[科普中國]-色彩管理系統(tǒng)

簡介

如今，印刷行業(yè)中的色彩控制方式從印刷質(zhì)量控制中獨立出來，建立一套專用的系統(tǒng)，稱之為色彩管理系統(tǒng)CMS（Color Management System）。

色彩管理系統(tǒng)包含的工作有三步驟：設備校正（Calibration）、特征化（Characterization）和色彩轉換（Conversion），合稱色彩管理系統(tǒng)的3C。

設備校正（Calibration）。校準是將每個設備（顯示器、掃描儀、印刷機）調(diào)整到定義的標準狀態(tài)的方法，使設備能夠從一特定的顏色輸入值產(chǎn)生可預見的顏色。通常為了補償設備的老化或其他因素的變化，都必須定期對設備進行定期校準。

色彩管理色彩管理，是指在色彩失真最小的前提下，將顏色信息從一個色彩空間轉換到另一個色彩空間的過程。目的是保證同樣的顏色信息從輸入到顯示、輸出整個過程中表現(xiàn)的外觀盡可能相同，最終達到原稿與復制品的色彩一致性匹配。
目前基于ICC的設備色彩管理系統(tǒng)應用最為廣泛[33] 0 1993年，Adobe Systems Inc., Eastman Kodak Company, Apple Computer, Agfa, Sun Microsystems等彩色出版印刷發(fā)展商及電子影像發(fā)展商共同組建了國際色彩聯(lián)盟(工nternational Color Consortium，簡稱ICC )。 ICC致力于建立貫穿整個彩色復制過程統(tǒng)一的色彩管理標準及色彩轉換標準，建立了一套對色彩傳遞和轉換的控制機制。隨著ICC組織的成立及其對色彩管理標準化進程的推進，以ICC標準為基礎的色彩管理技術逐漸成為主流方向，己被許多操作系統(tǒng)和各種色彩復制的專業(yè)人員所接受，并對基于計算機的色彩相關工業(yè)產(chǎn)生了深遠影響。

基于ICC的色彩管理實施目前對基于ICC標準的色彩管理實施主要包括以下三個方面:
1.設備校正(Calibration)。即使工作設備處于正常與最佳工作狀態(tài)的手段與方法。色彩復制技術中所使用的設備如果不能正常而穩(wěn)定工作，則會使色彩復制的結果無法預知與控制，因此進行色彩管理流程的首要工作，就是對相應的設備進行校正。
2.設備特性化(Characterization)。設備的特性化，就是對不同設備的色彩表達能力和所能再現(xiàn)的顏色范圍的描述，簡言之，就是獲取描述各設備色彩特性的特性文件，其核心就是提供將某一設備的色彩數(shù)據(jù)與設備無關色空間中色彩數(shù)據(jù)進行轉換所需的必要信息。設備特性化是色彩管理系統(tǒng)工作的核心。

3.色彩轉換(Conversion)。不同設備的色域范圍不同，實現(xiàn)彩色圖像色彩信息的精確復現(xiàn)需要在不同的數(shù)字設備之間進行顏色數(shù)據(jù)的轉換，在色彩管理系統(tǒng)中都借助色彩管理模塊(Color Management Module，簡稱CMM)來實現(xiàn)這一功能，CMM模塊依據(jù)特性文件所描述的設備顏色特性進行不同設備間的顏色數(shù)據(jù)轉換。

基于ICC的色彩管理系統(tǒng)的基本結構如圖所示。由圖可知，建立準確的設備色彩特性描述文件是色彩管理系統(tǒng)的核心，是否能夠準確地描述設備色彩特性，決定了色彩管理的結果。1

設備特征由于每個顏色輸入或輸出設備色彩表現(xiàn)能力各不同，所以，同一組的RGB或CMYK顏色數(shù)據(jù)，在不同的設備上輸出，可能出現(xiàn)不同的顏色效果。特征化的目的是確立每一種設備的色彩特性，這些色彩特性可以通過一些軟件及硬件的配合產(chǎn)生一個“特征文件”來記錄。

色彩轉換（Conversion）。不同設備的色域都不一樣，我們進行色彩的復制過程中，需要在不同設備之間進行色彩空間的數(shù)據(jù)轉換。色彩轉換不是提供百分之百相同的色彩，而是發(fā)揮設備所能提供最理想的色彩，同時讓使用者預知結果。

色彩管理系統(tǒng)的基本結構是以CIE色度空間為參考色彩空間，特征文件記錄設備輸入或輸出色彩特征，并利用應用軟件及第三方色彩管理軟件作為使用者的色彩控制工具。

(1) 通用的參考標準。1993年以前，各家色彩管理系統(tǒng)的廠商沒有統(tǒng)一的標準格式，各個廠商獨自發(fā)展自己的色彩特征文件，令使用者無法利用色彩特征文件做色彩管理與溝通，導致色彩管理的理想無法實現(xiàn)。因此，ICC國際色彩聯(lián)盟（International Color Consortium）于1993年成立，建立了色彩特征文件的標準格式，稱為ICC標準格式。

ICC的目標在于建立一個可以以一種標準化的方式交流和處理圖像的色彩管理模塊，并允許色彩管理過程跨平臺和操作系統(tǒng)進行。ICC標準是建立在PCS（Profile Connection Space——中轉空間）參考空間的基礎上。所謂彩色連結空間PCS是用來連結各種設備的ICC色彩特征文件所用的，在ICC中是指定采用CIE標準為色彩特征文件轉換的依據(jù)，而且建立設備色彩特征文件時，其使用的設備獨立色彩是以CIE XYZ或CIELab等方式來表示色彩。ICC特征文件包含從輸入設備顏色空間向PSC空間轉化的數(shù)據(jù)，還包括從PSC空間到輸出設備顏色空間轉換的數(shù)據(jù)。

(2)設備的色彩特性文件(DCPS)。設備特征化，是用以界定輸入設備可辨識的色域范圍與輸出設備可復制的色域范圍的工作，并將不同設備間RGB或CMYK的色彩與CIE所制定的設備獨立色彩，如CIE XYZ或CIELab色彩空間，建立設備色彩（device-dependent color）與設備獨立色彩（device-independent color）間的色彩轉換對映文件，此一文件稱為設備特征文件。

設備特征文件為色彩管理系統(tǒng)提供將某一設備的色彩數(shù)據(jù)（即一個設備能夠產(chǎn)生或獲得的色彩范圍、色域）轉換到設備獨立的色彩空間中所要的必要信息。DCPS是基于顏色的光譜數(shù)據(jù)而得到的設備顏色特性數(shù)據(jù)，它作為一種標準，可通過不同的設備所附帶的特征文件來描述和翻譯不同廠商生產(chǎn)的設備再現(xiàn)色彩的能力。所有經(jīng)過校正的設備通過色彩測量儀器讀取設備色彩信息，并將結果存在DCPS中，所以DCPS是用以描述設備色彩特性的數(shù)字信息文件，其建立了設備間RGB或CMYK與CIELab顏色之間的對應關系。

(3)色彩管理模塊CMM（Color Management Module）。色彩管理模塊用于解釋設備特征文件，依據(jù)特征文件所描述的設備特征進行不同設備的顏色數(shù)據(jù)轉換。無論是操作系統(tǒng)還是專門的色彩管理軟件都提供對應的CMM。CMM使用色彩管理軟件用設備顏色數(shù)據(jù)表示圖像顏色，從而完成色彩的轉換。