現(xiàn)代色彩管理技術(shù)的缺陷和色貌模型
2009-04-06 00:00 來源：數(shù)碼印刷 責(zé)編：陳良
【編者按：現(xiàn)代色彩管理技術(shù)是從一種設(shè)備色彩空間中的顏色出發(fā),結(jié)合該設(shè)備的色彩特性將其轉(zhuǎn)換到設(shè)備無關(guān)的色空間PCS，然后結(jié)合目標設(shè)備的色彩特性,再轉(zhuǎn)換到目標設(shè)備色彩空間中�，F(xiàn)代色彩管理技術(shù)的基本思路是首先選擇一個與設(shè)備無關(guān)的色彩空間，然后對整個圖像系統(tǒng)中的各個設(shè)備進行特性化描述,形成設(shè)備色彩描述文件，最后在各設(shè)備的色彩空間與標準的與設(shè)備無關(guān)的色彩空間之間建立確定的對應(yīng)關(guān)系，利用色彩管理模塊CMM來進行色彩轉(zhuǎn)換。】
【中華印刷包裝網(wǎng)】 現(xiàn)代色彩管理技術(shù)的缺陷
在人的視覺中，可以說任何色彩都是在對比狀態(tài)下存在的，或者是在相對條件下存在的，是從整體中顯現(xiàn)出來的。而人的知覺也不可能單獨地去感受某一種顏色，總是在一個大的整體中去感受各個部分，進一步說，對一塊顏色的認識，與它存在的環(huán)境有關(guān)。同一顏色在不同的照明條件、不同的媒體、不同的背景下，以及由不同的觀察者觀察都具有不同的顏色感覺即色貌。因此，為了解決這一問題，人們提出了色貌模型，通過色貌模型，可以在一個確定的環(huán)境下再現(xiàn)不同觀察條件的顏色屬性。
基于ICC的現(xiàn)代色彩管理系統(tǒng)所用的與設(shè)備無關(guān)的色空間PCS通常為CIELab或CIEXYZ。CIEXYZ不是一個色貌模型，CIELab色空間由于可以計算明度、飽和度和色相，并且有簡單的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換，被近似認為是一個色貌模型，但CIELab色空間存在著以下缺陷。
1）CIELab色空間的色相缺乏視覺的均勻性，即色空間中同一色相角上的顏色在視覺上并不具有相同的色相，特別在紅色和藍色區(qū)域。而在色彩管理中進行顏色轉(zhuǎn)換時，往往是通過保持同一色相角的顏色的色相不變，改變明度和飽和度來進行顏色匹配的，這就要求所用的色空間必須具有極好的色相均勻性。
2）CIELab色差公式是利用單個的色塊在恒定的視覺條件下得出的，因此它只能計算特定條件下色塊之間的顏色差別，而不能預(yù)測不同視覺條件下的復(fù)雜空間圖像的顏色差別。
3）CIELab只適合恒定視覺條件下的顏色復(fù)制，不適合跨媒體和跨平臺的顏色復(fù)制。
CIELab雖然被認為是一個近似的色貌模型，但它只能用于預(yù)測相同視覺條件下的顏色屬性，因此，還不能完全作為一個用于顏色轉(zhuǎn)換的標準的色空間。
色貌模型
色貌模型是指能夠?qū)︻伾南嚓P(guān)屬性，如明度、色相和彩度進行預(yù)測的數(shù)學(xué)模型。具體來說就是指通過特定照明、背景以及觀察環(huán)境等條件下的CIE色度參數(shù)（如三刺激值）進行顏色屬性參數(shù)（如明度、飽和度和色相）計算或預(yù)測的數(shù)學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型。色貌模型主要是解決不同媒體在不同的觀察條件、不同的背景和不同的觀察環(huán)境下的顏色真實再現(xiàn)問題。
1998年，CIE負責(zé)測試色貌模型的分技術(shù)委員會1-34提出了CIECAM97s，在色貌模型的研究上取得了很大的成功，同時也吸引業(yè)內(nèi)很多研究人員對它進行了進一步的研究，隨著研究的深入，研究人員很快發(fā)現(xiàn)CIECAM97s存在一些不足，并提出了很多修改的建議，于是2002年CIE又推薦了新一代的CIECAM02色貌模型，CIECAM02是基于CIECAM97s模型建立的，并進行了大量的修改和簡化，包括一個線性的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換、一個新的非線性響應(yīng)壓縮函數(shù)和顏色感覺屬性計算方法的修改。然而，CIECAM02雖然能夠預(yù)測不同視覺條件下的顏色再現(xiàn)效果，卻沒有將人類視覺的空間和時間特性與圖像視覺效果結(jié)合起來。因此，在2004年，F(xiàn)airchild和Johnson又推薦了圖像色貌模型iCAM（image Color Appearance Model），iCAM結(jié)合了人類視覺的空間和時間特性，具有很好的色相均勻性，既可以預(yù)測復(fù)雜圖像的色貌特征，又可以測量圖像的差別和質(zhì)量，適合于跨媒體圖像復(fù)制和高動態(tài)范圍的成像技術(shù)。
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基于ICC的現(xiàn)代色彩管理系統(tǒng)所用的與設(shè)備無關(guān)的色空間PCS通常為CIELab或CIEXYZ。CIEXYZ不是一個色貌模型，CIELab色空間由于可以計算明度、飽和度和色相，并且有簡單的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換，被近似認為是一個色貌模型，但CIELab色空間存在著以下缺陷。
1）CIELab色空間的色相缺乏視覺的均勻性，即色空間中同一色相角上的顏色在視覺上并不具有相同的色相，特別在紅色和藍色區(qū)域。而在色彩管理中進行顏色轉(zhuǎn)換時，往往是通過保持同一色相角的顏色的色相不變，改變明度和飽和度來進行顏色匹配的，這就要求所用的色空間必須具有極好的色相均勻性。
2）CIELab色差公式是利用單個的色塊在恒定的視覺條件下得出的，因此它只能計算特定條件下色塊之間的顏色差別，而不能預(yù)測不同視覺條件下的復(fù)雜空間圖像的顏色差別。
3）CIELab只適合恒定視覺條件下的顏色復(fù)制，不適合跨媒體和跨平臺的顏色復(fù)制。
CIELab雖然被認為是一個近似的色貌模型，但它只能用于預(yù)測相同視覺條件下的顏色屬性，因此，還不能完全作為一個用于顏色轉(zhuǎn)換的標準的色空間。
色貌模型
色貌模型是指能夠?qū)︻伾南嚓P(guān)屬性，如明度、色相和彩度進行預(yù)測的數(shù)學(xué)模型。具體來說就是指通過特定照明、背景以及觀察環(huán)境等條件下的CIE色度參數(shù)（如三刺激值）進行顏色屬性參數(shù)（如明度、飽和度和色相）計算或預(yù)測的數(shù)學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型。色貌模型主要是解決不同媒體在不同的觀察條件、不同的背景和不同的觀察環(huán)境下的顏色真實再現(xiàn)問題。
1998年，CIE負責(zé)測試色貌模型的分技術(shù)委員會1-34提出了CIECAM97s，在色貌模型的研究上取得了很大的成功，同時也吸引業(yè)內(nèi)很多研究人員對它進行了進一步的研究，隨著研究的深入，研究人員很快發(fā)現(xiàn)CIECAM97s存在一些不足，并提出了很多修改的建議，于是2002年CIE又推薦了新一代的CIECAM02色貌模型，CIECAM02是基于CIECAM97s模型建立的，并進行了大量的修改和簡化，包括一個線性的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換、一個新的非線性響應(yīng)壓縮函數(shù)和顏色感覺屬性計算方法的修改。然而，CIECAM02雖然能夠預(yù)測不同視覺條件下的顏色再現(xiàn)效果，卻沒有將人類視覺的空間和時間特性與圖像視覺效果結(jié)合起來。因此，在2004年，F(xiàn)airchild和Johnson又推薦了圖像色貌模型iCAM（image Color Appearance Model），iCAM結(jié)合了人類視覺的空間和時間特性，具有很好的色相均勻性，既可以預(yù)測復(fù)雜圖像的色貌特征，又可以測量圖像的差別和質(zhì)量，適合于跨媒體圖像復(fù)制和高動態(tài)范圍的成像技術(shù)。
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