图像再现中合理运用色彩管理的方法探析

万泽慧

摘要：随着科技的发展，图像色彩再现过程的一致性成为一个行业产品质量的评价标准之一。实现图像再现过程中的色彩管理的准确性成为当前印刷行业竞争的技术性难点。图像的再现还原效果取决于各设备转换、传输过程中色彩的有效管理。为了保证图像再现过程中前后色彩的一致性，合理运用色彩管理具有重要意义。因而文章从图像再现中色彩管理运用的实际和理论意义入手，重点阐述色彩管理系统、图像再现中色彩管理关键步骤的相关知识，从而实现在图像再现中合理运用色彩管理相关原理，提高图像再现的质量、图像处理的技巧和色彩管理的有效性。

关键词：图像再现；色彩管理系统；要素；具体应用

随着生活水平的提高，图像再现成为现代社会信息表达的重要手段，也成为表达政治、经济、文化的重要手段之一。提高图像再现前后一致性也成为当前的技术要点。图像再现中色彩管理除了对色彩的一致性的要求以外，还有对图像立体感、生动感等的要求。因而，通过分析研究，将色彩管理相关知识引入图像再现中，实现图像通过数码相机、扫描仪等得到完美的再现，提高图像再现技术，使图像能够完整地再现其所表达的意义。

1 图像再现过程中色彩管理的意义

色彩管理指在图像显色中运用软、硬件设备的协调统一进行色彩的整体调整和管理，从而使图像显色系统能保持前后的一致性，甚至提高图像再现中色彩的质量。

随着科学技术的发展，图像再现输入输出设备具有多样性，而不同设备之间的颜色显示模式的不同，导致不同设备图像再现色彩的差异性。如扫描仪和显示器设备中所采用的色彩显示模式为RGB模式，RGB模式属于设备的色空间，2台扫描仪所现实的色空间具有差异性，其再现出的图像具有不同的色彩效果。同样属于设备色空间，还有打印机和印刷机所采用的CMYK颜色模式。如图1所示，不同设备之间由于技术、操作方式等的不同，致使其拥有各自的颜色属性和色域特征。

色彩管理对于图像再现的实际目标在于：首先，提高各个输入设备之间的色彩匹配度，即实现摄像机、手机等的图像再现；其次，实现各个输出设备之间的色彩匹配度，即实现显示器、扫描仪、打印机等。图像再现中色彩管理两大目标的实现是促进图像前后色彩高度协调一致的关键所在，有利于提高图像的质量。

2 色彩管理系统相关知识

色彩管理是解决色彩兼容性问题、制定色彩转换标准的手法。色彩管理系统指对图像再现的所有设备进行高度统一管理，减少各个设备之间色域的差别，使图像能达到标准的色彩。色彩管理系统主要由以下几个部分发挥管理作用。

首先是色彩匹配处理程序，或称为色彩管理模块（CMM）。主要包括对设备特定色彩的管理、特有色彩的管理等。

其次是有别于设备色空间的色彩空间，作为一种参照色彩空间存在。在图像输入和输出之间的转化过程中，色彩管理模块独立成特定的文件连接空间，有效地对2个设备进行色彩连接。一般情况下，该色彩空间以CIEXYZ或CIELXaXbX色彩模块表示。

最后是设备特定文件，主要是对输入设备和输出设备中可界定的色域划定范围，使得图像能够在这一过程中实现色域的复制的文件，并将设备之间的色彩同CIE所指定的特定设备色彩空间三者之间的转换文件。将拥有这2个特点的色彩转换文件当作设备特性文件。

总之，图像再现是在图像转换的过程中，实现各种输入和输出设备之间的各种色彩信息，并将其以ICC格式收集在设备特性文件中。运用色彩管理系统中的色彩管理软件将特性文件中的色域转换为各个设备独有的色彩空间中，实现图像再现中色彩的再现性。

3 色彩管理的关键步骤

在图像再现中合理运用色彩管理，主要是发挥色彩管理对于图像设备的管理协调作用。目前，实现色彩管理的关键步骤即实现色彩管理的三大要素。通常情况下，色彩管理实现了“3C”步骤，也就是实现在不同设备间图像的色彩管理的科学性和有效性。“3C”主要指设备校正步骤、设备特征化处理步骤和转换色彩空间步骤。

（l）设备校正步骤。随着科技的发展、自然环境的变化，图像设备每隔一段时间都会发生一些优化发展，如扫描仪在早、中、晚的工作状态不同，对同一颜色产生的效果也不同。因此，掌握设备的时间变化的状态，把握设备更改的规律，能够提高设备的准确性。另一方面，校正设备色彩的软硬件的设备同样要保证稳定性和科学性。在进行色彩管理中的设备校正步骤时，应该采用定时、定期、定点的有规律性的方式和设备，只有如此才能实现设备校正步骤中的质量守恒。需要注意的是，一些设备生产商会提供设备特性文件以供设备校正，但在实际色彩管理操作中，应该生成自己的设备特性文件，才能符合实际中每台输入或输出设备的特定色彩参数。

（2）设备特征化处理步骤。设备特性文件的创建主要是通过色彩测量设备对参考色块的测量实现的，这些参考色块表现形式多样，从而使印刷出来后能够形成完整的色度计，或拥有内部参考的表格。这些文件和数据被归纳于软件程序的数据库，并用于计算设备的颜色值和设备无关颜色值之间的差距，如RGB色彩模块和CMYK色彩模块同色彩管理系统之间的联系。

（3）转换色彩空间步骤。色彩管理系统是以CIELXaXbX色度空间作为色彩参考空间存在的。色彩特征化步骤通过标记不同设备的色彩特征，通过色彩管理软件和应用软件实现对图像制造者的色彩的有效控制，关键在对设备特征文件进行具体的设置，使设备特征文件能够拥有标准的、科学的建立基础，最终实现色彩转换的一致性，实现图像再现的计算机的颜色显示格式，并建立独立的标准化的色彩空间，使其成为设备特定颜色的参考标准。实现文件和色彩管理系统的体系框架，能够实现图像再现中色彩的交流管理和色彩管理过程的跨平台跨系统操作。实现色彩空间转换要注意对感知再现意图、相对色度感知意图、绝对色度再现意图、饱和度再现意图4种图像色彩的转换形式。色彩空间转换形式中的感知再现意图强调设备同图像目标色之间的相互关系的固定性，主要是对影像、照片类图像的复制再现，对于颜色一致的图像不具有转换能力。感知再现图像主要是通过色彩明度和彩度的压缩、扩展实现图像颜色的再现。

4 图像再现中色彩管理的具体应用

在图像再现中合理地应用色彩管理，主要包括从图像采集到图像再现输出的全部流程的有效管理。

4.1 实现显示器的色彩性能管理

由于不同显示器生产厂家所提供的设备特定文件具有差异性，且设备在不同时间段受自然环境影响所展现出来的不同色彩空间。所以实现图像再现过程中的色彩管理，主要是通过掌握所有型号和类型的显示器的全部色彩空间，构建显示器颜色描述文件数据库，在使用不同显示器时，对显示器的颜色性能直接调用即可，实现对色彩管理系统对显示器的有效管理。

4.2 实现显示器的校正

由于图像再现的输出设备具有多样性，如数码印刷机、印刷机、打印机等。显示器对输出设备的白点和显示特征不同，应该根据图像输出设备的不同对显示器输出要求进行调整，比如当输出设备为数码打印机时，应调整显示器的显示特性为数码印刷介质，将显示器的白点校正到数码印刷机的色温。

4.3 掌握图像输入设备的色彩特性

图像再现过程中的色彩的有效管理，还要求全面、科学地掌握图像输入设备。如果所要再现的图像是一个IT4的样本，要求对其进行扫描、拍摄。在这种情况下，要掌握扫描仪或摄像机的色彩特性，将设备原有的颜色数值和扫描图像所获得的颜色数值进行有效分析和比较，提取两者之间的差异记录于输入设备特定文件中，以供其他图像扫描参考借鉴。

4.4 实现设备之间的色彩转换

色彩管理涉及图像再现的整个过程，实现有效的色彩管理应加强图像输入设备和输出设备之间色彩模块的转换。即要求对扫描设备的颜色空间和显示器的颜色空间之间构建关联，实现两者之间的有效转换。

4.5 掌握图像输出设备的色彩特性

图像再现色彩有彩色打印机或黑白打印机，因而在图像输出时，应选择相应的颜色特征描述文件，保证输出设备的色彩正确性。

4.6 利用多种手段强化图像色彩

利用多种手段强化图像色彩主要是指掌握输入设备或输出设备的颜色描述文件进行图像再现过程中各种颜色的转换和表述。

对于设计人员而言，图像再现中色彩管理的应用主要是通过显示器来进行的，显示器决定了图像再现的空间感、层次感、清晰感，而显示器所显示的同具体事物颜色的差可以通过上诉方式调节。因而在设计中有效使用色彩管理能够实现显示器同具体事物的色彩的一致性，实现所见即所得。

5 结语

综上所述，图像再现中应用色彩管理，对于图像管理具有重要的意义。目前，主要通过发挥色彩管理系统和色彩管理元素的积极作用，使图像通过设备输出或输入时能够有效把握住图像的色彩特征，并通过第三方色彩管理软件进行图像色彩的查缺补漏，最终达到图像再现中的色彩管理目的。另一方面，图像再现中要实现色彩管理的有效性，必须严格按照色彩管理的相关流程，实现图像再现过程中色彩质量的提升和完善。图像再现技术中，色彩管理的作用越来越重要，应通过创新发展色彩管理中的不同软硬件设备，完善图像再现。