色彩管理中的顏色空間(上)

在彩色圖像復制過程中，要做到從掃描、顯示、輸出到印刷的顏色統一性，就必須實行標準化、規范化、數據化的色彩管理。色彩管理包括：1．輸入設備間的顏 色匹配；2．原稿顏色與顯示器顏色之間的匹配；3．輸出設備間的顏色匹配；4．顯示器顏色與印刷品顏色之間的匹配；5．原稿與印刷品之間的顏色匹配。色彩 管理就是要解決各種設備間的顏色轉換匹配問題。我們都知道，對一個顏色的度量可以有多種方法，而每一種方法都是放在一個被稱之為顏色空間的坐標系當中來進 行度量的。自20世紀初開始，顏色度量空間的研究和定義有了更加完善的發展。至今，隨著計算機技術的發展和普及，色彩空間及其相互轉化和管理的技術日趨成 熟，為再現我們這個豐富多彩的世界提供了完備的技術基礎。
顏色空間分類如上圖：
在印前處理中，一般地，先從原稿（一般為連續調的自然稿）轉換到rgb空間以完成分色，再經rgb空間轉換到與設備無關的標準空間xyz或 lab，然后再完成標準空間向rgb（如crt）或cmyk空間（印刷）的轉換，最后進行輸出。下面就分別介紹色彩管理中經常使用的顏色空間。
一、rgb顏色空間
顏色混合的基本定律表明：自然界任何一種顏色均可用紅、綠、藍三種原色光混合匹配產生，這在幾何上能夠以r、g、b3個互相垂直的軸所構成的空間坐標系統來表示，稱為rgb三刺激空間，或rgb色空間。對于任何一種顏色，都可以以一定比例的紅光、綠光和藍光匹配得到。
rgb系統在彩色處理系統中，是不可缺少的表色系統。出現于許多場合，常常用于：1．顯示器，它使用送來的r、g、b數值來驅動r、g、b電子槍發射電子，并分別激發熒光屏上的r、g、b 3種顏色的熒光粉發出不同亮度的光線，并通過相加混合產生各種顏色；2．掃描儀，它是通過吸收原稿經反射或透射而發送來的光線中的r、g、b成分，并用它來表示原稿的顏色。
眾所周知，不同的掃描儀掃描同一幅圖像，會得到不同色彩的圖像數據；不同型號的顯示器顯示同一幅圖像，也會有不同的色彩顯示結果。因此我們將 rgb色彩空間稱為與設備相關的色彩空間。這里所說的rgb空間與cie 1931 rgb真實三原色表色系統空間是不同的，后者是與設備無關的。
二、ycc顏色空間
在進行圖像掃描時，我們除了使用掃描儀外，還有一種重要的掃描輸入設備photocd，由于photocd在存儲圖像的時候要經過一種模式壓 縮，所以photocd采用了ycc顏色空間，此空間將亮度作由它的主要組件，具有兩個單獨的顏色通道，采用ycc顏色空間來保存圖像，可以節約存儲空 間，從rgb顏色空間轉換到ycc顏色空間的轉換公式如下：
三、1931 ciexyz色彩空間
1931年，國際照明委員會（cie）在進行了大量正常人視覺測量和統計之后，建立了“標準色度觀察者”，從而奠定了現代cie標準色度學的定量基礎。
由于“標準色度觀察者”用來標定光譜色時出現負刺激值，計算不便，也不易理解，因此1931年cie在rgb系統基礎上，改用三個假想的原色 x、y、z建立了一個新的色度系統。將它匹配等能光譜的三刺激值，定名為“cie1931標準色度觀察者光譜三刺激值”，簡稱為“cie1931標準色度 觀察者”。這一系統叫做“cie1931標準色度系統”或稱為“2°視場xyz色度系統”。
ciexyz顏色空間稍加變換就可得到yxy色彩空間，其中y取三刺激值中y的值，表示亮度，x、y反映顏色的色度特性。定義如下：
在色彩管理中，選擇與設備無關的顏色空間是十分重要的，與設備無關的顏色空間由國際照明委員會（cie）制定，包括ciexyz和cielab 兩個標準。它們包含了人眼所能辨別的全部顏色。而且，cieyxy測色制的建立給定量的確定顏色創造了條件。但是，在這一空間中，兩種不同顏色之間的距離 值并不能正確地反映人們色彩感覺差別的大小，也就是說在cieyxy色廈圖中，在不同的位置不同方向上顏色的寬容量是不同的，這就是yxy顏色空間的不均 勻性。這一缺陷的存在，使得在yxy及xyz空間不能直觀地評價顏色。


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