工程學--色彩管理技術概述.doc

色彩管理技術在藝術作品復制中的應用研究摘 要藝術作品復制是圖像復制中的一個傳統(tǒng)難題。要充分復制出藝術作品的色彩特點和藝術氛圍更難。目前很多的藝術作品由于不能精確復制出其本身的藝術氛圍，而使藝術品的創(chuàng)作者無法準確表達其創(chuàng)作意圖，而色彩管理技術的出現(xiàn)為色彩的正確傳遞和控制，為藝術作品的精確復制提供了新的重要途徑。我們在分析和配置有關色彩管理的軟硬件的基礎上，對相關的掃描儀、顯示器、打印機等進行了典型的色彩管理。而現(xiàn)代色彩管理系統(tǒng)應用的準確性是建立在相對穩(wěn)定的基礎環(huán)境上的。只有前提條件具備，建立各設備的特性描述文件，通過色彩空間的轉換，才能達到色彩的一致性。本課題從印前系統(tǒng)中圖像復制的一般過程進行分析，介紹了色彩管理及設備特性文件的建立過程，然后針對藝術作品的特點進行分析，以國畫、油畫、攝影類作品等的復制為代表進一步研究了藝術作品的復制要求，針對藝術作品復制的黑版生成問題進行了詳細的探析。本課題旨在對目前存在的藝術作品復制中的色彩管理技術的應用，介紹自己的一些看法，希望能給眾多的色彩管理研究者以一定的參考意義。關鍵詞：藝術作品，色彩管理，設備特性文件，黑版，藝術氛圍The Research on the Use of ColorManagement in Art Works ReproductionABSTRACTArt works reproduction is a traditional problem of image reproduction. It is more difficult to reproduce the color characteristics and artistic atmosphere. At present, many art works cannot be precisely reproduced their artistic atmosphere, so the creators of art works cannot accurately express their creative intentions. The emergence of color management technology provides important new ways for the transmission and control of the correct colors, accurate reproduction of artistic works .We analyze the typical color management of related scanners, monitors, printers on the basis of the analysis and management of software and hardware configuration color. And the accuracy of the application of modern color management system is built on the basis of the relative stability of the environment. Only if we establish the craft equipment identity documents, describe by the color space conversion, color consistency can be achieved.The Subject is to put forward the views for the applications of color management existing during art works reproduction, hope to give those color management researchers some useful reference.KEY WORDS: art works, color management, ICC Profile, black generation, color characteristics目 錄前言.1第一章 緒論.21.1 研究的目的及意義.21.2 國內外研究現(xiàn)狀.31.3 研究內容及目標.4第二章 印前系統(tǒng)中圖像復制的一般過程.52.1 圖像掃描.52.2 分色校正.72.3 輸出校正.7第三章 色彩管理技術. 103.1 色彩管理的定義. 103.2 色彩管理的重要性和必要性. 113.3 色彩管理的內容及工作流程. 123.3.1 色彩管理的內容. 123.3.2 色彩管理的工作流程. 133.4 常用的色彩管理軟件. 19結論. 35參考文獻. 36致謝. 38附錄A . 39前 言對于藝術作品而言，色彩是傳遞藝術信息的重要載體，恰當?shù)纳誓軌蛴成涑鲎髌返摹皟群薄Ｈ绾螌⑺囆g作品的色彩真實地反映在打樣作品中是一個值得認真探討的問題。另外，一本高檔畫冊，一幅精美的印刷品，本身就包含著技術性和藝術性兩方面，即一方面可以從印前制作、印前工藝和印后加工上來評價它的質量；另一方面又可從印刷品的藝術效果上評價它的水平。許多藝術家和專家都認為，印刷品的藝術效果，是印刷品的重要價值所在。古今中外有許多印刷品被列為“藝術品”。例如我國八十年代中期印制的中國美術全集共60卷，被國內外藝術家、學者、專家一致稱為是難得的“印刷藝術品”。我國美術大師徐悲鴻一生收藏許多中外繪畫珍品，其中不少是國內外精制的“印刷藝術品”。這充分說明了具有藝術效果的印刷品的價值所在。但往往由于各種復雜的因素，在一些精美的藝術印刷品的復制當中極易出現(xiàn)復制的偏差，這樣造成的直接結果是藝術作品本身的藝術氣氛和藝術價值的喪失，因此，如何進行藝術作品的質量控制，達到精確復制藝術作品獨特的藝術氛圍，是目前也是今后研究的重點所在。本課題主要針對某些藝術作品，如國畫、油畫、攝影作品等的復制及色彩管理的應用，尤其是要探究一下各類輸入、輸出設備的特性文件的建立，對打印機及印刷機等輸出設備特性文件的建立涉及到的黑版問題進行分析，試圖能夠通過建立相關的特性文件來使色彩管理在藝術作品精確復制中得到盡可能好的應用。色彩管理是用一種標準化方法對圖像設備的彩色特性和用戶應用要求進行描述，并根據描述實施顏色空間轉換、設備非線性補償、色域匹配和觀察條件補償?shù)炔僮?，以克服圖像設備彩色特性非理想化帶來的色彩失真、顏色細節(jié)丟失等問題，使圖像的色彩信息能在各個圖像設備準確再現(xiàn)。色彩管理系統(tǒng)的任務就是將輸入、輸出的所有部分聯(lián)系起來，以便在桌面出版系統(tǒng)的掃描、圖像處理、分色、打樣、印刷的整個過程中保持色彩的一致性。第三章 色彩管理技術3.1 色彩管理的定義色彩管理是用一種標準化方法對圖像設備的彩色特性和用戶應用要求進行描述，并根據描述實施顏色空間轉換、設備非線性補償、色域匹配和觀察條件補償?shù)炔僮鳎钥朔D像設備彩色特性非理想化帶來的色彩失真、顏色細節(jié)丟失等問題，使圖像的色彩信息能在各個圖像設備準確再現(xiàn)。色彩管理系統(tǒng)的任務就是將輸入、輸出的所有部分聯(lián)系起來，以便在桌面出版系統(tǒng)的掃描、圖像處理、分色、打樣、印刷的整個過程中保持色彩的一致性。3.2 色彩管理的重要性和必要性在傳統(tǒng)的印刷中，彩色制版是采用電子分色機完成的，由于電子分色機是封閉式的，即從彩色掃描頭輸入到記錄頭輸出是一次性完成的，因此不存在色彩管理問題。不同的掃描儀掃描同一幅圖像，會得到不同色彩的圖像數(shù)據；不同型號的顯示器顯示同一幅圖像，也會有不同的顯示結果；屏幕顯示的是RGB數(shù)據，而印刷中印刷油墨的色彩是CMYK，在RGB轉換成CMYK過程中，也會因使用的軟件不同而造成差異；影響掃描輸入與最終輸出的色彩不一致的因素是很多的，甚至還包括人為的因素，因為每個人對顏色的感覺是不同的，即使是同一個人在不同的照明條件的影響下，其感覺也是不同的。這樣造成的結果是我們往往無法準確預知輸出圖像的結果： (3-2)式中，x為*物理量，n為*物理量。隨著計算機及外部設備的發(fā)展，出現(xiàn)了彩色桌面系統(tǒng)，通過掃描儀、攝像機等輸入設備將圖像輸入計算機，在計算機中錄入文字，進行圖像出理，圖文混排等，再通過圖文輸出機輸出，不僅提高了質量，而且使用更方便、更快捷，由此利用計算機的彩色圖像處理系統(tǒng)得到了迅速的普及和推廣應用。 a) Sn2.5Ag0.7Cu0.5RE中Ce的面掃描分析 b) Sn2.5Ag0.7Cu0.5RE中La的面掃描分析圖3-5釬料合金的面掃描分析3.3 色彩管理的內容及工作流程3.3.1 色彩管理的內容色彩管理的內容包括色彩校正、定標和轉換。色彩校正是使各有關設備達到規(guī)定的標準參數(shù)；定標就是確定輸入及輸出設備的顏色范圍或可再現(xiàn)的顏色是哪些，用什么顏色范圍來表示彩色。不同的設備有不同的表示色彩的能力，其所能表示的顏色范圍并不相同，因此建立描述設備顏色范圍的數(shù)據文件，這種文件稱為特性文件（Profile）。轉換是在已知的條件下，將圖像從一個設備的色彩空間轉換到另一個設備的色彩空間4。色彩的三屬性是：1. 色相，2. 明度，3. 飽和度。3.3.2色彩管理的工作流程跨設備色彩管理通常應包括以下幾個主要過程：設備校正、設備彩色特性描述、輸入圖像、色彩轉換(Conversion)、視覺色彩適應性調整、確定色彩轉換時，源設備、目的設備色域匹配方式、按照圖像與設備彩色特性作色調復制曲線調整、色域匹配、視覺色彩適應性調整、色彩空間轉換和輸出圖像3。色彩轉換是色彩管理中處理圖像顏色轉換的工作流程。確定色彩轉換時，源設備、目的設備色域匹配方式至色域匹配往往被統(tǒng)稱為色域匹配。以下將上述流程中的關鍵步驟加以補充說明，并作進一步深入探討。一、設備校正(Device Calibration)設備校正主要是指能使圖像設備準確再現(xiàn)色彩的過程。校正圖像設備是進行跨設備色彩管理的首要條件。色彩管理成功與否與所有系統(tǒng)設備是否能按廠商出品標準產生色彩有關，校正并不保證設備間的色彩吻合，它只能確保掃描器、顯示器、打印機等圖像設備能分別按廠商的出廠標準再現(xiàn)色彩。產品包裝生產評價見表3-1。產品包裝環(huán)境表現(xiàn)評價矩陣見表3-2。表3-1 產品包裝生產評價評價要素要素評價及解釋蜂窩紙板包裝-材料選擇（1，1）3（選擇適當?shù)牟牧希┠茉词褂茫?，2）2（生產過程消耗大量的能量）固體殘留物（1，3）3（產生固體物料浪費及紙料浪費）液體殘留物（1，4）3（生產是粘合劑的浪費）氣體殘留物（1，5）4（無污染氣體排放）二、設備色彩特性描述(Characterization)設備色彩特性描述是用來確定輸入設備可再現(xiàn)的色域范圍與輸出設備可復制的色域范圍。圖像設備彩色特性描述的結果存儲在彩色特性描述文件(Profile)中。各圖像設備制造商以及色彩管理系統(tǒng)的廠商沒有統(tǒng)一的彩色特性描述文件（Profile）標準，導致跨設備色彩管理難以實現(xiàn)5。就可利用Color Sync或ICM等色彩管理軟件，實現(xiàn)彩色圖像的顏色在各個圖像設備之間準確再現(xiàn)。表3-2 產品包裝環(huán)境表現(xiàn)評價矩陣生命階段環(huán)境影響材料選擇能源使用固體殘留物液體殘留物氣體殘留物產品包裝材料選擇M1，1M1，2M1，3M1，4M1，j產品包裝生產M2，1產品包裝運輸M3，1由于要實現(xiàn)一幅圖像的色彩的精確復制，必須解決的一個問題是無關的設備空間之間的色域轉換，使不同的情況下都能復制出與原稿一致的顏色和效果，必須要借助色彩特性文件來更好的完成，這就要涉及到復制相關設備特性文件的問題，藝術作品同樣需要進行設備特性文件的建立。因此，下面就將對設備特性文件的相關內容進行探討和研究。1. 色彩特性文件定義彩色特性文件可以被看作兩種不同顏色模式之間的聯(lián)結體。一個色彩管理系統(tǒng)必須具備用于生產和研究的各個設備的特性檔案，即它們的顏色特性和色域，信息來源于設備的特性文件。特性文件能夠使色彩管理系統(tǒng)實現(xiàn)從設備自己的色彩空間到與設備無關的參考空間轉換。各種不同的設備（掃描儀、監(jiān)視器、打印機）需要不同的類型的Profile。2. 色彩特性文件的重要性各類設備特性文件在應用中扮演了重要的角色，我們知道，一個設備特性文件連接了與設備無關的顏色空間，每一個設備特性文件都有兩個轉換方向的信息，一個是從CMYK或RGB到Lab方向，另一個是從Lab 到CMYK或RGB方向。3. 色彩特性文件的生成(1) 掃描儀輸入色彩特性文件的生成掃描儀特征描述文件的生成有兩方法，直接生成法與間接生成法。直接生成法是一種數(shù)據化控制和人為世界判斷相結合的方法，它適應了印刷品的質量評判最終被人認可的客觀事實。制作步驟為：a. 將掃描儀的中性灰選擇隨機數(shù)據，校色數(shù)據放置初始狀態(tài)；b. 選擇一組國際公認的專用標準原（包括中性灰梯尺、標準角色色調及色彩豐富的彩圖），設置一定的掃描分辨利（一般為350dpi）掃描輸入；c. 對中性灰梯尺進行高光和暗調定表后印刷的輸出（分辨率為3000dpi以下，加網175）；d. 對照印刷仰仗于標準原稿，調整掃描儀的灰平衡數(shù)據，固定高光、暗調和定標網點比例；e. 掃描標準校色色調和不同類型的原稿（人物、食品、風景、金屬制品等），并印刷打樣，對一次色、二次色及符合色綜合觀察，反復打樣，直至接近；結 論綜上所述，本課題對藝術作品的本身特點、色彩管理技術，尤其是色彩管理技術在藝術作品中的應用，作出了一定的研究和分析，得到如下結論：1. 本文對國畫、油畫和攝影作品的色彩管理都作了較為深刻的闡述，重點對設備的色彩特性文件的建立和輸出設備特性文件建立中涉及到的黑版問題進行了探討，總結了幾類藝術作品黑版復制中的特點，尤其強調了藝術復制品形成過程中需要注意的地方，有一定的借鑒價值。2. 但是藝術作品的色彩和藝術氛圍的精確復制是一個相當復雜的問題，和眾多因素有關，要真正解決色彩的偏差和藝術作品的氛圍偏失問題，做得還相當?shù)貌粔?，需要進一步就影響藝術作品復制精確性的各種