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谈屏幕色彩的校正方法

2011-01-06

谈屏幕色彩的校正方法
引言
屏幕显示是数字化工作流程的重要环节之一。随着各行各业数字化的深入发展，以及对产品质量和生产过程控制的关注。屏幕显示的色彩是否准确，稳定，以及因此对生产效率和效益的影响也越来越多地得到了人们的重视。屏幕色彩管理是工作流程色彩管理的一部分，因此不同的行业，不同的工作流程，也对屏幕的色彩有着不同的要求。但总得来说屏幕的色彩管理都是从显示系统色彩校正开始的。本文将针对印刷与数字出版行业的要求，对显示系统色彩校正的实现方法和应用工具做简单的介绍。

为什么需要对显示器校色
为什么需要对显示器校色？显示不是在出厂时已经调校好了吗？许多初涉色彩管理的，人常常会有这样的疑惑。基本上有三个主要原因，第一是由于前文提到的不同的工作流程对于显示色彩的要求不同的，所以出厂默认的通用设置难以满足专业化的要求。第二是由于显示器自身的器件在使用过程中会随时间发生衰减和性能下降等变化，造成显示的色彩和亮度也会发生变化。第三是由于系统显示的张色彩，不仅因显示器而异，还会受到显示卡，电脑硬件，操作系统，甚至应用软件的影响，其中任何一个因素的变化都会导致显示色彩的变化。因此，所谓的显示器校色，即是对整个显示系统，针对工作流程的特定要求而进行的颜色调校。所以操作上看似简单的显示器校色，实际上由于受到诸多软硬件和应用要求的限制，而实现起来变得相对复杂了许多。

如何进行显示器校色
在色彩管理流程中的显示系统校色主要分两个方面。一方面是标准化，另一方面是特性化。标准化的目的在于通过显示器硬件或电脑软件的调节将影响显示色彩的关键参数调节到某一标准或达到特定的要求，为不同显示系统之间达到相同的显示效果创造条件。例如：显示分辨率、色彩位深、白画蛇添足色温（或色度）、白点亮度、黑场亮度、马值等。在ISO12646.2001(印刷技术-彩色打样用显示器-性能指标和观测条件)国际标准中，对用于彩色校样的CRT显示器提出了一些性能指标上的基本要求。例如：推荐显示器的白点色温设定为D50,亮度在80cd/m2～120cd/m2，各通道的马值应该在2～2.4范围内,不需要差值即可以显示出1280×1024pi的图像。显示区域对角线尺寸不小于43cm（17英寸），显示图像高度不小于22cm（8.5英寸），中间与边缘的视觉均匀度差异不大于5%等等。遗憾的是，目前我们还没有看到打样用液晶显示器的指导性指标，而现在市场上液晶显示器已经逐渐取代了CRT显示器成为主流。但是两者的校色过程还是比较接近的。下表列出了ISO 3664和ISO 12646中的一些指导性标准数据，通过比较可以更好地了解屏幕校色的重点。
在校色实践过程中，许多人感觉到当CRT显示器的白点调节到D50时，显示器谢谢显得较为灰暗、发黄。因此对于CRT校色时，无论一般调校还是出于输出匹配的目的，更多的人会将白点调为D65，而就个人经验而言，专业的液晶显示器在白点调节支D50时也会有屏幕灰暗、发黄现象。
伽马也是显示器校色的重要参数之一。对于伽马值设定到1.8还是2.2仍然有许多人持不同观点.同时伽马这一名词也被广泛使用在显示器硬件、操作系统、色彩管理软件、图像处理软件、打印驱动、照相冲印等等不同调和和应用中，给许多人造成了概念的混淆和理解上的困难，甚至造成硬件厂商以及软厂商之间处理的不统一。
大多数显示器没有硬件的伽马校正，对于这些显示系统的伽马校正，大多数是通过调节显示卡 LUT表来完成的。
对于同一个显示系统，目标伽马值设定越大，显示图像的反差越大，中间调和越深。对于多台显示系统之间就会尽可能的接近。如果校色的目的在于与输出样张色彩匹配，在没有色域映射的情况下仅通过伽马的调节是很难实现的，这也是为什么如果不通过校色仪器测量创建显示系统的ICC Profile,而仅仅通过Adobe伽马、Powertrip等软件调节工具是很难实现与输出样张色彩匹配的。在基于ICC的色彩管理系统中，不论是将显示系统伽马设定为1.8还是2.2,对色彩空间的映射或与输出样张的匹配效果影响并不大,因为色彩的区域是通过色域的映射来完成的.但在8位色彩位深下,有关显示系统伽马为1.8还是2.2所引起的暗调层次过渡的视觉差异方面的争论仍然不少,由于篇幅有限,在此就不做介绍了.
显示系统校色的另一方面是特性化.通常是利用测色仪器配合色彩管理软件在标准化显示系统的前提下测量并创建显示系统的特性化文件(ICC Profile),并由操作系统或应用程序的色彩管理模块（CMM）调用，进行色采转换。在实际操作中，标准化与特性化的过程几乎是同时进行的。显示器的ICC Pprofile通常有矩阵式和三维查找表两种。后者较前者对色域描述更为精确，但是数据较大，色域映射也更为复杂。在基于ICC的色彩管理流程中，创建显示系统的特性化文件与创建其它设备（如数字相机、扫描仪、打印机等）的特性化文件的目的相同，都是为了记录特定设备的色彩特征，以便通过色彩管理模块进行不同色域的映射或转换，从而尽可能达到色彩数据传递和交流一致。

显示器校色工具
目前印刷及数字影像行业所使用的显示器校色工具中，美国爱色丽公司的产品占有质量优势和极高的市场占有率。特别是自2006年爱色丽（X-Rite）公司与格灵达麦克贝斯（GretagMacbeth）公司合并之后，其颜色测控和色彩管理方案更是处于行业垄断地位。
受色丽公司提供了一系列的校色工具可供选择。初级方案包括il Display屏幕校色仪，和il Design色彩管理套装工具，主要用于屏幕色彩的校正和前专色数据的采集。中级方案包括il photo il proof和il XT套装，中级方案根据功能配置不同可以创建显示器、数字相机、扫描仪、打印机和印刷机的ICC特性文件。支持中文的il Match色彩管理软件使用简单，向导式图形化界易于操作。高级方案包含ProfileMaker专业色彩管理软件，测量硬件可以选择手持式的il Pro分光光度仪，IO自动扫描台，以及Isis全自动扫描式分光光度仪。