国产欧美久久久精品影院色欲_女自慰一级AV片久久久久精品_午夜YY6080在线观看_国产人妖一区二区在线观看_亚洲中文字幕tⅴ

什么是色彩之測量顏色

2010-09-14

                                                                                       測量顏色
     如果我們不能描繪出我們期望看到的顏色感覺與我們實(shí)際沒量得到的值之間的相互關(guān)系，則前面介紹的所有關(guān)于顏色的知識，將會被歸為Fred稱之為“僅僅是有趣”的一類。色彩管理的整個目的就是能產(chǎn)生一種刺激（無論是一張照片或一頁雜志反射的光子），然后在觀察者眼中引起一種已知的響應(yīng)（一種特定的顏色感覺）。
     幸運(yùn)的是，我產(chǎn)能夠建立起顏色感覺與實(shí)際測量值之間的相互關(guān)系。由于許多人的不懈努力，不僅解開了復(fù)雜的人類視覺之謎，而且建立了復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。為了處理和預(yù)測顏色，我們不僅需要借助于計算機(jī)，理需要這個數(shù)學(xué)模型。因?yàn)橛嬎銠C(jī)雖然是一種非常好的機(jī)器，但它卻只能處理1和0。我們首先應(yīng)當(dāng)了解測量光子數(shù)量的各種方法，以及測量值與感覺之間的關(guān)系，因?yàn)樗鼈儤?gòu)成了模型的基礎(chǔ)。

     我們不能真正地測量顏色,只能測光
     “測量顏色”只是一種組詞方式。我們已經(jīng)指出，顏色是一個包含了三個因素的過程：光源、物體和觀察者。但是，顏色只產(chǎn)生于觀察者頭腦之中。也許將來有一天，我們掌握了足夠的技術(shù)，同時也對人類的神經(jīng)系統(tǒng)有了充分的認(rèn)識，就可以探測出在我們頭腦中發(fā)生的所有復(fù)雜電化學(xué)過程，就能夠知道當(dāng)看到救火車的紅顏色時究竟在大腦中發(fā)生什么反應(yīng)。然而現(xiàn)在，我們所能做的只能是測量這個刺激，即進(jìn)入觀察者眼中并引起顏色感覺的光。我們的選擇僅能夠推斷響應(yīng)就是由那個刺激引起的。幸運(yùn)的是，由于幾代顏色科學(xué)家的工作，我們已經(jīng)能夠以相當(dāng)高的可信度做出這樣的推斷。
     我們使用三種主要類型的儀器來測量顏色的刺激，這些刺激由觀察者，也就是我們的客戶、消費(fèi)者及我們自己解釋為顏色感覺。這些顏色刺激都是通過已知光譜組成光的照明，并使光穿過樣品表面或在樣品表面反射，然后使用探測器去測量這個表面反射或透射的光。這個探測器只是一個光子計數(shù)器——它不能確定它所計數(shù)光子的波長——因此它必須過濾進(jìn)入探測器的光。這三種類型儀器——密度計、色度計和分光光度計的區(qū)別在于它們所使用的濾光器的數(shù)量與類型，以及所使用探測器的靈敏度。
     ?密度計測量密度，即反射面吸收光程度，或透明面允許光穿透的程度。
     ?色度（色差）計測量色度值，即模擬我們眼睛中錐體細(xì)胞響應(yīng)的數(shù)值。     ?分光光度計測量一個表面的光譜特性；換句話說，就是測量一個表面所反射或透射的每個波長光子數(shù)量的多少。
     密度計     密度計在色彩管理中扮演一個間接的，但很關(guān)鍵的角色。密度是油墨、紙張和膠片等材料吸收光的量度。這些材料吸收的光越多，密度就越高。我們使用密度計作為過程控制的一個工具，過程控制（很粗略地說）就是指保證各種設(shè)備按照我們的意圖去運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)與科學(xué)。在印前工序，我們使用密度計來保證膠片加工正確。在印刷車間，我們使用密度計來保證以合適的墨量來印刷。如果墨量太小，印品就顯得顏色太淺；而如果墨量太大，印刷機(jī)就變得不可控制，并且浪費(fèi)油墨。
     我們也使用密度計來校準(zhǔn)設(shè)備，用密度計調(diào)整設(shè)備，使它們達(dá)到更佳的工作狀態(tài)，就像對你的汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行調(diào)整一樣。我們使用密度計來線性化激光照排機(jī)、印版輸出機(jī)和打樣機(jī)，以保證它們能夠準(zhǔn)確再現(xiàn)所要求的網(wǎng)點(diǎn)百分比。有些顯示器的校準(zhǔn)器也是密度計，盡管大多數(shù)時候是使用色度計或分光光度計來完成的。
     你也許從未使用過密度計，因?yàn)樗鼈兲珜I(yè)了，而且它們的多數(shù)功能可以由色度計或分光光度計來完成。但是，了解它們是如何工作的，還是非常有用的。
     反射率（R）與透射率（T）。

    密度計并不是直接測量密度值。相反，它測量的是照射在或穿過一個測量表面的光強(qiáng)度與到達(dá)儀器內(nèi)部探測器的光強(qiáng)度的比值。這個比值就叫做反射率（R）或透射率（T）。如果儀器測量的是反射材料，如紙張或印在紙張上的油墨，則測量的就是反射率；要是測量的透射材料，如膠片，則測量的就是透射率。
     密度計要使用與測量樣品顏色相對應(yīng)的濾色片來進(jìn)行測量，所以探測器實(shí)際上看到的只是灰色。例如，印刷車間使用的密度計中有一組特殊的濾色片，它們正好與青、品紅、黃和黑油墨反射的光譜相對應(yīng)。這就意味著，在測量顏色之前，你必須首先知道并準(zhǔn)確地告訴密度計將要測量的是什么顏色，要在密度計上選擇所測顏色相對應(yīng)的濾色片，然后才能測量。
     密度是一個對數(shù)函數(shù)。

    密度值是對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的結(jié)果。之所以使用對數(shù)來計算，這里有幾個原因。第一，正如我們已經(jīng)講過的，人眼對光強(qiáng)度具有一個非線性的對數(shù)響應(yīng)，因此使用具有對數(shù)函數(shù)特性的密度值可以與我們感覺到處亮度值更好地相對應(yīng)。第二，密度值可以更好地與材料的厚度，如印刷墨層的厚度或感光膠片的乳劑厚度相對應(yīng)，這也是密度計要測量的主要參數(shù)之一。第三，對數(shù)標(biāo)尺可以避免在測量顏色很深的材料（如制版使用的照排膠片）時產(chǎn)生位數(shù)很多的數(shù)字。
   為了更好地理解密度的含義，我們設(shè)想有一個能夠100%反射入射光的表面，我們稱這樣的表面為完全漫反射體。這個表面的反射率R=1.0，因此密度值就是0。如果我們進(jìn)一步考察其他的一些表面，它們分別可以反射入射光的50%，1%，0.1% …… 因此，我們就可以得到下面的一系列數(shù)值：

     請注意表中是如何使用一個數(shù)字5.0方便地代表很長的數(shù)字0.00001的。
     密度計的特性之一就是可以測量一個很大的動態(tài)范圍。事實(shí)上，其他設(shè)備（如掃描儀和打印機(jī)）、介質(zhì)（印刷品與膠片）、甚至是圖像（暗調(diào)的或高光的）的動態(tài)范圍都使用密度單位來表示。通常用密度（density）的縮寫D或光學(xué)密度（optical density）的縮寫O.D.來表示。例如，掃描儀的動態(tài)范圍用掃描儀可穩(wěn)定探測到的亮度值的小密度 Dmin 和大密度 Dmax 之差來表示。

     色度學(xué)
     色度學(xué)是一門預(yù)測顏色匹配規(guī)律的科學(xué)，這個顏色匹配的預(yù)測是基于具有典型代表性人類視覺基礎(chǔ)上的。換句話說，它的目的是建立一個數(shù)學(xué)模型，能夠預(yù)什么時候會產(chǎn)生同色異譜，而什么時候不會發(fā)生。一個成功的色度模型必須同時做到以下兩點(diǎn)：
     ?對于一個具有典型人類視覺觀察者看到的相匹配的顏色樣品，色度模型所給出的這兩個樣品的數(shù)值也要一致。
     ?對于一個具有典型人類視覺觀察者看到的有差異的一對顏色樣品，色度模型不僅應(yīng)當(dāng)給出不同的數(shù)值，而且應(yīng)當(dāng)能夠計算出色差，即預(yù)測出顏色樣品在觀察者眼中所感覺的顏色差別有多大。     當(dāng)前的顏色模型都是不完美的，但由于CIE的先期工作，他們的努力已經(jīng)足以構(gòu)筑當(dāng)前所有色彩管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如果CIE色度學(xué)對你來講好似一鍋?zhàn)帜钢嗟脑?，你所?yīng)該抓住的關(guān)鍵點(diǎn)是，各種CIE模型使我們能夠用數(shù)值來代表具有正常顏色視覺的人實(shí)際看到的顏色感覺。與這個核心問題相比，其余的都是一些細(xì)節(jié)問題。但是如果你想真正了解色彩管理是如何工作的，以及為什么有時的工作達(dá)不到預(yù)期的效果，色度學(xué)的細(xì)節(jié)就會幫助你理解這些。因此，讓我們來看看色彩管理的核心——色度學(xué)中的CIE系統(tǒng)。
     CIE色度學(xué)系統(tǒng)。大多數(shù)現(xiàn)代色度學(xué)和所有當(dāng)前 的色彩管理系統(tǒng)都是基于CIE色度學(xué)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)包含幾個要素：
     ?標(biāo)準(zhǔn)照明體是一系列進(jìn)行大多數(shù)顏色匹配工作時所用照明光源的光譜定義。我們介紹了標(biāo)準(zhǔn)照明體A到F，而在印刷行業(yè)重要的兩種標(biāo)準(zhǔn)照明體是D50與D65。
     ?標(biāo)準(zhǔn)觀察者是指具有典型人眼視覺的觀察者對全部三刺激的響應(yīng)，或用通俗的話來說，就是我們所能看到的全部顏色。大多數(shù)色度計采用2∞（1931）標(biāo)準(zhǔn)觀察者，但還有一個10∞（1964）標(biāo)準(zhǔn)觀察者。后者是隨后采用較大的樣品得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)檫@會照亮視網(wǎng)膜更寬的區(qū)域，于是產(chǎn)生稍微不同的三刺激值響應(yīng)。盡管你使用10∞觀察者的機(jī)會很少，但它又是非常重要的，有了它才能構(gòu)成完整的CIE色度學(xué)系統(tǒng)，如果我們不提到它的話，就是我們的失誤。
     ?CIE XYZ三原色系統(tǒng)是用標(biāo)準(zhǔn)觀察者三刺激值響應(yīng)巧妙地定義的三種假想的原色（這三個原色是假想的，它們不能與任何真實(shí)的光源顏色相對應(yīng)。事實(shí)上，不可能制造出一種僅讓我們的M或S錐體細(xì)胞產(chǎn)生響應(yīng)的真實(shí)光源，但是用這樣的假想三原色模擬的顏色感覺卻是真實(shí)的）。不僅是每一對同色異譜色具有相同的XYZ值，而且原色Y值學(xué)身兼二職，它還是錐體細(xì)胞的平均亮度函數(shù)——v，所以顏色的Y值還表示顏色的亮度。     ?CIE xyY色品坐標(biāo)圖是XYZ三刺激值的一種數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，是表示顏色彩色性質(zhì)的一種實(shí)用圖表。用它可以表示出顏色的相加關(guān)系，即用連接兩個顏色坐標(biāo)點(diǎn)的一條直線可以表示這兩個顏色的相加混合結(jié)果，以各種不同比例相加混合得到的顏色的坐標(biāo)位于這條直線上（見圖1-23）。然而一定要注意的是，XYZ和xyY不是關(guān)于人眼非線性視覺反應(yīng)的比例因數(shù)，因此圖中的距離是被變了形的。

     ?均勻顏色空間（LAB ，LUV）是CIE為了減少對顏色距離的變形而定義的色空間。這兩種色空間明度值L*的計算是完全一樣的，都近似是亮度值Y的立方根函數(shù)（比較接近我們對于光亮度的對數(shù)響應(yīng)）。這兩種色空間都試圖成為一個在顏色感覺上均勻的色空間，換句話說就是，空間中兩個點(diǎn)之間的距離預(yù)示了兩種顏色對于人類觀察者所呈現(xiàn)的顏色感覺差異的多少。其結(jié)果是，從這兩個均勻色空間中都可以得到類似色調(diào)、飽和度和亮度三種顏色感覺的量，以及（在L*a*b*色空間中）得到三相反色顏色視覺系統(tǒng)這些特性。在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中都使用LAB色空間，而較少使用LUV色空間，盡管它也并非完美（例如，它會夸大黃顏色之間的差別，同時低估藍(lán)顏色之間的色差），但它還是起到了非常好的作用。對更加均勻的色空間的需求一直存在，但迄今為止，LAB還處于主導(dǎo)地位。
     ?色差（△E）提供了一種簡單的方法來計算兩個樣品之間的顏色差別。如果你測量了這兩個顏色，將它們作為兩個坐標(biāo)點(diǎn)繪在均勻色空間內(nèi)，然后計算這兩個點(diǎn)之間的距離，根據(jù)定義，這個距離就對應(yīng)了兩個顏色在人類觀察者眼中所感覺的差別。這個值叫做△E（應(yīng)讀做“delat-E”，它是希臘字母“D”的發(fā)音，我們通常用它來表示差別）。     色度計。色度計使用近似模擬人眼錐體細(xì)胞響應(yīng)的濾光器來對光進(jìn)行測量，然后以一種CIE模型形式給出數(shù)字結(jié)果。大多數(shù)色度計具有用戶可選的讀數(shù)類型，可以讓獲得CIE XYZ、CIE LAB、CIE LUV或其他不同色度空間的色度值，也可以測量兩個顏色樣品之間的△E值。
     雖然色度計讀數(shù)類型非常靈活，然而它們具有一個致命的局限性，就是必須要進(jìn)行特定色度測量條件的模擬。盡管有一些色度計具有不同照明體的轉(zhuǎn)換開關(guān)（例如，一個是D50，另一個是D65光源選項(xiàng)），但它們肯定是限定于一種特定標(biāo)準(zhǔn)照明體和一種特定標(biāo)準(zhǔn)觀察者。
     色度計不能探測出同色異譜。它們只能夠告訴你在特定的照明條件下兩個顏色樣品是否匹配，但是它們沒法說清這種匹配是不是在這個特定照明和觀察條件下的同色異譜，也不能告訴你兩個樣品是否真的是具有相同的光譜特性，是否能夠在所有照明體下都是相互匹配的。幸運(yùn)的是，對于大多數(shù)色彩管理用途來說，在一種照明條件下計算顏色匹配已經(jīng)足夠了。
     色度學(xué)與色彩管理。色度學(xué)是色彩管理的核心，因?yàn)樗刮覀兡軌虼_切地定義顏色就如同親眼所見一般。我們?nèi)粘Ｖ谱鲌D像、插圖及頁面文件所使用的對顏色數(shù)字化描述的方法，對所描述的顏色有很多不確切的地方，而色度學(xué)可以讓色彩管理系統(tǒng)排除了這種不確切。你將會看到色度學(xué)是如何通過色彩管理系統(tǒng)來計算那些我們發(fā)送給各種彩色復(fù)制設(shè)備，如顯示器、桌面打印機(jī)、打樣系統(tǒng)及印刷機(jī)的數(shù)字，以確保它們復(fù)制出理想的顏色的。目前，色彩管理以色度學(xué)理論為基礎(chǔ)的事實(shí)已經(jīng)被人們所認(rèn)可。

     分光光度法
     分光光度法是測量光譜反射率的一門科學(xué)。光譜反射率是被某一表面反射到儀器內(nèi)部探測器的每一波長光強(qiáng)度與入射到表面上的同一波長光強(qiáng)度之比。光譜反射率與密度計測量的并隨后轉(zhuǎn)化為密度值的反射率（R）有相似之處，但存在一個關(guān)鍵區(qū)別。密度是一個表示全部反射或透過光子數(shù)量的單一數(shù)值。光譜反射率（透射）率是表示是在不同波長上反射（或透過）的光子數(shù)量的一組數(shù)值（見圖1-24）。印刷中所使用的分光光度計多數(shù)將可見光譜劃分為若干個10nm或20nm的波段，在每一波段測量出一個值。研究級的分光光度儀將光譜劃為更多、更狹窄的波段，有時能夠窄到2nm，但它們對于一般用途來說是過于昂貴了。

（圖1-24：一個同色異譜對）

     分光光度法與色彩管理。光譜數(shù)據(jù)可以直接用于印刷中，比如一些印刷廠家抽樣檢驗(yàn)所進(jìn)測墨的光譜特性，以確定油墨批次的差別。然而分光光度計更多地是用于色彩管理，即可以當(dāng)做密度計，又可以當(dāng)做色度地使用。
    相對于密度計和色度計所測量的量來說，分光光度計所獲取的是一組更為豐富的光譜數(shù)據(jù)。我們可以從光譜數(shù)據(jù)計算出密度與色度值，但是反之則不成。有了光譜數(shù)據(jù)，還可以確定是澡則同色異譜匹配，盡管色彩管理并不直接使用這一功能。
     在色彩管理中，分光光度計真正的價值在于即可以當(dāng)密度計又可以當(dāng)色度計使用，而且比專用密度計或色度計具有更多的功能配置。有時，專用的密度計或色度計可能更適用于一些特殊的用途，比如測量印前膠片所要達(dá)到的高密度，或特征化顯示器中紅色熒光粉非常尖銳的響應(yīng)曲線。然而在多數(shù)場合，分光光度計就是色彩管理的“萬能瑞士軍刀”。