色彩模式、色彩空間和色域都是色彩領域的重要概念,很多初學者在初學時容易混淆兩者。下面我們來介紹一下三者的區別。
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色彩模式,實際上就是色彩的表現方式,比如RGB、CMYK、Lab、HSB等。RGB是光的加和,CMYK是顏料對光的吸收,Lab是人眼對顏色的感知維度,以明度值,a為綠->紅互補色對偏向值,b為藍->黃互補色對偏向值,HSB則是心理學對顏色的感知,從色相(H),飽和度(S),明度(B)三個維度來描述一個顏色。
色彩空間,就是上面說的sRGB,Adobe RGB等,就是一個設備所能表現的所有顏色的集合。個設備所能合成出的所有顏色必然位于該色彩空間內,用數學語言表示,就是cES,其中c為任一顏色,S為某一色彩空間。
色域,就是色彩空間這個集合的范圍,不同的色彩空間有著不同的色域。比如剛才說的Adobe RGB的色域比sRGB的大,而sRGB的色域又全部包含在Adobe RGB中,那么用數學語言描述,sRGB這個色彩空間就是Adobe RGB的(真)子集,即S(sRGB)C()S(Adobe RGB)。
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sRGB(左)和Adobe RGB色域(右)對比
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所以說簡單點,色彩空間就相當于數學上的集合,只不過這個集合是定義在顏色域上的一種集合。有意義的最大的色彩空間就是CIE 1931色彩空間,即CIE 1931色度圖圍成的最大區域,因為它包含了人眼能看到的所有顏色,該區域外的顏色均為無意義的顏色。所以CIE 1931色彩空間,可以理解為色彩域的全集,數學上用U表示,所有色彩空間均為它的子集,即ScU。
目前的所有基于三原色的色彩空間(三角形)均無法達到覆蓋人眼可以看得到所有顏色(曲邊形)的效果。說完了色彩空間,我們來回答開頭提到的一個問題。為什么sRGB里的#FF00FF不是'品紅而是紫色,而Adobe RGB的才是真正的品紅。這個問題在這之前寫的一篇文章里提到過:#FFOOFF應該是紫色,把#FF0OFF稱為'品紅’("洋紅”)是一種誤稱。因為我們大多數人的顯示器用的都是sRGB色彩空間,所以#FF00FF顯示的都是這種效果(有些人的顯示器可能調了色溫,或者開了護眼模式,也可能有色差,導致與預期效果不一致,所以下面所說的結論都是在顯示器顯示效果滿足標準sRGB效果的基礎上得到的),而如果使用的是Adobe RGB顯示器,則不會出現這種問題。下面我們用圖來解釋為什么會造成這種問題。
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這是sRGB和Adobe RGB三原色和三間色坐標位置的圖像,從圖中我們可以看出,sRGB和 Adobe RGB的三原色除了綠色外坐標都相同,而Adobe RGB的綠原色在sRGB綠原色的左上角,更偏向于藍色。兩者的白點坐標完全相同,均為D65(6500K)白點。前面我說過,間色位置的求法,是將某個三原色與白點相連并延長,與三角形某一邊的交于一點(圖中虛線),這樣便可以得到三個點這三個點的坐標就是三間色的坐標。由于sRGB與Adobe RGB的紅原色和藍原色坐標相同,所以紅色和藍色對應的間色(補色),即青色和黃色,與白點是共線的,即sRGB與 Adobe RGB的青色和黃色色相分別相同,只是純度的區別。Adobe RGB的青色和黃色比sRGB的離白點都更遠,因此它們的飽和度也更高。此外,Adobe RGB的綠原色離白點更遠,因此也更加鮮艷。所以Adobe RGB所表現的顏色,尤其是從黃色到青色之間的區域,是比sRGB要更加鮮艷的,,所以用Adobe RGB拍攝照片,可以還原出更加鮮艷,更加真實的色彩,而使用通常所用的sRGB照相則會丟失這些細節信息。
而由于sRGB與Adobe RGB的綠原色坐標不同且與白點不共線,所以導致其對應的間色坐標不同且與白點不共線,色相也不同。Adobe RGB綠色對應的間色更偏右上角,即更偏向于紅色。而sRGB對應的間色偏向于藍色,在觀感上并不像CMYK里的品紅,而是更像紫色。Adobe RGB中綠色的間色由于比紫色更偏紅所以色相上是偏紫的紅色,即品紅色,更接近于CMYK里的品紅顏料。
而如果在不加說明的情況下,Web里的一個顏色代碼,默認指的是sRGB色彩空間(因為Web上絕大多數圖像都是用sRGB進行傳輸的),因此#FF00FF這個代碼(sRGB)指的就應該是紫色而不是品紅除非強調色彩空間是Adobe RGB。CMYK中的品紅顏料,吸收的是類似于Adobe RGB的綠原色,而不是sRGB里的,因此呈現出玫紅色,這一點仍然是遵循補色原理的??傊鶕士臻g的不同,不僅原色的位置會不同,間色也會有所差異,在綠原色的選取不同時,其對應間色可以從紫色到品紅范圍之間變化,要根據綠原色的坐標來確定其對應間色到底是紫色還是品紅。
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上面兩幅圖是sRGB與Adobe RGB的三原色和三間色的對比圖(從左到右,從上到下的顏色順序是紅色、黃色、綠色、青色、藍色、紫色(品紅色))。為了避免溢色,我將三原色和三間色的明度調整為90%。第二幅Adobe RGB圖是將Adobe RGB顏色經過色彩空間轉換后得到的sRGB色值做成的圖,其色彩空間已經轉換為了sRGB,因此不用擔心色彩管理的問題。有關色彩空間轉換和色彩管理的內容,將會在下一節介紹。由于sRGB無法準確顯示Adobe RGB的色彩所以第二幅圖顯示的色彩只是模擬出的色彩,并非真正的Adobe RGB顯示器顯示出的效果。
通過上圖,可以看出,Adobe RGB的黃色、綠色、青色比sRGB更鮮艷,Adobe RGB的右下角色塊就是品紅色(紫紅色),sRGB的右下角色塊則是紫色,而不是品紅色,與Adobe RGB的有顯著區別。
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