??這是sRGB和Adobe RGB三原色和三間色坐標位置的圖像,從圖中我們可以看出,sRGB和Adobe RGB的三原色除了綠色外坐標都相同,而Adobe RGB的綠原色在sRGB綠原色的左上角,更偏向于藍色。兩者的白點坐標完全相同,均為D65(6500K)白點。前面我說過,間色位置的求法,是將某個三原色與白點相連并延長,與三角形某一邊的交于一點(圖中虛線),這樣便可以得到三個點,這三個點的坐標就是三間色的坐標(性質⑩)。由于sRGB與Adobe RGB的紅原色和藍原色坐標相同,所以紅色和藍色對應的間色(補色),即青色和黃色,與白點是共線的,即sRGB與Adobe RGB的青色和黃色色相分別相同,只是純度的區(qū)別。Adobe RGB的青色和黃色比sRGB的離白點都更遠,因此它們的飽和度也更高(性質⑧)。此外,Adobe RGB的綠原色離白點更遠,因此也更加鮮艷。所以Adobe RGB所表現(xiàn)的顏色,尤其是從黃色到青色之間的區(qū)域,是比sRGB要更加鮮艷的,所以用Adobe RGB拍攝照片,可以還原出更加鮮艷,更加真實的色彩,而使用通常所用的sRGB照相則會丟失這些細節(jié)信息。
??而由于sRGB與Adobe RGB的綠原色坐標不同且與白點不共線,所以導致其對應的間色坐標不同且與白點不共線,色相也不同。Adobe RGB綠色對應的間色更偏右上角,即更偏向于紅色。而sRGB對應的間色偏向于藍色,在觀感上并不像CMYK里的品紅,而是更像紫色。Adobe RGB中綠色的間色由于比紫色更偏紅,所以色相上是偏紫的紅色,即品紅色,更接近于CMYK里的品紅顏料。
??而如果在不加說明的情況下,Web里的一個顏色代碼,默認指的是sRGB色彩空間(因為Web上絕大多數(shù)圖像都是用sRGB進行傳輸?shù)?,因此#FF00FF這個代碼(sRGB)指的就應該是紫色而不是品紅,除非強調色彩空間是Adobe RGB。CMYK中的品紅顏料,吸收的是類似于Adobe RGB的綠原色,而不是sRGB里的,因此呈現(xiàn)出玫紅色,這一點仍然是遵循補色原理的。
??總之,根據(jù)色彩空間的不同,不僅原色的位置會不同,間色也會有所差異,在綠原色的選取不同時,其對應間色可以從紫色到品紅范圍之間變化,要根據(jù)綠原色的坐標來確定其對應間色到底是紫色還是品紅。

??下面兩幅圖是sRGB與Adobe RGB的三原色和三間色的對比圖(從左到右,從上到下的顏色順序是紅色、黃色、綠色、青色、藍色、紫色(品紅色))。為了避免溢色,我將三原色和三間色的明度調整為90%。第二幅Adobe RGB圖是將Adobe RGB顏色經(jīng)過色彩空間轉換后得到的sRGB色值做成的圖,其色彩空間已經(jīng)轉換為了sRGB,因此不用擔心色彩管理的問題。有關色彩空間轉換和色彩管理的內容,將會在下一節(jié)介紹。由于sRGB無法準確顯示Adobe RGB的色彩,所以第二幅圖顯示的色彩只是模擬出的色彩,并非真正的Adobe RGB顯示器顯示出的效果。
??(看下面的圖時候最好關閉護眼模式或其他和顯示色溫相關的屬性)

??通過上圖,可以看出,Adobe RGB的黃色、綠色、青色比sRGB更鮮艷,Adobe RGB的右下角色塊就是品紅色(紫紅色),sRGB的右下角色塊則是紫色,而不是品紅色,與Adobe RGB的有顯著區(qū)別。

??附表:sRGB和Adobe RGB三原色和三間色坐標表

Part 3:色彩管理

?3.1 色彩管理的意義

??由于不同種類的色彩空間的存在,色彩空間之間的相互交流也就成了一個很重要的問題。比如我們用某個單反相機拍攝了一張照片,使用的是Adobe RGB色彩空間,但是電腦顯示器卻是sRGB空間的,那么如何顯示出這張Adobe RGB空間的照片就成了一個很重要的問題。最簡單粗暴的方式,就是將原圖片中所有顏色原封不動地輸入給顯示器,給顯示器展示。但是這樣就會出現(xiàn)一個問題,由于原圖的某個顏色是用Adobe RGB記錄的,而給sRGB顯示器輸入了這個顏色值,顯示器展示的會是sRGB的這種色值對應的顏色,而這兩種顏色實際上是不同的,導致實際展示出來的顏色并非原圖所想展示出來的顏色。
??比如有一張Adobe RGB照片里,某一像素的顏色為綠色(0,170,0),這個值輸入進sRGB顯示器后,輸出的顏色雖然還是綠色,但是由于sRGB同等數(shù)值的綠色不如Adobe RGB的鮮艷,導致顯示出來的圖片效果也不如原來拍攝的鮮艷。但是如果我們進行色彩管理的工作后,程序就會將Adobe RGB的某種顏色盡可能地轉換為sRGB中對應的最接近的顏色,那么圖片顯示的色差就會大大減小。剛才的Adobe RGB里的(0,170,0),可能在sRGB中,就需要(0,204,0)才能達到等價的效果,而這兩個色值之間的轉化工作,正是需要色彩管理來做的事情。

??色彩管理,就是對不同色彩空間顏色之間的轉化工作。一個程序在處理圖片時,需要指定一個色彩空間,這個色彩空間一般默認為sRGB,但是如果安裝了某些廣色域的顯示器驅動的話,那么就可能會被修改為顯示器對應的色彩空間,以保證顯示圖片的準確性,這個色彩空間,又稱程序的工作空間。而程序在打開某一張圖片時,會加載圖片的信息,大多數(shù)圖片都會有色彩空間的文件頭信息,當應用程序讀取了這個文件頭信息后,就會讀取原圖的像素信息,并將這些像素顏色轉換為工作空間對應的顏色,并輸出到系統(tǒng)中,圖片所保存的色彩空間,實際上就是輸入色彩空間。
??這一步轉換完成后,軟件會將圖像顯示操作用系統(tǒng)函數(shù)實現(xiàn),系統(tǒng)再將軟件提供的工作空間的顏色轉換為顯示器(硬件)對應色彩空間的顏色,輸入進顯示器中,顯示器最后將這個顏色展示出來,完成了一張圖片的顯示工作。

??所以,一張圖片在打開的時候,實際上經(jīng)過了兩步色彩空間的轉換,才能最終顯示出來。其中第二步一般交給系統(tǒng)和驅動完成,是從軟件到硬件層面的轉換,而我們在程序中所做的色彩管理,實際上就是對第一步的操作,即軟件層面的轉換。
??當然,有的圖片可能沒有進行色彩管理,文件信息中沒有保存色彩空間的類型,這種圖片程序打開時會省略第一步,直接將原圖片的顏色值輸入軟件工作空間中,并進行第二步轉換。所以這種情況下,如果工作空間與原圖想使用的色彩空間不一致,會直接影響第2步轉換的準確性,造成色差。因此,在作圖軟件中制作圖片時,最好指定色彩空間,一般選擇默認值sRGB即可,但不可選擇'不做色彩管理'選項。

??綜上所述,色彩管理是圖像文件,軟件設置所共同需要做的事情,兩個環(huán)節(jié)缺一不可,否則都會造成轉換結果的混亂。

??由于日常生活中絕大多數(shù)圖片,如Web上傳輸?shù)膱D片,手機拍攝的照片,Photoshop設計的簡單圖片,各種壁紙等,多數(shù)均使用sRGB色彩空間,且大多數(shù)人電腦和手機顯示屏使用的色彩空間均是sRGB,所以在一般用途中,如Web傳輸,為了保證色彩的準確性,盡可能地傳輸sRGB的圖片,這樣可以避免在沒有完善色彩管理的設備、系統(tǒng)和軟件(如某些舊版瀏覽器)上仍然能夠正確地展示出圖片的色彩來。只有用于某些專業(yè)用途上,如需要使用廣色域的設計領域,才有足夠的必要傳輸Adobe RGB等色彩空間的圖片。因此我接下來所要用到的圖片,都是先轉換為sRGB再發(fā)布上去的。


??下面的圖直觀地展示了色彩管理的步驟。

?3.2 色彩管理的實現(xiàn)

??記原圖色彩空間為 S 0 S_0 S0?,程序所使用的工作空間為 S S S,顯示器色彩空間為 S m o n i t o r S_{monitor} Smonitor?,從 A A A色彩空間轉換到 B B B色彩空間(即輸入空間為 A A A,輸出空間為 B B B)的函數(shù)記作 f ( A , B ) f(A,B) f(A,B),轉換的過程記為 A → B A→B A→B。我們來討論一下從 S 0 S_0 S0?到 S S S轉換過程( S 0 → S S_0→S S0?→S)中所需要做的工作。

??色彩空間的具體程序實現(xiàn),需要用到配置文件的概念。配置文件,是色彩空間的描述文件。原圖片和軟件工作的色彩空間,由配置文件(icc文件)描述,所以原圖片中的色彩空間的存儲,本質上是植入了一個ICC配置文件,而軟件的工作空間,則需要通過加載一個icc文件來實現(xiàn)。
??以最常見的Photoshop軟件為例,Photoshop里有一套完整的色彩管理系統(tǒng)和算法,色彩管理的操作只需要提供配置文件的信息即可,具體轉化則是一系列的數(shù)學運算(轉換函數(shù) f f f),由軟件內部的算法完成。

??下面我來講解色彩管理的實現(xiàn)過程

?3.3 實例

??下面我用具體的圖片示例來對比同一張圖片在sRGB和Adobe RGB空間下的顯示效果和區(qū)別。

??如下圖是一張彩虹圖片,原圖片是在Adobe RGB色彩空間下制作的,在Adobe RGB顯示器上展示效果如下。(下圖已將顏色轉換為sRGB,便于Web瀏覽的準確性)

??如果情況剛好相反,那么會不會產(chǎn)生相反的效果呢?

??下面有幾組壁紙圖片,其色彩空間均為sRGB,我們來看一下它在sRGB顯示器和Adobe RGB顯示器上的顯示效果對比:

??上面幾組圖對比后,可以發(fā)現(xiàn)每一組圖片中,下面的那幅圖(Adobe RGB)都比上面的那幅圖(sRGB)的要飽和一些。原圖是sRGB的圖片,在一臺沒有進行色彩管理的Adobe RGB顯示器的計算機上顯示,那么原本不太飽和的sRGB顏色就會變得非常飽和,也就是所謂的'過飽和'現(xiàn)象。這種現(xiàn)象經(jīng)常在廣色域顯示器上發(fā)生,當系統(tǒng)的色彩管理方面很差時,這種顯示器打開絕大多數(shù)圖片(sRGB)時都會出現(xiàn)這種問題,導致顯示很多圖片都會太過鮮艷,看起來很不舒服。