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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(shù)字化工作流程的重要環(huán)節(jié)之一。隨著各行各業(yè)數(shù)字化的深入發(fā)展，以及對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程控制的關(guān)注。屏幕顯示的色彩是否準確，穩(wěn)定，以及因此對生產(chǎn)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(yè)，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(tǒng)色彩校正開始的。本文將針對印刷與數(shù)字出版行業(yè)的要求，對顯示系統(tǒng)色彩校正的實現(xiàn)方法和應(yīng)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(jīng)調(diào)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(shè)置難以滿足專業(yè)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(fā)生衰減和性能下降等變化，造成顯示的色彩和亮度也會發(fā)生變化。第三是由于系統(tǒng)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(tǒng)，甚至應(yīng)用軟件的影響，其中任何一個因素的變化都會導(dǎo)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(tǒng)，針對工作流程的特定要求而進行的顏色調(diào)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(yīng)用要求的限制，而實現(xiàn)起來變得相對復(fù)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(tǒng)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(diào)節(jié)將影響顯示色彩的關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)到某一標準或達到特定的要求，為不同顯示系統(tǒng)之間達到相同的顯示效果創(chuàng)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(shù)-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(shè)定為D50,亮度在80cd/m2～120cd/m2，各通道的馬值應(yīng)該在2～2.4范圍內(nèi),不需要差值即可以顯示出1280×1024pi的圖像。顯示區(qū)域?qū)蔷€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(dǎo)性指標，而現(xiàn)在市場上液晶顯示器已經(jīng)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(dǎo)性標準數(shù)據(jù)，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(diào)節(jié)到D50時，顯示器謝謝顯得較為灰暗、發(fā)黃。因此對于CRT校色時，無論一般調(diào)校還是出于輸出匹配的目的，更多的人會將白點調(diào)為D65，而就個人經(jīng)驗而言，專業(yè)的液晶顯示器在白點調(diào)節(jié)支D50時也會有屏幕灰暗、發(fā)黃現(xiàn)象。
伽馬也是顯示器校色的重要參數(shù)之一。對于伽馬值設(shè)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(tǒng)、色彩管理軟件、圖像處理軟件、打印驅(qū)動、照相沖印等等不同調(diào)和和應(yīng)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(tǒng)一。
大多數(shù)顯示器沒有硬件的伽馬校正，對于這些顯示系統(tǒng)的伽馬校正，大多數(shù)是通過調(diào)節(jié)顯示卡 LUT表來完成的。
對于同一個顯示系統(tǒng)，目標伽馬值設(shè)定越大，顯示圖像的反差越大，中間調(diào)和越深。對于多臺顯示系統(tǒng)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(diào)節(jié)是很難實現(xiàn)的，這也是為什么如果不通過校色儀器測量創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的ICC Profile,而僅僅通過Adobe伽馬、Powertrip等軟件調(diào)節(jié)工具是很難實現(xiàn)與輸出樣張色彩匹配的。在基于ICC的色彩管理系統(tǒng)中，不論是將顯示系統(tǒng)伽馬設(shè)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(qū)域是通過色域的映射來完成的.但在8位色彩位深下,有關(guān)顯示系統(tǒng)伽馬為1.8還是2.2所引起的暗調(diào)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(tǒng)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(tǒng)的前提下測量并創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的特性化文件(ICC Profile),并由操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的色彩管理模塊（CMM）調(diào)用，進行色采轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)較大，色域映射也更為復(fù)雜。在基于ICC的色彩管理流程中，創(chuàng)建顯示系統(tǒng)的特性化文件與創(chuàng)建其它設(shè)備（如數(shù)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(shè)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(zhuǎn)換，從而盡可能達到色彩數(shù)據(jù)傳遞和交流一致。

顯示器校色工具
目前印刷及數(shù)字影像行業(yè)所使用的顯示器校色工具中，美國愛色麗公司的產(chǎn)品占有質(zhì)量優(yōu)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(yè)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(shù)據(jù)的采集。中級方案包括il photo il proof和il XT套裝，中級方案根據(jù)功能配置不同可以創(chuàng)建顯示器、數(shù)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?qū)綀D形化界易于操作。高級方案包含ProfileMaker專業(yè)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。