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色彩管理系统

色彩管理系统(CMS)作为当前印前系统发展的一个重要方向,已为众多印刷界及相关领域的人士所认知,它的诞生和发展与桌面现版和数字印刷息息相关。由于桌面出版系统的开放式环境使色彩在复制过程中牵涉到不同的设备和介质,而这些设备和介质之间又存在着不确定的关系,使得图像色彩从原稿到显示器,再到*终印刷品,很难保持一致。因此,色彩管理已越来越为广大软件开发商和业内士所重视。

一、色彩管理系统的工作流程分析

从某种意义上讲,色彩管理是一个关于色彩信息的正确解释和处理的技术领域,即管理人们对色彩的感觉;客观地说,就是在色彩失真*小的前提下将图像的色彩数据从一个色空间转换到另一个色空间的过程。
在整个图像复制工艺中,所涉及到的设备都具有其自身表现的色彩能力,即不同的色空间。色彩管理的主要目的就是实现不同色空间的转换,以保证同一图像的色彩从输入到显示、输出中所表现的外观尽可能匹配,*终达到原稿与复制品的色彩的和谐一致。建立设备的色彩描述文件(profile)是色彩管理的核心,描述文件对系统中每个设备的具有代表性的颜色特征加以描述,如色度特性化曲线、输出色域特性曲线等,色彩管理系统利用这些具有代表性的颜色特征实现各设备色空间的匹配和转换,*终达到所见即所得。
a. 对扫描仪做色度特性化,建立扫描仪的色彩描述文件;对照输入图像的RGB值,依据描述文件转换到标准色空间;
b. 对显示器做色度特性化,建立显示器的描述文件,通过CMS转换到标准色空间;
c. 对输出设备进行色域特性化,建立输出设备的描述文件;依据描术文件,把CMYK网点百分比转换到标准色空间;
d. 输入、显示和输出设备都处在同一标准色空间下,从而获得统一的颜色外观。 二、色彩管理的要素

进行色彩的管理必须遵循一系列规定的操作过程,才能实现预期的效果。色彩管理过程有3个要素,简称为“3C”(即“Calibration”——标准、Characterization”——特性化及“Conversion”——转换)。
1. 标准
为了保证色彩信息传递过程中的稳定性、可靠性和可持续性,要求对输入设备、显示设备、输出设备进行标准,以保证它们处于校准工作状态。
(1)输入校正
输入校正的目的是对输入设备的亮度、对比度、黑白场(RGB三原色的平衡)进行校正。以对扫描仪的校正为例,当对扫描仪进行初始化归零后,对于同一份原稿,不论什么时候扫描,都应当获得相同的图像数据。
(2)显示器校正
显示器校正使得显示器的显示特性符合其自身设备描述文件中设置的理想参数值,使显示卡依据图像数据的色彩资料,在显示屏上准确显示色彩。
(3)输出校正
输出校正是校正过程的*后一步,包括对打印机和照排机进行校正,以及对印刷机和打样机进行校正。依据设备制造商所提供的设备描述文件,对输出设备的特性进行校正,使该设备按照出厂时的标准特性输出。在印刷与打样校正时,必须使该设备所用纸张、油墨等印刷材料符合标准。

2. 特性化
当所有的设备都校正后,就需要将各设备的特性记录下来,这就是特性化过程。彩色桌面系统中的每一种设备都具有其自身的颜色特性,为了实现准确的色空间转换和匹配,必须对设备进行特性化。对于输入设备和显示器,利用一个已知的标准色度值表(如IT8标准色标),对照该表的色度值和输入设备所产生的色度值,做出该设备的色度特性化曲线;对于输出设备,利用色空间图,做出该设备的输出色域特性曲线。
在做出输入设备的色度特性曲线的基础上,对照与设备无关的色空间,做出输入设备的色彩描述文件;同时,利用输出设备的色域特性曲线做出该输出设备的色彩描述文件,这些描述文件是从设备色空间向标准设备无关色空间进行转换的桥梁。

3. 转换
在对系统中的设备进行校准的基础上,利用设备描述文件,以标准的设备无关色空间为媒介,实现各设备色空间之间的正确转换。由于输出设备的色域要比原稿、扫描仪、显示器的色域窄, 因此在色彩转换时需要对色域进行压缩,色域压缩在ICC协议中提出了4种方法:
a. 优良色度法 
这种方法使在输出色域内的颜色转换后保持不变,而把超出输出色域的颜色用色域边界的颜色代替。对于输出色域和输入色域相近的情况,采用这种方法可以得到理想的复制。
b. 相对色度法 
这种转换方法改变白点定标,所有颜色将根据定标点的改变而做相应改变,但不做色域压缩,因此所有超出色空间范围的颜色也都被色域边界*相近的颜色所代替。用这种方法可以根据印刷用纸的颜色高速定标白点,适合于色域范围接近的色空间转换。
c. 突出饱和度法 
这种方法追求高饱和度,对饱和度进行非线性压缩。这不一定忠实于原稿,其目的是在设备限制的情况下,等到饱和的颜色。
d. 感觉性 
这种方法在进行色域映射的同时,还要进行梯度优化。它保持颜色的相对关系,也就是根据输出设备的显色范围调整转换比例,以求色彩在感觉上的一致性。

三、几种主流色彩的管理系统

Adobe的Photoshop 色彩的管理系统作为Adobe 公司*杰出的图像处理软件,Photoshop 在图像处理方面具有其不可替代的地位。同时,Adobe 公司还极力把Photoshop发展成为一个完整的色彩管理系统。Photoshop软件的色彩的管理特性是由显示器设置(Monitor Setup)、印刷油墨设置(Printing Inks Setup)和分色设置来控制的。
为了使用户在屏幕上看到的颜色尽可能地与输出样张的颜色相接近,必须首先对用户的系统进行校正,准确的色彩工作流程一定是从显示器校正和显示设置开始的。“Monitor Setup”包括显示器校正和显示器设置两个部分。在显示器中以显示器类型、磷光粉、色温等数进行正确的选择,这样,在把图像进行色彩模式的转换时,就可以根据以上参数的设定进行正确的颜色转换。
印刷油墨设置的基本目的是Photoshop提供*终印刷所用的油墨、纸张以及印刷机械的信息。不同的纸张对油墨的吸收和网点扩大不同,不同油墨的呈色性不同,不同印刷方式的网点扩大率也不尽相同。所以需要在“Printing Inks Setup”中对这些参数进行设置。在从RGB图像数据和在“Monitor Setup ”中得到的显示器数据中获取基本信息后,就可以按照*终印刷条件的特性来完成色彩模式的转换了。
分色中*重要的一项是黑版量的确定。理论上讲,从一个RGB值分色可以产生多个CMYK值,而*终的印刷效果应该相同。但是,由于不同印刷纸张的受墨量和不同的印刷机械的特性,使理论上的可能不能得以实现,所以有必要对分色的类型和黑版量、印刷总网点百分比进行相应的设置。
Apple 的ColorSync色彩管理系统 ColorSync是由苹果公司发布的色彩管理系统,它采用ICC标准,以Lab色空间作为标准参照空间,是在Mac操作系统下应用的系统级色彩管理软件。它是一个开放式的色彩管理系统,用户可以通过ColorSync的Plug-in模块进行不同色彩管理系统之间的色彩转换。ColorSync系统包括3个组成部分,一个ICC标准的色彩描述文件、色彩匹配方式(CMM)和应用软件界面(API)。
设备描述文件定义了设备的颜色特性信息,通过这些信息可以获取所使用设备能够显示、捕捉和重现的色彩范围。当使用ColorSync建立一个文件时,文件中就会存储一个Profile文件,这样,在其他的设备上处理带有ColorSync 描述文件的图像时,ColorSync 就会通过比较建立图像的设备特性与显示器的特性,进行色空间匹配运算,从而获得*佳颜色效果。
色彩匹配方式是ColorSync的核心部分,它实现不同色彩空间的转换。更重要的是,ColorSync的色彩转换模式采用了Linotype Hell的高素质色彩匹配技术,用户可以使用更佳的色域压缩方法来处理色域以外的颜色。
由于各种应用软件对色彩的表现力有所不同,从图像扫描到*终复制,同一图像色彩会有不同的外观。为了工作中能够时刻掌握准确的色彩,就需要将这些应用软件进行有效的色彩匹配。色彩匹配方式可以通过ColorSync的应用软件进行色彩匹彩,从而达到一致的目的。
Kodak的色彩管理系统 Kodak是同时支持PC和Mac平台的色彩管理系统。与Apple ColorSync和Adobe的Photoshop不同,Kodak的色彩管理系统倾向于用模块化的方式进行色彩管理,而且提供了几种局部性的模块,将这些模块组合在一起就可以构成一个完整的色彩管理体系。而且它具有针对于Photo CD图像输入过程的色彩管理功能。
Kodak色彩的管理系统一般包括KPCMS、DCP、PICC及PCS100 4个模块,它们既可分别使用,也可组合成为一个完整的色彩的管理系统。
KPCMS模块 (Kodak 精密色彩管理系统) 提供了足够多的符合ICC标准格式的设备描述文件。其输入设备包括RGB图像来源和CMYK图像来源等,其输出设备包括打印机和打样机。但由于它本身不能编辑设备描述文件,因而有很大的局限性。
DCP模块(设备色彩描述文件启动软件包》是专为PhotoCD图像提供显示和输出色彩校正的软件包,当打开PhotoCD图像时,要求用户选择两个设备描述文件,输入设备描述文件是一个Photo CD设备的描述文件,输出设备描述文件可以是显示器描述文件,也可以是一个色彩打样机描述文件。PICC模块(精密输入色彩特性化)提供一个扫描仪实用标准程序而增强了DCP的功能。
对于上等的图像处理和扫描应用程序,Kodak 提供了PCS100模块加速Photo CD 和Prophoto CD 图像的色彩转换过程。利用PCS100模块,可以生成各种设备之间的直接链接,以跳过向CIE色空间的中间转换过程,节省每次转换的时间以及转换过程中的色彩损失。

 

四、如何选择合适的色彩的管理系统

目前国内外已有许多公司开发色彩的管理系统,虽然国际色彩组织ICC制定描述设备色彩表现力的标准ICC Profile,但是各个公司在一些标准之下开发出来的色彩的管理系统,对设备的色彩的管理能力各不相同,对设备之间的色空间转换与色彩匹配性能各异。因此,使用者应根据自己的需要来选择*适合的色彩的管理系统,选择时应考虑以下几方面因素:
1. 市面上的色彩管理系统几乎都不能对复制的整个过程提供完整的色彩管理,各个系统都有其擅长的色彩管理部分,因此使用者必须确定是在哪 些设备上需要获得一致的色彩,以选择合适的系统。
2. 确定色彩管理系统中自带的描述文件,以及是否支持在开放式系统中建立描述文件;若属封闭式系统,则必须由厂方建立描述文件,这样就需要确定是否能够承受建立描述文件所需的费用。
3. 对各种色彩管理系统进行性能比较,针对使用者的具体情况,可以对系统的可靠性、高备支持能力、可扩充性、兼容性和易用性等多种性能进行比较。
4. 对选择的色彩管理系统进行测试,用同一彩色原稿对系统进行测试,观察哪一种系统在具体操作环境下,能获得与原稿*吻合的效果。


 

主营产品:

Chatillon测力计,纳米激光粒度仪,Starrett材料试验机,摩擦磨损试验机,自动熔点仪,Park Systems原子力显微镜,聚合物测试和样品制备系统,密度仪,折光仪,旋光仪,卡尔费休水分仪,包材检测用热封仪,Julabo恒温水浴,爱色丽色度计,梅特勒热分析仪


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