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色彩概念
只有当观众、物体和光三者具备时,色彩才有意义。虽然纯粹的光看起来是无色的,但它实际上包含了可见光光谱中的所有色彩。当白光照射到某个物体上面时,物体吸收了部分色彩并把其他色彩反射出来,这些反射的色彩才能被观众看到。
人眼&视觉
人眼对可见光的感受是通过杆细胞和锥细胞达成的。杆细胞对弱光视觉更敏感,但是只能感受光的强度,而锥细胞则能够辨别光线的颜色,它们对亮光更敏感。
人眼中存在三种锥细胞,它们分别对短波、中波和长波的光线敏感。三种圆锥细胞所能接收到的信号描述了我们眼睛所能见到的颜色范围。下面的图表展示了各种细胞在可见光谱中对不同色彩的敏感度。这些曲线通常被描述为“三原色机能”。
从上图,我们注意到:每种视觉细胞都能接收到不止一种颜色信息,比如短波敏感的细胞对蓝色特别敏感,但也能接收到少量的红色和绿色的信息,而中、长波敏感细胞对绿色、红色更敏感,这使得介于绿色和红色之间“黄绿色”成为了最容易被眼睛注意到的可见光颜色。人眼的视觉原理后来被数码相机芯片模拟成功,发明人是当时柯达公司的研究员拜耳,1976年申请了专利,名为拜耳阵列。
加色混合&减色混合
事实上所有的可见光颜色都可以用三原色通过加色混合或者减色混合得到。如果用一句话形容的话,加色混合是入射光的混合,而减色混合是反射光的混合。比如:在一块纯黑背景下,不同颜色的光打在上面,最后得到的颜色是所有光线的混合,是加色混合;而在纯白背景下,用不同颜色涂料涂抹后看到的颜色,是白光照到涂料颜色后反射光的颜色,是减色混合。
加色
减色
电脑显示屏是加色混合的最典型例子,显示屏是光线直接射入眼睛的,它用到的是加色的三原色——蓝绿红(我们熟知的RGB);而印刷品是减色混合的典型例子,印刷品本身不发光,你看到的颜色都是反射光的结果,它用到的是减色的三原色——青品黄,再加上印刷里常用的专色——黑色,组成了印刷的颜色模式CMYK。
加色混合颜色变换 |
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减色混合颜色变换 |
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红 + 绿 |
→ |
黄 |
青 + 品红 |
→ |
蓝 |
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绿 + 蓝 |
→ |
青 |
品红 + 黄 |
→ |
红 |
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蓝 + 红 |
→ |
品红 |
黄 + 青 |
→ |
绿 |
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红 + 绿 + 蓝 |
→ |
白 |
青 + 品红 + 黄 |
→ |
黑 |
注意减色混合由于是反射环境光带来的颜色,所以环境光对它的影像很大,这就是为什么印刷时对环境光的要求要更高。
颜色属性:色相&饱和度
颜色有两种属性:色相和饱和度。
色相就是我们常说的某某颜色,颜色的描述往往存在主观性,但是我们可以通过技术手段描绘出它的色谱,这样看起来更客观一些,比如下图是“蓝色”可见光的色谱,很明显,它不仅仅是蓝色的,只是蓝色在这一束光中占了主导地位,所以我们看它是蓝色的。
那么,如果上面的线条存在两个峰值怎么办,比如同时有红色和绿色的峰值,那么,这束光的色相应该为黄色(参见加色混合颜色变换表)。
饱和度是指一种颜色的纯度。 一个高饱和度的颜色在色谱中应该表现为一个尖尖的峰值,并且峰值会高出其他的颜色很多,而一个低饱和度的颜色则峰值比较平坦,下图是一个较低饱和度蓝色的例子。
色彩管理概述
“色彩管理”是指在图片生产过程中,保证每一个设备都能精确的识别色彩,应用色彩,现代设备一般能自动后台管理,但一旦自动过程出现问题,知道如何手工处理就变得十分重要。
在数码摄影中,图片制作一般是拍照,后期和打印。
无论中间经过多少道步骤,色彩管理都非常有用,它虽然不能保证最后的图片能与你看到的一模一样(因为不可能一样,人眼的色域要大的多),但能够最大限度的保证你的图片不至于失真。
描述色彩的前提条件
在色彩重现过程中有一个很基本的问题就是:一个既定的色号在不同设备中可能展现效果不同。我们用辣椒辣度来解释这个问题:
比如你在餐馆点了个辣子鸡丁,你想来个中辣的,问题是中辣在泰国和英国可能辣度完全不一样,而且你的味蕾和厨师的味蕾对中辣的定义也不一样,所以,点个中辣的鸡丁就成了一个很尴尬的问题。
要解决这个问题,你只能尝遍这个餐馆所有辣度的辣子鸡丁,然后做上面这个你自己专有的辣度对照翻译表,下次再来吃饭的时候,服务生可以用这个到后厨帮你点单!囧囧囧囧
综上,这个过程包括: (1)定义自己的辣味敏感程度;(2)标准化餐馆的辣度等级;(3)建立对应关系。这三个原则也同样适用于色彩管理。
色彩描述
一个设备的色彩显示跟一个人的辣味定义是一样的,色号输入到设备后,经过机器内的转换,最后输出颜色,而每个机器会有些许不同。
输入色号 (绿色) |
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输出颜色 |
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设备1 |
设备2 |
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200 |
→ |
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150 |
→ |
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100 |
→ |
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50 |
→ |
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真实世界中的颜色比上面的例子多的多,并且更为复杂,但是原理是一样的。就像辣度的例子一样,你需要有一个翻译表,能够翻译不同设备上的颜色,使输出能保持一致。
色彩管理概述
就像上面说的那样,显示器和打印机就是用这个标准化过程来转换颜色的,见下表:
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独特化 |
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标准化 |
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独特化 |
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上述的转换规则由国际色彩委员会(ICC)制定,并广泛用在计算机领域。