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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
屏幕顯示是數字化工作流程的重要環節之一。隨著各行各業數字化的深入發展，以及對產品質量和生產過程控制的關注。屏幕顯示的色彩是否準確，穩定，以及因此對生產效率和效益的影響也越來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，不同的工作流程，也對屏幕的色彩有著不同的要求。但總得來說屏幕的色彩管理都是從顯示系統色彩校正開始的。本文將針對印刷與數字出版行業的要求，對顯示系統色彩校正的實現方法和應用工具做簡單的介紹。

為什么需要對顯示器校色
為什么需要對顯示器校色？顯示不是在出廠時已經調校好了嗎？許多初涉色彩管理的，人常常會有這樣的疑惑。基本上有三個主要原因，第一是由于前文提到的不同的工作流程對于顯示色彩的要求不同的，所以出廠默認的通用設置難以滿足專業化的要求。第二是由于顯示器自身的器件在使用過程中會隨時間發生衰減和性能下降等變化，造成顯示的色彩和亮度也會發生變化。第三是由于系統顯示的張色彩，不僅因顯示器而異，還會受到顯示卡，電腦硬件，操作系統，甚至應用軟件的影響，其中任何一個因素的變化都會導致顯示色彩的變化。因此，所謂的顯示器校色，即是對整個顯示系統，針對工作流程的特定要求而進行的顏色調校。所以操作上看似簡單的顯示器校色，實際上由于受到諸多軟硬件和應用要求的限制，而實現起來變得相對復雜了許多。

如何進行顯示器校色
在色彩管理流程中的顯示系統校色主要分兩個方面。一方面是標準化，另一方面是特性化。標準化的目的在于通過顯示器硬件或電腦軟件的調節將影響顯示色彩的關鍵參數調節到某一標準或達到特定的要求，為不同顯示系統之間達到相同的顯示效果創造條件。例如：顯示分辨率、色彩位深、白畫蛇添足色溫（或色度）、白點亮度、黑場亮度、馬值等。在ISO12646.2001(印刷技術-彩色打樣用顯示器-性能指標和觀測條件)國際標準中，對用于彩色校樣的CRT顯示器提出了一些性能指標上的基本要求。例如：推薦顯示器的白點色溫設定為D50,亮度在80cd/m2～120cd/m2，各通道的馬值應該在2～2.4范圍內,不需要差值即可以顯示出1280×1024pi的圖像。顯示區域對角線尺寸不小于43cm（17英寸），顯示圖像高度不小于22cm（8.5英寸），中間與邊緣的視覺均勻度差異不大于5%等等。遺憾的是，目前我們還沒有看到打樣用液晶顯示器的指導性指標，而現在市場上液晶顯示器已經逐漸取代了CRT顯示器成為主流。但是兩者的校色過程還是比較接近的。下表列出了ISO 3664和ISO 12646中的一些指導性標準數據，通過比較可以更好地了解屏幕校色的重點。
在校色實踐過程中，許多人感覺到當CRT顯示器的白點調節到D50時，顯示器謝謝顯得較為灰暗、發黃。因此對于CRT校色時，無論一般調校還是出于輸出匹配的目的，更多的人會將白點調為D65，而就個人經驗而言，專業的液晶顯示器在白點調節支D50時也會有屏幕灰暗、發黃現象。
伽馬也是顯示器校色的重要參數之一。對于伽馬值設定到1.8還是2.2仍然有許多人持不同觀點.同時伽馬這一名詞也被廣泛使用在顯示器硬件、操作系統、色彩管理軟件、圖像處理軟件、打印驅動、照相沖印等等不同調和和應用中，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一。
大多數顯示器沒有硬件的伽馬校正，對于這些顯示系統的伽馬校正，大多數是通過調節顯示卡 LUT表來完成的。
對于同一個顯示系統，目標伽馬值設定越大，顯示圖像的反差越大，中間調和越深。對于多臺顯示系統之間就會盡可能的接近。如果校色的目的在于與輸出樣張色彩匹配，在沒有色域映射的情況下僅通過伽馬的調節是很難實現的，這也是為什么如果不通過校色儀器測量創建顯示系統的ICC Profile,而僅僅通過Adobe伽馬、Powertrip等軟件調節工具是很難實現與輸出樣張色彩匹配的。在基于ICC的色彩管理系統中，不論是將顯示系統伽馬設定為1.8還是2.2,對色彩空間的映射或與輸出樣張的匹配效果影響并不大,因為色彩的區域是通過色域的映射來完成的.但在8位色彩位深下,有關顯示系統伽馬為1.8還是2.2所引起的暗調層次過渡的視覺差異方面的爭論仍然不少,由于篇幅有限,在此就不做介紹了.
顯示系統校色的另一方面是特性化.通常是利用測色儀器配合色彩管理軟件在標準化顯示系統的前提下測量并創建顯示系統的特性化文件(ICC Profile),并由操作系統或應用程序的色彩管理模塊（CMM）調用，進行色采轉換。在實際操作中，標準化與特性化的過程幾乎是同時進行的。顯示器的ICC Pprofile通常有矩陣式和三維查找表兩種。后者較前者對色域描述更為精確，但是數據較大，色域映射也更為復雜。在基于ICC的色彩管理流程中，創建顯示系統的特性化文件與創建其它設備（如數字相機、掃描儀、打印機等）的特性化文件的目的相同，都是為了記錄特定設備的色彩特征，以便通過色彩管理模塊進行不同色域的映射或轉換，從而盡可能達到色彩數據傳遞和交流一致。

顯示器校色工具
目前印刷及數字影像行業所使用的顯示器校色工具中，美國愛色麗公司的產品占有質量優勢和極高的市場占有率。特別是自2006年愛色麗（X-Rite）公司與格靈達麥克貝斯（GretagMacbeth）公司合并之后，其顏色測控和色彩管理方案更是處于行業壟斷地位。
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據的采集。中級方案包括il photo il proof和il XT套裝，中級方案根據功能配置不同可以創建顯示器、數字相機、掃描儀、打印機和印刷機的ICC特性文件。支持中文的il Match色彩管理軟件使用簡單，向導式圖形化界易于操作。高級方案包含ProfileMaker專業色彩管理軟件，測量硬件可以選擇手持式的il Pro分光光度儀，IO自動掃描臺，以及Isis全自動掃描式分光光度儀。