色彩管理
基本色彩理論
準確列印或顯示彩色圖像的真正挑戰在於,我們試圖使用無法再現可見光譜中幾乎所有顏色的設備或技術來近似現實世界的顏色。
可見光譜包括從約 400nm 到約 700nm 的波長。
此外,我們選擇的一些技術比其他技術更強大。 例如,計算機顯示器通常比噴墨印表機在模擬真實顏色方面做得更好。 這就是我們需要 Color Management 的原因之一。 色彩管理可幫助我們從使用的任何進程或設備中獲得最準確的顏色輸出。
顏色模型
有幾種不同的顏色模型或色彩空間可以幫助我們描述和再現顏色。 這些顏色模型允許我們使用物理表示和數值來指定顏色。 以下部分總結了圖形再現中最常用的色彩空間。
關於「準確顏色」的說明:
我們將看到 「準確」 本身就是一個主觀的術語。 事實上,我們的客戶通常不想要準確的顏色。 他們想要在貿易展上引起注意的「極端」或螢光色。 但是,目前我們將使用 accurate 來表示盡可能接近現實世界的顏色。
RGB 和加色
紅、綠、藍 (RGB) 色彩空間近似於人眼的工作方式。 它用於在電視和電腦螢幕、照片和其他數位輸出設備上創建顏色。 數碼相機和掃描器在 RGB 空間中捕獲顏色數據。
RGB 稱為加色,因為它用光「繪製」。。 我們之所以使用這個模型,是因為 RGB 原色的三個波長或多或少對應於從眼睛傳輸到大腦的信號。 我們在 RGB 中看到。
混合 RGB 原色會產生輔助色
計算機監視器技術提供了 RGB 如何產生顏色的一個很好的範例。 顯示器向螢幕發射三個電子槍,每個電子槍對應每個原色(R、G 和 B)。 如果所有三種顏色都以全強度混合,則組合的 RGB 原色將產生白色。
- 將紅色和綠色全強度混合會產生黃色。
- 以全強度混合紅色和藍色會產生洋紅色。
- 以全強度混合藍色和綠色會產生青色。
並非巧合,這些是另一種色彩空間 CMY 的原色,我們稍後會討論。
在 Photoshop 中指定青色
RGB 是一個三維色彩空間,空間內的任何顏色都可以用三個數位來描述。 例如,我們可以將青色表示為 R = 0、G = 255、B = 255。
噴墨列印的主要挑戰之一是照片圖像(例如 TIFF 檔)通常以 RGB 格式捕獲,但最終將以 CMYK 格式呈現。 由於這兩個空間的特性差異很大,我們需要將圖像 - 通常從 RGB 轉換為 CMYK - 以最大限度地發揮 CMYK 列印過程的能力。 但在我們超越自己之前,讓我們繼續討論 CMY(K) 顏色模型。
說到 Photoshop . . .
在 Adobe Photoshop® 和其他圖形應用程式中,RGB 原色的色階以 0-255 的範圍內描述,而不是以 0-100% 的百分比來描述。 當所有三個主色都為 255 時,螢幕應為白色。 當所有三個原色都為0時,螢幕應為黑色。 當所有三個原色都以任何相等的值顯示時,螢幕應顯示中性灰色。
CMYK 和減色
青色、洋紅色和黃色 (CMY) 是大多數使用油墨(通常採用 CMYK 形式)列印的列印設備使用的顏色模型。 這包括膠印機、噴墨印表機和靜電印表機。 CMY 色彩空間在理論上與 RGB 色彩空間相反,但它也是 RGB 色彩空間的補充。
CMY 不是將原色相加以創建新顏色,而是從白色中減去顏色。 白色由所有顏色組合而成。 在 CMY 方案中,我們從白皮書開始,它理論上是全光譜調色板。 我們看到白色是因為入射光從紙張反射回我們的眼睛。 如果紙張上沒有墨水,我們將看到所有白色都被反射。 當我們使用特定陰影的墨水進行列印時,一些光譜被墨水吸收,其餘的則反射到我們的眼睛中。 換句話說,每種 CMY 原色都充當一個濾光片,它吸收特定波長並將其餘波長反射回我們的眼睛。
入射光被 CMYK 油墨過濾,使未吸收的顏色能夠反射到眼睛。
這就是 CMY 和 RGB 之間的互補關係發揮作用的地方。 如下圖所示,每個 CMY 原色都吸收了 RGB 原色中的一個,讓我們“看到”另外兩個。 青色吸收紅色,所以我們看到的是反射回來的藍色和綠色。
CMY 主 | 吸收 | 反映 |
青色 | 紅 | 綠色/藍色 |
品紅 | 綠 | 紅/藍 |
黃色 | 藍 | 紅/綠 |
CMY 和 CMYK 的問題
CMY 模型的難點之一是,現實生活中的物理油墨在創建顏色方面的效率不如使用光的 RGB 印刷。 此外,某些 CMY 原色(尤其是青色)的效率低於其他顏色。 這些條件是由多種因素造成的,包括原材料和製造工藝的變化。 在大多數情況下(但不是全部),在 RGB 空間中創建顏色比在 CMY 中創建顏色可以讓我們擁有更寬的色域。
當我們開始使用 CMY 混合輔助色時,我們可以非常清楚地看到這一點。 您會記得,當我們以相等的百分比混合 RGB 原色時,我們得到了某種中性灰色。 但是,當我們混合相等的 CMY 時,我們不會得到中性灰度。 我們得到的是帶有色偏的灰色。 如果我們想在 CMY 中列印中性灰色,我們必須補償青色比洋紅色和黃色弱的事實。 例如,對於膠版印刷,25% 中性 CMY 灰色通常指定為 C=25、M=17、Y=17。 這是關於在 CMY 中列印 RGB 圖像原稿所涉及的問題的另一個提示。
由相等製成的灰色 25% CM 和 Y 的值 |
由 C=25% 製成的灰色 M=17% 和 Y=17% |
顯然,這些低效率是將輔助色與 CM 和 Y 混合的一個因素。我們使用 CMY 油墨生成的“RGB”輔助顏色顯然與我們使用“真正的 RGB”生成的更理想的顏色組合不對應。 例如,通過混合洋紅色和黃色油墨創建的紅色油墨將與彩色顯示器上的紅色原色不匹配。 但是,我們可以使用顏色校正和顏色管理方法來改進我們的結果。
這個 「RGB」 紅色是 R=255,G=0 和 B=0 |
這個 「CMY」 紅色是 C=0, M=100% 和 Y=100% |
CMYK 中的“K”
最後,如果我們以 100% 的比例混合所有三個 CMY 原色,我們應該得到純黑色,但在現實生活中,我們沒有。 我們得到的是棕灰色。 這就是在印刷過程中添加黑色墨水(表示為“K”)的原因。 我們需要一個 「真正的」 黑色來渲染 CMY 組合無法處理的深陰影區域。 我們還需要 K 來列印「真正的」黑色文字和線條。 K 通道與 CM 和 Y 組合,可完成 CMYK 色彩空間。
同樣,我們可以使用四個數位的序列來描述四維 CMYK 色彩空間中的顏色,每個數位都是原色的百分比。 下面顯示的橙色表示為 C=0、M=64 和 Y=86。 這些數值規格是描述顏色的有用方法,但它們仍然是相對的。 CMY 油墨的顏色差異很大,這意味著通過混合不同品牌的相同百分比,在某些情況下,同一品牌的不同批次將產生各種二次色。
儘管使用 RGB 顏色模型的設備通常比使用 CMYK 的設備具有更寬的色域,但額外的 K 通道在控制列印圖像的色調範圍方面提供了相當大的靈活性。 瞭解和控制黑色通道的行為是圖像品質控制的主要優勢。
CMYK 以外的油墨
在過去的幾年中,已經推出了 HI-FI和擴展色域 噴墨印表機,它們向基本CMYK添加了其他原色。 這個過程從添加 Orange 和 Green 開始;最新型號提供其他選項,例如藍色和紅色,甚至綠松石色,或最新織物印表機上的專色。
此橙色被指定為 C=0、M=64 和 Y=86,但在膠印機上列印時,它看起來與在噴墨印表機上列印時看起來不同。 事實上,除非我們應用色彩管理,否則在不同的噴墨設備上列印時,它甚至看起來會有所不同。
底線
我們真正需要處理所有這些不同的油墨和輸出設備的是一個標準顏色模型,其中數位顏色描述值是通用的。 有這樣的事情,Wasatch 以實用的方式使其很容易應用。
這對 Wasatch SoftRIP 用戶意味著什麼?
這很有趣,但您可能不需要瞭解它即可從SoftRIP獲得出色的結果。 雖然盡可能多地瞭解數位色彩科學和再現是有利的,但SoftRIP旨在針對幾乎任何級別的用戶知識進行調整。 Wasatch 為 ICC 工作流程、專色替換和 Hi-Fi 顏色配置提供了極其複雜的控件,但使用我們的基本控件每天製作出色的商業印刷品是完全可能的。
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