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        談屏幕色彩的校正方法

        2011-01-06

                                                                  談屏幕色彩的校正方法
          引言
          屏幕顯示是數(shù)字化工作流程的重要環(huán)節(jié)之一。隨著各行各業(yè)數(shù)字化的深入發(fā)展,以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過(guò)程控制的關(guān)注。屏幕顯示的色彩是否準(zhǔn)確,穩(wěn)定,以及因此對(duì)生產(chǎn)效率和效益的影響也越來(lái)越多地得到了人們的重視。屏幕色彩管理是工作流程色彩管理的一部分,因此不同的行業(yè),不同的工作流程,也對(duì)屏幕的色彩有著不同的要求。但總得來(lái)說(shuō)屏幕的色彩管理都是從顯示系統(tǒng)色彩校正開始的。本文將針對(duì)印刷與數(shù)字出版行業(yè)的要求,對(duì)顯示系統(tǒng)色彩校正的實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用工具做簡(jiǎn)單的介紹。
         
          為什么需要對(duì)顯示器校色
          為什么需要對(duì)顯示器校色?顯示不是在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)校好了嗎?許多初涉色彩管理的,人常常會(huì)有這樣的疑惑。基本上有三個(gè)主要原因,第一是由于前文提到的不同的工作流程對(duì)于顯示色彩的要求不同的,所以出廠默認(rèn)的通用設(shè)置難以滿足專業(yè)化的要求。第二是由于顯示器自身的器件在使用過(guò)程中會(huì)隨時(shí)間發(fā)生衰減和性能下降等變化,造成顯示的色彩和亮度也會(huì)發(fā)生變化。第三是由于系統(tǒng)顯示的張色彩,不僅因顯示器而異,還會(huì)受到顯示卡,電腦硬件,操作系統(tǒng),甚至應(yīng)用軟件的影響,其中任何一個(gè)因素的變化都會(huì)導(dǎo)致顯示色彩的變化。因此,所謂的顯示器校色,即是對(duì)整個(gè)顯示系統(tǒng),針對(duì)工作流程的特定要求而進(jìn)行的顏色調(diào)校。所以操作上看似簡(jiǎn)單的顯示器校色,實(shí)際上由于受到諸多軟硬件和應(yīng)用要求的限制,而實(shí)現(xiàn)起來(lái)變得相對(duì)復(fù)雜了許多。
         
          如何進(jìn)行顯示器校色
          在色彩管理流程中的顯示系統(tǒng)校色主要分兩個(gè)方面。一方面是標(biāo)準(zhǔn)化,另一方面是特性化。標(biāo)準(zhǔn)化的目的在于通過(guò)顯示器硬件或電腦軟件的調(diào)節(jié)將影響顯示色彩的關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)到某一標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)到特定的要求,為不同顯示系統(tǒng)之間達(dá)到相同的顯示效果創(chuàng)造條件。例如:顯示分辨率、色彩位深、白畫蛇添足色溫(或色度)、白點(diǎn)亮度、黑場(chǎng)亮度、馬值等。在ISO12646.2001(印刷技術(shù)-彩色打樣用顯示器-性能指標(biāo)和觀測(cè)條件)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)用于彩色校樣的CRT顯示器提出了一些性能指標(biāo)上的基本要求。例如:推薦顯示器的白點(diǎn)色溫設(shè)定為D50,亮度在80cd/m2~120cd/m2,各通道的馬值應(yīng)該在2~2.4范圍內(nèi),不需要差值即可以顯示出1280×1024pi的圖像。顯示區(qū)域?qū)蔷€尺寸不小于43cm(17英寸),顯示圖像高度不小于22cm(8.5英寸),中間與邊緣的視覺(jué)均勻度差異不大于5%等等。遺憾的是,目前我們還沒(méi)有看到打樣用液晶顯示器的指導(dǎo)性指標(biāo),而現(xiàn)在市場(chǎng)上液晶顯示器已經(jīng)逐漸取代了CRT顯示器成為主流。但是兩者的校色過(guò)程還是比較接近的。下表列出了ISO 3664和ISO 12646中的一些指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),通過(guò)比較可以更好地了解屏幕校色的重點(diǎn)。
          在校色實(shí)踐過(guò)程中,許多人感覺(jué)到當(dāng)CRT顯示器的白點(diǎn)調(diào)節(jié)到D50時(shí),顯示器謝謝顯得較為灰暗、發(fā)黃。因此對(duì)于CRT校色時(shí),無(wú)論一般調(diào)校還是出于輸出匹配的目的,更多的人會(huì)將白點(diǎn)調(diào)為D65,而就個(gè)人經(jīng)驗(yàn)而言,專業(yè)的液晶顯示器在白點(diǎn)調(diào)節(jié)支D50時(shí)也會(huì)有屏幕灰暗、發(fā)黃現(xiàn)象。
          伽馬也是顯示器校色的重要參數(shù)之一。對(duì)于伽馬值設(shè)定到1.8還是2.2仍然有許多人持不同觀點(diǎn).同時(shí)伽馬這一名詞也被廣泛使用在顯示器硬件、操作系統(tǒng)、色彩管理軟件、圖像處理軟件、打印驅(qū)動(dòng)、照相沖印等等不同調(diào)和和應(yīng)用中,給許多人造成了概念的混淆和理解上的困難,甚至造成硬件廠商以及軟廠商之間處理的不統(tǒng)一。
          大多數(shù)顯示器沒(méi)有硬件的伽馬校正,對(duì)于這些顯示系統(tǒng)的伽馬校正,大多數(shù)是通過(guò)調(diào)節(jié)顯示卡 LUT表來(lái)完成的。
          對(duì)于同一個(gè)顯示系統(tǒng),目標(biāo)伽馬值設(shè)定越大,顯示圖像的反差越大,中間調(diào)和越深。對(duì)于多臺(tái)顯示系統(tǒng)之間就會(huì)盡可能的接近。如果校色的目的在于與輸出樣張色彩匹配,在沒(méi)有色域映射的情況下僅通過(guò)伽馬的調(diào)節(jié)是很難實(shí)現(xiàn)的,這也是為什么如果不通過(guò)校色儀器測(cè)量創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的ICC Profile,而僅僅通過(guò)Adobe伽馬、Powertrip等軟件調(diào)節(jié)工具是很難實(shí)現(xiàn)與輸出樣張色彩匹配的。在基于ICC的色彩管理系統(tǒng)中,不論是將顯示系統(tǒng)伽馬設(shè)定為1.8還是2.2,對(duì)色彩空間的映射或與輸出樣張的匹配效果影響并不大,因?yàn)樯实膮^(qū)域是通過(guò)色域的映射來(lái)完成的.但在8位色彩位深下,有關(guān)顯示系統(tǒng)伽馬為1.8還是2.2所引起的暗調(diào)層次過(guò)渡的視覺(jué)差異方面的爭(zhēng)論仍然不少,由于篇幅有限,在此就不做介紹了.
          顯示系統(tǒng)校色的另一方面是特性化.通常是利用測(cè)色儀器配合色彩管理軟件在標(biāo)準(zhǔn)化顯示系統(tǒng)的前提下測(cè)量并創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的特性化文件(ICC Profile),并由操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的色彩管理模塊(CMM)調(diào)用,進(jìn)行色采轉(zhuǎn)換。在實(shí)際操作中,標(biāo)準(zhǔn)化與特性化的過(guò)程幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。顯示器的ICC Pprofile通常有矩陣式和三維查找表兩種。后者較前者對(duì)色域描述更為精確,但是數(shù)據(jù)較大,色域映射也更為復(fù)雜。在基于ICC的色彩管理流程中,創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的特性化文件與創(chuàng)建其它設(shè)備(如數(shù)字相機(jī)、掃描儀、打印機(jī)等)的特性化文件的目的相同,都是為了記錄特定設(shè)備的色彩特征,以便通過(guò)色彩管理模塊進(jìn)行不同色域的映射或轉(zhuǎn)換,從而盡可能達(dá)到色彩數(shù)據(jù)傳遞和交流一致。
         
          顯示器校色工具
          目前印刷及數(shù)字影像行業(yè)所使用的顯示器校色工具中,美國(guó)愛(ài)色麗公司的產(chǎn)品占有質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)和極高的市場(chǎng)占有率。特別是自2006年愛(ài)色麗(X-Rite)公司與格靈達(dá)麥克貝斯(GretagMacbeth)公司合并之后,其顏色測(cè)控和色彩管理方案更是處于行業(yè)壟斷地位。
          受色麗公司提供了一系列的校色工具可供選擇。初級(jí)方案包括il Display屏幕校色儀,和il Design色彩管理套裝工具,主要用于屏幕色彩的校正和前專色數(shù)據(jù)的采集。中級(jí)方案包括il photo il proof和il XT套裝,中級(jí)方案根據(jù)功能配置不同可以創(chuàng)建顯示器、數(shù)字相機(jī)、掃描儀、打印機(jī)和印刷機(jī)的ICC特性文件。支持中文的il Match色彩管理軟件使用簡(jiǎn)單,向?qū)綀D形化界易于操作。高級(jí)方案包含ProfileMaker專業(yè)色彩管理軟件,測(cè)量硬件可以選擇手持式的il Pro分光光度儀,IO自動(dòng)掃描臺(tái),以及Isis全自動(dòng)掃描式分光光度儀。
         

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