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什么是色彩之顏色模型的不足之處

2010-09-14

顏色模型的不足之處

    CIE色度模型令人稱贊不已，但有一點必須十分清楚，它們被設計為只能預測在特定距離、特定背景、特定照明條件之下兩個顏色均勻色塊看上去匹配的程度。色彩管理技術將這個模型應用到了超出它們設計指標的情況下，用它們去匹配復雜顏色場景的情形，例如觀察攝影照片。總體上一講，色彩管理的工作非常出色，但是有一點要清楚地認識到，那就是我們的視覺系統對復雜的顏色過程有著復雜的響應，而目前所使用的CIE顏色模型對此還無能為力。已經發現了很多顏色視覺現象——經常以首先發現這種現象的科學家的名字來命名這些現象，它們說明了一個重要的事實：與色度計和分光光度計測量的結果不同，人眼對顏色的感覺是有一定關聯關系的。
    因此，我們反復提出過這樣的忠告：色彩管理使用色度的方法去搜集有關設備工作狀態的數據，但其目的并不是要獲得某種色度上的匹配，而是要達到令人在視覺上滿意的圖像效果。有時，為達到某個顏色準確匹配的代價是損失同一幅圖像中其余的顏色。有時兩個顏色的色度值雖然不同，然而它們在特定的場景和觀察條件下，在視覺上可能是相互匹配的。
   一些顏色視覺特性，例如，同時對比和先后對比（圖1-12和圖1-13）與顏色恒常性（見下一節的討論）都沒有色度模型，并且無法用顏色測量儀器來測量。有時，顏色測量不受這些現象的干擾是一件好事，比如當你用測量的方法搜集有關設備工作狀態的原始數據，并將其提供給色彩管理系統或特性文件制作軟件的時候。然而到了評價結果的時候，你就不要用色度計去判定是否成功了。一雙經過訓練的眼睛在評價結果的時候每每會勝于測量儀器。
     這里僅是幾種色彩管理所忽視的視覺現象。
     顏色恒常性

顏色恒常性是視覺系統重要的特性之一，它是那樣地根深蒂固，以至于人們很少意識到它。顏色恒常性，有時稱其為“抵消光源的作用”，是指即使改變了照明條件，而對于物體的顏色感覺卻保持不變的趨勢。換句話說，即使來自物體的光的波長組成（光譜能量）改變了，我們的視覺系統能夠從周圍物體和標志得到暗示，改變的是光而不是物體。
令人吃驚的是，顏以恒常性特性其實是神經系統的一種非常基本的特征。它不包含記憶的作用，更沒有高級的思維因素，似乎是深植于我們視覺系統底層結構中的某種東西。事實上，顏色恒常性已經在像金魚這類具有簡單神經系統的動物身上得到了證實（見圖1-25）。對于人類，顏色恒常性看來是視網膜中央-四周區域視場上發生的類似相反色作用的結果，然而這個相反色作用卻不是發生在視網膜的第二層，中央-四周區域視場對顏色恒常性的響應似乎發生在大腦的視覺皮層，而且它們遠比相反色的起因復雜。

圖1-25：顏色恒常性）

     設備不具有顏色恒常性。照相機沒有顏色恒常性。膠卷不會隨現場照明的變化而改變它的光譜響應。這就是為什么攝影師要根據照明條件選擇相匹配膠卷的原因。數字相機具有自動白平衡功能，能夠隨現場照明條件改變它的響應，但是它的這種做法與人眼不同。假如用一臺數字相機拍攝一匹站在一棵樹葉茂盛的大樹樹蔭下的白馬照片，它會忠實地記錄下經過樹葉濾色后再由白馬反射回來的綠光，于是就會得到一張綠色馬的照片。然而當用人眼直接觀看時就會知道不會這樣一匹綠馬，于是他們就會“抵消光源作用”，將馬看做白色。
     同樣，色度計也不能測出顏色恒常性。它們模擬的只是人眼對孤立顏色樣品的三刺激值而不會考慮環境色。即使是像掃描儀這類確實能夠測量孤立顏色樣品周圍顏色的設備，也由于真實的顏色恒常性太復雜了，至今還沒有一個可用的數學模型可以讓色彩管理去補償它的顏色。
     顏色恒常性與色彩管理。

     雖然色彩管理還沒有顏色恒常性的模型來處理這個問題，但它還是能夠做許多事情。色彩管理要做的重要事情就是要保持好一幅圖像中顏色之間的關系。這就是我們所說的感性再現方式與色度再現方式的區別。要是能夠只將部分顏色而不是全部顏色準確地色度再現的話，也就是部分顏色忠實再現而另一些顏色不是，通常這樣的復制效果還不如讓所有顏色都具有相同的偏差時在視覺上得到的復制效果更令人滿意。
     顏色恒常性是中性色為什么重要的一個原因：中性色——尤其是印刷圖片中的高光點，因為它的顏色受紙張顏色的影響很大——形成了顏色的參照點。如果中性色偏色，整個圖像看起來也會偏色，但這很難精確地查明究竟是怎么產生的。只有經過一定訓練才能夠“忽略掉”視覺系統的顏色恒常性，才能在你的視覺系統說：“這些中性色確實是非彩色”的時候，指出“這些中性色是偏藍色的”。
     有關顏色恒常性及色彩管理的后一點是：顏色恒常性提出了一種觀點，光源的色溫并不像一些人想像的那樣重要。色溫固然是重要的，但不是凌駕于其余因素之上的。例如，在校準顯示器時，通常有兩種選擇來確定顯示器的白點色溫：定在D50或D65。許多人選擇D50是為要精確匹配用D50標準燈箱觀察顏色時的白點顏色。然而我們，連同許多其他業內人士，都推薦使用D65，因為我們認為你會樂于去觀看一臺亮白的D65顯示器，而不愿意去觀看一臺暗黃的D50顯示器，即便是D50顯示器與D50標準燈箱的白點顏色在色度上更加接近。匹配兩個觀察條件的亮度水平也非常重要，甚至比對色溫的匹配更加重要，因為顏色恒常性特性會做很多適應色溫輕微差別的工作。
     心理因素：顏色名稱與記憶色

現在我們轉而看一下顏色的心理屬性。這里包括我們還不甚了解的顏色判斷問題。一些心理屬性可能與以往的學習有關，有些甚至可能與文化有關。但是這些屬性都與我們談論顏色所使用的語言表達方式有關。
名稱與顏色復制。

我們將色調定義為一種能讓基本顏色據此而得名的顏色屬性。色調與基本顏色名稱之間的關聯不僅僅有哲學上的細微差別，而且很可能是彩色復制中需要記住的東西。如果不考慮其他因素，復制質量中應將色調的調整刻度設備得細。我們總是對目標色與復制色、軟打樣與印刷品之間的色調差異更加挑剔，超過了對亮度及飽和度的挑剔程度。如果色調的偏差已經大到足以超越顏色名稱之間的無形界限，例如，當你的紅色已經稍許進入了橙色，或者你的天空色有那么點偏向了紫色時，于是人們就會更多地注意到色調偏移，這或許是因為他們現在能夠用語言來很清楚地表達出來。這一點的好處在于，這通常正是解決問題的第一步——由于能夠以顏色名稱指出色調的偏移方向，你就可以找到了問題的根源（紅里面黃墨太多了，或是藍天里面品紅墨多了）。
記憶色。

所有從事印刷的人都知道一種顏色心理效果就是記憶色。記憶色就是類似于膚色、草地綠、天空藍等，都是我們常熟悉的顏色。這些顏色比其他顏色更重要的原因，是因為我們對于它們的記憶深刻。圖1-26左邊的顏色是真顏色，而右邊的是一個假顏色。在評價彩色復制的質量時，我們通常要以某些顏色的準確性比其其他顏色的“準確性”更重要為評價的權重。這里之所以將“準確性”用引號括起來，是因為我們對于這些顏色牢固的記憶往往是很不準確的。即便所有的顏色在色度上都很準確，而皮膚色不是我們所想像的那樣，這幅圖像看起來也是“錯的”；如果膚色令人滿意了，而毛衣的顏色卻有一點太紅了，然而很少有人會察覺到這點，除非這幅圖片是為一本毛衣產品分類廣告印的。