ICC色彩管理概述 (2).ppt

第二章 色彩管理概述,主要内容：色彩管理基本原理 色彩管理的组成 色彩管理基本过程,2.1 色彩管理基本原理,国际色彩联盟ICC先为各种设备建立特性描述文件，来记录设备如何表达颜色以及可以再现的颜色范围，并提出用与设备无关的颜色空间作为颜色空间转换的中间连接色空间，来自源设备的颜色输入值被转换成PCS色彩值，由PCS色彩值再转换成目的设备颜色值。,借助设备特性文件和特性文件连接空间，原来的m*n色彩转换模式便变成m+n色彩转换模式。色彩管理的复杂度降低。ICC色彩管理模式有两大任务：描述颜色感觉（由特性文件实现）设法保持颜色感觉（由转换程序实现）,2.2 色彩管理组成,特性文件连接色空间PCS再现意图特性描述文件Profile色彩管理模块CMM,连接色空间,ICC规定了CIEXYZ和CIELAB作为PCS:用来表达和定义颜色的视觉含义。当颜色被定义为PCS后，就可以表达正常颜色视觉的人对它的感觉。ICC基于ISO 13655:1996,图像技术图像的光谱测量和色度计算，定义PCS采用标准色度2度观察者，D50标准光源，0/45度观察条件。,再现意图,色彩转换中，源设备的色域往往大于目的设备的色域。也就是说，源设备表现的色彩不能被目的设备全部复制。把不能被复制的源设备颜色称为色域外颜色。ICC规定了四种异色域色彩转换的再现形式，称为再现意图。（处理白点映射、阶调映射、色域压缩）,1.感知意图：颜色外貌 强调保持颜色之间的现存关系。有时为了保持色彩整体感觉的一致性，会在色彩转换时改变所有色彩的色度值。采用感知意图时，源色域空间的所有颜色（包括目的色域内部可以被复制的那部分颜色）值都会被分配一个新的数值，以便让色域外颜色也能挤入目的色域范围，并注重颜色间的相对位置关系，来实现颜色感觉的一致性。适合于以视觉观察为主的影像和照片类联系图像，不适合重视颜色一致性的颜色复制。,2.饱和度意图基于饱和度轴，保留颜色的饱和度而不考虑颜色之间的相应关系。饱和度匹配法更重视饱和度再现，适用于影像实地色调中高彩度图像的色彩再现。特别是在高色彩饱和度和亮度的商业版画中，实现饱和度再现及其精确色彩复制。,3.相对色度意图相对色域匹配法是指在色彩空间中，以亮度轴为基准，保持亮度效果不变的色度坐标匹配，其色彩匹配是相对于纸白（即中性灰部分的a*和b*的值不为0），计算颜色值，保持这些颜色相对于白点的关系。能够将色彩均匀、精确地被复制。这种匹配方法的特点是：色域压缩：是色域内的颜色不变，色域外的颜色由离它最近的颜色代替。阶调压缩：是两色空间的最大亮度相互重叠，其它亮度动态调节，即进行均匀压缩。白点映射：是输入色空间的色调值相对于纸白被转换成新的值。相对色域匹配法适用于重视亮度表现和灰度分布效果的图像。,4.绝对色度匹配法 与相对色度匹配的区别是不把白点进行映射，而是在目的设备上进行对源设备色空间白色的模拟。绝对色度匹配法是指输入输出设备重叠的色域内，色彩绝对准确地再现，而在不重叠色域内的色彩采用输出设备的边缘色彩值来代替，而失真严重。这种方法的特点是：,色域压缩：色域内色彩不变，色域外色彩由离它最近的色彩代替；阶调压缩：色域内的亮度精确再现，色域外的亮度升高或降低，直至正好在色域上，会产生在高光或者暗调处的反差损失；白点映射：输入色空间的色调值恰好均匀地投影到输出色空间，使源色空间与标准观察者（光源D50、视场2。）的白点重合。它不适合色彩丰富的影像、照片类连续调图象的色域匹配。,当使用色彩管理系统从一个色空间到另一个色空间进行颜色数据转换时，要提供源设备特性文件和目的设备特性文件，以便让色彩管理系统知道颜色从哪里来，到哪里去。另外还要知道再现意图，以便告知色彩管理系统用什么方式使颜色到达目的地。或者默认再现意图。通常为感知意图。,特性文件,定义：用来描述设备的控制信号（RGB或CMYK）与之产生的颜色视觉（XYZ或Lab）之间的关系。本质：特性文件的是一个查找表，一组设备控制信号值与另一组视觉颜色值。,特点：1）.不改变RGB或CMYK，只是赋予这些书中特殊的颜色含义（特定的颜色感觉）。2）.不改变设备的行为，只是描述设备的行为。,描述内容：色域：所用成色剂（原色）颜色和亮度值所对应的范围。密度动态范围：设备色中的白场和黑场的颜色和亮度值确定的范围。阶调复制特性：指设备的输入信号值与设备输出信号结果之间的亮度值对应关系。,结构：1）.文件头：描述设备和文件本身信息（128）2）.标签索引表：相当于标记的目录。首先用4个字节说明文件中包含的标记的数量，然后逐一说明每个标记的名称，文件开始的地址和标记的尺寸（12字节）3.）标记对应的数据：各标记的具体数据。需要读取标记时，从索引表获得地址，便可直接定位读取。,必需标记：特性文件描述标记：出现在软件菜单中的特性文件名称。介质白点标记：以XYZ表示介质白点的测量值。颜色适性标签：光源不是D50时，进行颜色适应转换。版权：用7位ASC码字符串表示。除了必须标记，不同类型的特性文件都有自身标记（如再现意图的查找表，阶调复制曲线）,矩阵和查找表设备相关色彩值和PCS值之间的转换有两种：矩阵和查找表1.3*3矩阵，只需存储9个数值，所占存储空间小。使用的CIEXYZ作文件连接色空间。矩阵法只能实现相对色度和绝对色度的再现意图。2.查找表将三维空间分成若干网格，并建立每个网格对应的PCS色彩空间的色彩数据参照表，通过查表对应来完成设备色彩空间和设备无关色彩空间的相互转换。查找表只能满足单向的转换。,类型：三种设备特性文件；四种额外特性文件1.输入设备特性文件：描述扫描仪和数码相机的颜色响应特性。只需定义从输入设备颜色空间到PCS得转换。支持灰度、RGB彩色和CMYK彩色输入设备。2.显示设备特性文件：描述CRT显示器和LCD显示器的颜色显示性能该特性文件必须是双向的。3.输出设备特性文件：描述打印机和印刷机的颜色响应特性。是双向的。既可以从PCS转换到印刷机颜色空间经印刷输出；也可以从印刷机颜色空间经PCS转换到某一打印机颜色空间，进行数码打样输出。,4.设备连接特性文件：允许从设备到设备的直接转换。具有源设备和目标设备特性文件的作用，但本身不是某一台设备的特性文件。5.颜色空间转换特性文件：用来实现设备无关颜色空间之间的转换，例如XYZ和LAB颜色空间之间的转换。6.抽象的特性文件：用于图像在PCS内部的颜色变换大多数软件不支持，实际应用很少。7.命名颜色特性文件：用来支持命名颜色系统，如潘通或其它供应商特定的颜色系列。目的是建立颜色名和设备无关颜色空间颜色值之间的关系，并建立颜色名和设备值之间的对应关系。,色彩管理模块,色彩管理模块CMM:作用是使用特性文件中的颜色数据进行颜色转换。特性文件中包含了设备相关色空间和PCS颜色值之间的转换关系，但只包含了有限的特征色的转换，所以要是有CMM来计算各颜色数值与对应PCS颜色数值。计算过程叫做插值计算。符合ICC规范的CMM能共同使用并可以互换使用的，但在计算精度、白点适应、和插值计算上不同。,2.3 ICC色彩管理基本过程,一 设备校准（Calibration）是色彩管理的首要工作，调整设备的状态以达到理想状态，使设备的行为达到一致，使设备特性文件对它的描述保持准确。方法：将已知颜色值（刺激值），输送给设备，然后测量设备给出的颜色值（响应值），再根据这两个值调整设备，直到响应值达到要求。目标：保证设备的稳定性；优化（线性化）设备；用一个设备模拟另一个设备。,二、特性化（Characterization）为设备建立特性文件，是色彩管理的核心工作。将设备行为记录到设备特性文件中的过程，这个过程不改变设备本身，只是记录设备能够产生哪些颜色，不能产生哪些颜色。特性化必须建立在设备校准的基础上。方法：让设备再现色标版中的色块，然后用色彩测量仪器测量设备再现色块的色彩值，再通过特性化软件比较色块测量值和色标版中的参考数值，最后把结果按照一定的规范生成设备的特性文件并保存。,通过测量色标版中的色块，可以得到制作设备特性文件的参数，包括着色剂（原色）的色彩及亮度、白点和黑点的色彩和亮度、着色剂的阶掉复制曲线。着色剂的颜色决定了设备的色域。白点的颜色：决定了其余所有颜色感觉黑点的密度：决定了设备复制的亮度颜色范围。阶调复制曲线：全面描述设备的颜色特性。,三、色彩转换首先应指定源设备特性文件和目的设备特性文件，然后执行色彩转换工作的CMM模块，并指定需要采用的再线意图，转换颜色。过程：CMM查看源设备特性文件，建立颜色对应表，使源设备颜色值与PCS颜色值互相对应起来，然后查看目标设备文件，并使用指定的再现意图建立一个颜色对应表，使PCS颜色值与目标设备颜色值对应，然后再使用CMM模块中的查找算法，组成一个直接从源设备到目的设备的颜色转换表。最后，将原图像中的每个像素的颜色值通过这个表依次从源设备转换到目的设备。,