数码影像的色彩模式和色彩空间

第二节　数码影像的色彩模式和色彩空间

一、关于色彩模式

（一）RGB模式

RGB模式是最基础的色彩模式，是基于自然界中三种基色光的混合原理，将红（R ）、绿（G ）和蓝（B ）三种基色，按照从0 到255的亮度值在每个色阶中分配，从而指定其色彩（图2-8）。只要在电脑屏幕上显示的图像，就一定是RGB模式。所以RGB模式是一个重要的模式。

图2-8　RGB模式

当不同亮度的基色混合后，便会产生出256×256×256种颜色，约为1670万种。 三种基色的亮度值相等时，就产生了灰色；当三种亮度值都是255时，产生纯白色；而当所有亮度值都是0时，产生纯黑色。三种色光混合生成的颜色一般比原来的颜色亮度值高，所以RGB模式产生颜色的方法又被称为色光加色法。

（二）CMYK模式

CMYK也称作印刷色彩模式，顾名思义就是用来印刷的。CMYK模式是一种印刷模式。其中，四个字母分别指青（C）、洋红（M）、黄（Y）、黑（B），在印刷中代表四种颜色的油墨（图2-9）。CMYK模式在本质上与RGB模式没有什么区别，只是产生色彩的原理不同，在RGB模式中由光源发出的色光混合生成颜色，而在CMYK模式中由光线照到有不同比例C、M、Y、K油墨的纸上，部分光谱被吸收后，反射到人眼的光产生颜色。由于C、M、Y、K在混合成色时，随着C、M、Y、K四种成分的增多，反射到人眼的光会越来越少，光线的亮度会越来越低，所有CMYK模式产生颜色的方法又被称为色光减色法。

图2-9　CMYK三原色

（三）Lab模式

Lab模式的原型是由CIE协会在1931年制定的一个衡量颜色的标准，在1976年被重新定义并命名为CIE Lab。此模式解决了由于不同的显示器和打印设备所造成的颜色还原的差异，也就是它不依赖于设备。

Lab颜色是以一个亮度分量L及两个颜色分量a和b来表示颜色的。其中L的取值范围是0～100，a分量代表由绿色到红色的光谱变化，而b分量代表由蓝色到黄色的光谱变化，a和b的取值范围均为-120～120。

Lab模式所包含的颜色范围最广，能够包含所有的RGB和CMYK模式中的颜色。CMYK模式所包含的颜色最少，有些在屏幕上看到的颜色在印刷品上却无法实现。

（四）其他颜色模式

除基本的RGB模式、CMYK模式和Lab模式之外，Photoshop还支持（或处理）其他的颜色模式，这些模式包括位图模式、灰度模式、双色调模式、索引颜色模式和多通道模式，并且这些颜色模式有其特殊的用途。

二、 色彩模式转换所带来的色彩问题

如果我们拍摄的数码照片只是为了在显示设备上观看，那么它是以RGB色彩模式存在的，但是如果我们拿去打印或者印刷，那么为了适应打印设备的需要，就需要转换为CMYK模式，CMYK的所有色彩都包含于RGB色域中，但CMYK的色彩数量少于RGB模式。这意味着如果你用RGB模式去制作印刷用的图像，那么你所用的某些色彩也许是无法被打印出来的。一般来说，RGB中一些较为明亮的色彩无法被打印，如艳蓝色、亮绿色等。如果不作修改地直接印刷，印出来的颜色可能和原先有很大差异, 如图2-10为RGB模式下显示的色彩，如果转化为CMYK模式，色彩则暗淡了很多（图2-11）。

图2-10　RGB模式色彩

图2-11　CMYK模式色彩

如果图像只在电脑上显示，就用RGB模式，这样可以得到较广的色域。如果图像需要打印或者印刷，就必须使用CMYK模式，才可确保印刷品颜色与设计时一致。因此每当我们要开始新图像制作的时候，首先就要确定好色彩模式。

三、 RGB色彩空间的选择

“色彩空间”一词源于西方的“Color Space”，又称作“色域”(图2-12), 它代表了一个色彩影像所能表现的色彩具体情况。色彩学中，人们建立了多种色彩模型，以一维、二维、三维甚至四维空间坐标来表示某一色彩，这种坐标系统所能定义的色彩范围即色彩空间。经常用到的色彩空间主要有RGB、CMYK、Lab等。

图2-12　色域图例

RGB色彩空间作为最为常用的色彩空间之一，又有很多种类型：Adobe RGB、SRGB、Apple RGB、Pro Photo RGB、ECI RGB等，这些RGB色彩空间大多与显示设备、输入设备相关联，了解这些类型是非常重要的，对我们的数码影像色彩非常重要。

● Adobe RGB是由Adobe公司推出的色域标准。

● SRGB是由惠普与微软公司于1977年共同开发的，其中“S”可解释为“标准”。

● Apple RGB是苹果公司为显示器制定的色彩空间。

● Pro Photo RGB是一个色域很大的色彩空间，适用于反转片扫描仪。使用Pro Photo RGB时，应在16位通道模式下进行，最后再转换到8通道RGB空间。

● ECI RGB是欧洲色彩联盟制定的色彩空间，其设计目的就是涵盖所有打印机能够再现的图像颜色。

在这些色彩空间中，Adobe RGB与SRGB是我们最为常见的，也是目前数码相机中重要的设置。Adobe RGB较之SRGB有更宽广的色彩空间，它包含了SRGB所没有的CMYK色域，层次较丰富，但色彩饱和度较低。如果希望在最终的摄影作品中精细调整色彩饱和度，可选择Adobe RGB模式。若将由Adobe RGB模式拍摄的图像更改为SRGB模式的，影像的色彩会有所损失。但由于SRGB模式色域较广，所以影像的色彩还会真实地反映出来。普通消费级数码相机中多以SRGB作为相机内的色域标准，从而使所拍图像在不需要加工的情况下能在显示器或打印机等输出装置中展示其本来面目。而高档或单反数码相机则提供了Adobe RGB和SRGB两种色域选择（图2-13）。而Adobe RGB具备非常大的色域空间，对以后的输出及分色有极大的优势和便利性。

图2-13　色域比较

图2-13是在 Profile Maker 软件的色域查看器中，同时打开SRGB 和Adobe RGB进行的色域比较。红线代表Adobe RGB 色域边界，黄线代表SRGB 色域边界，右侧可见Adobe RGB的色域明显宽广。

在尼康的D70数码相机设置中，有IA（SRGB）、IIA（Adobe RGB）、IIIA（SRGB）三种色域可以选择，其中IA（SRGB）适合拍摄人像使用，可表现较自然的肤色，如拍摄摄影作品《人像》(图2-14)这类题材时，就可以选择这种色域。而IIIA（SRGB）适合拍摄风景及花卉，调校更真实的艳丽色彩。所以如果拍摄《车轮与野花》（图2-15）这类题材时，就可以表现更艳丽的色彩效果。

图2-14　人像

图2-15　车轮与野花　王传东　摄