)進(jìn)行的，顯示器決定了圖像再現(xiàn)的空間感、層次感、清晰感，而顯示器所顯示的同具體事物顏色的差可以通過(guò)上訴方式調(diào)節(jié)。因而在設(shè)計(jì)中有效使用色彩管理能夠?qū)崿F(xiàn)顯示器同具體事物的色彩的一致性，實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，圖像再現(xiàn)中應(yīng)用色彩管理，對(duì)于圖像管理具有重要的意義。目前，主要通過(guò)發(fā)揮色彩管理系統(tǒng)和色彩管理元素的積極作用，使圖像通過(guò)設(shè)備輸出或輸入時(shí)能夠有效把握住圖像的色彩特征，并通過(guò)第三方色彩管理軟件進(jìn)行圖像色彩的查缺補(bǔ)漏，最終達(dá)到圖像再現(xiàn)中的色彩管理目的。另一方面，圖像再現(xiàn)中要實(shí)現(xiàn)色彩管理的有效性，必須嚴(yán)格按照色彩管理的相關(guān)流程，實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)過(guò)程中色彩質(zhì)量的提升和完善。圖像再現(xiàn)技術(shù)中，色彩管理的作用越來(lái)越重要，應(yīng)通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展色彩管理中的不同軟硬件設(shè)備，完善圖像再現(xiàn)。