摘 要：不同設(shè)備的顏色表現(xiàn)力各不相同，為保證圖像在不同顏色設(shè)備間的準(zhǔn)確傳遞，需要使用色域映射技術(shù)。文章介紹了色域映射轉(zhuǎn)換的基本理論，并選擇圖像進(jìn)行了色域映射實(shí)驗(yàn)，對(duì)四種色域映射方法進(jìn)行了比較。對(duì)于不同特征的圖像，應(yīng)考慮不同的色域轉(zhuǎn)換方法才能保證轉(zhuǎn)換效果。

關(guān)鍵詞：色域；色域映射；影響因素；實(shí)驗(yàn)

不同的數(shù)字設(shè)備，其顏色模式也不相同。數(shù)字技術(shù)和設(shè)備在印刷領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)顏色傳遞和再現(xiàn)的控制技術(shù)提出了新的要求。為解決媒介間的顏色傳遞問(wèn)題，需要進(jìn)行色域映射，這也是色彩管理的關(guān)鍵。當(dāng)前跨媒體復(fù)制日益復(fù)雜，要求越來(lái)越高，只有選擇合適的色域映射方法，才能保證顏色信息在傳輸過(guò)程中失真最小，可以對(duì)圖像進(jìn)行精確再現(xiàn)，從而推動(dòng)印刷科技的進(jìn)步。

1 色域映射轉(zhuǎn)換理論

國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）將色域定義為：某一種復(fù)制媒介在一定的觀察條件下，能夠獲得的顏色范圍。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將色域定義為色彩空間上的一個(gè)顏色實(shí)體，這個(gè)實(shí)體包含了圖像稿、顯示設(shè)備及其他復(fù)制品上的所有顏色。色域映射轉(zhuǎn)換技術(shù)是在與設(shè)備無(wú)關(guān)的色空間中，將兩個(gè)不同設(shè)備的色域準(zhǔn)確地表示出來(lái)。通過(guò)選擇合理的映射算法，使目標(biāo)設(shè)備色域內(nèi)的顏色在視覺(jué)上盡可能與源設(shè)備內(nèi)的顏色保持一致。其常用的映射準(zhǔn)則包括：保持圖像的中性灰與亮度反差，把色域外顏色的數(shù)量控制到最少，保持色相恒定，增加飽和度。目前在實(shí)際應(yīng)用中基本的色域算法包括色域裁切和壓縮兩類。色域裁切可以保留源色域中大部分顏色，卻容易使兩種不同的顏色合并，降低圖像的層次。色域壓縮可以在一定程度上保持顏色之間的相互關(guān)系，雖然可以保留圖像的細(xì)節(jié)，但會(huì)降低部分顏色的飽和度。色域映射既包含映射方式， 又涉及到映射方向的選擇，從未來(lái)色域映射技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看， 在三維色彩空間中設(shè)計(jì)更加合理的色域映射算法， 直至實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備間的通用式交換， 是未來(lái)色域映射技術(shù)一個(gè)主要的發(fā)展方向。

2 色域映射轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

國(guó)際色彩聯(lián)盟ICC的色彩管理系統(tǒng)定義了四種基本的色域匹配方法：視覺(jué)匹配法、飽和度匹配法、相對(duì)色度匹配法和絕對(duì)色度匹配法，為得到最佳的色域轉(zhuǎn)換，可根據(jù)復(fù)制要求，對(duì)不同圖像采用不同的色域匹配方法。本研究選擇心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的排序方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了與已有的色域映射方法評(píng)價(jià)進(jìn)行比較，本研究盡可能遵循CIE的色域映射算法評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

1）實(shí)驗(yàn)方法。要對(duì)各種圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，視覺(jué)實(shí)驗(yàn)是最直接和最合適的實(shí)驗(yàn)方法，其目標(biāo)是確定兩個(gè)顏色刺激是否對(duì)人眼的感知一致。本試驗(yàn)采用雙目觀察法，也即用雙眼觀察原始景物畫(huà)面和和復(fù)制畫(huà)面，又可分為同時(shí)雙目觀察、相繼雙目觀察和記憶觀察三種方式。根據(jù)本研究目的，確定采用同時(shí)雙目觀察法進(jìn)行，也即把不同介質(zhì)和周邊條件下的原始景物畫(huà)面和復(fù)制畫(huà)面并排擺放進(jìn)行觀察。2）實(shí)驗(yàn)。不同的觀察者對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很大。受條件所限，本實(shí)驗(yàn)選擇視力色覺(jué)正常具有一定印刷知識(shí)基礎(chǔ)的印刷工程專業(yè)十名在校學(xué)生。輸入和輸出圖像色域的差別越大，就越需要使用色域映射方法，選擇輸入和輸出色域有顯著的差異的設(shè)備，才能更好觀察色域映射算法表現(xiàn)性能。本實(shí)驗(yàn)中，輸入色域選用sRGB特性文件描述的色域，輸出色域選用Epson7600噴墨打印機(jī)的色域。首先對(duì)顯示器進(jìn)行校正及特性化，其次對(duì)打印機(jī)進(jìn)行特性化。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在顯示器上同時(shí)展示源圖像及四幅色域映射圖像，將顯示器的色溫設(shè)置為6500K，周圍環(huán)境顏色均是中性灰，觀察距離為50cm。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前觀察者需先適應(yīng)顯示器的色溫和周圍環(huán)境的亮度條件。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在顯示器上分別展示每類五幅圖像，觀察者根據(jù)源圖像的特點(diǎn)，判斷四種色域映射算法得出的圖像的再現(xiàn)效果，并按質(zhì)量高低排序，分別用1，2，3，4表示，并記錄。1表示算法最佳，4表示最差。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

分析排序數(shù)字結(jié)果，得到如下結(jié)論。對(duì)于亮調(diào)圖像，絕對(duì)色度匹配法得到的圖像階調(diào)變化較大，顏色失真，其他三種色域映射方法再現(xiàn)效果較差。從細(xì)節(jié)來(lái)看，相對(duì)色度匹配法可以更好地再現(xiàn)源圖像。對(duì)于中間調(diào)圖像，絕對(duì)色度匹配法得到的圖像，部分灰調(diào)與暗調(diào)并級(jí)，圖像層次減少；相對(duì)色度匹配法則階調(diào)變化不明顯；經(jīng)過(guò)飽和度匹配法和視覺(jué)匹配法得到的圖像，灰調(diào)部分沒(méi)有明顯的區(qū)別，但飽和度匹配法對(duì)于圖像彩色部分的再現(xiàn)效果較好。對(duì)于暗調(diào)圖像，視覺(jué)匹配法和飽和度匹配法得到的圖像顏色偏暗，沒(méi)有層次感；絕對(duì)色度匹配法得到的圖像細(xì)節(jié)部分模糊；相對(duì)色度匹配法比其它三種色域映射方法得到的圖像顏色更佳。對(duì)于人物膚色圖像，絕對(duì)色度匹配法得到的圖像整體顏色偏暗且模糊不清；相對(duì)色度匹配法轉(zhuǎn)換后的圖像人物膚色整體偏亮，不自然；飽和度匹配法得到的圖像在人物膚色、細(xì)節(jié)上更加接近源圖像。對(duì)于記憶色圖像，絕對(duì)色度匹配法效果比其它三種色域映射方法要好，圖像自然更接近觀察者記憶中的顏色，其次是飽和度匹配法，相對(duì)色度匹配法效果最差。從實(shí)驗(yàn)中看出，不同類型的圖像適合不同的色域映射方式。對(duì)于人物、風(fēng)景等注重色調(diào)和層次上表現(xiàn)的圖像，適合采用視覺(jué)匹配法及相對(duì)色度匹配法；注重色彩渲染的圖像適合采用飽和度匹配法，而對(duì)于精確再現(xiàn)的圖像適合采用絕對(duì)色度匹配法；對(duì)于記憶色調(diào)的圖片，視具體情況而言，本實(shí)驗(yàn)采用了絕對(duì)色度映射方式，效果最佳，但是在實(shí)際印刷生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)印刷生產(chǎn)需要選擇色域映射方式。

4 影響因素

“專家”與“非專家”型的觀察者在判斷圖像時(shí)所依據(jù)的原則不同而影響最終結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)中的印刷工程專業(yè)學(xué)生，有專業(yè)基礎(chǔ)，可以看作是“專家”。測(cè)試圖像的選擇會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，增加圖像數(shù)量也可以減少誤差。選擇圖像時(shí)應(yīng)選擇最具有階調(diào)顏色特征的圖像。由于實(shí)驗(yàn)條件有限，本課題選擇了五幅測(cè)試圖像，這五幅測(cè)試圖像擁有不同的圖像特征。當(dāng)然，觀察者如有個(gè)人喜好，長(zhǎng)時(shí)間觀察帶來(lái)的視覺(jué)疲勞等都會(huì)影響結(jié)果。應(yīng)選擇大量觀察者；觀察時(shí)，每個(gè)觀察者出現(xiàn)的圖像順序隨機(jī)，盡量保證數(shù)據(jù)客觀。另外，設(shè)備特性化及校正也會(huì)出現(xiàn)誤差。這些因素，也會(huì)影響觀察效果。

5 結(jié)語(yǔ)

色域映射方式的選擇要考慮圖像特征及印刷復(fù)制的需要。印刷復(fù)制中，為了實(shí)現(xiàn)更好的色彩管理和圖像復(fù)制效果，應(yīng)充分考慮輸入輸出設(shè)備的色域關(guān)系以及源圖像的色彩特點(diǎn)，同時(shí)在三維色域空間中考慮圖像相鄰像素色彩表現(xiàn)的影響，從而選擇更加合適的色域映射方法，只有這樣，才能改善同一圖像在不同設(shè)備之間傳輸時(shí)色彩不匹配的問(wèn)題，這也是下一步要研究的內(nèi)容。

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作者簡(jiǎn)介：劉瑩莉（1994-），女，漢族，山東臨沂人，本科，研究方向：包裝印刷技術(shù)。