劍橋攝影協會 色彩管理之色域轉換

2021-10-03 19:24:44 字數 3001 閱讀 7826

色域轉換發生在使用不同的裝置進行顏色獲取/處理/顯示時,主要用於解決不同的色彩空間的應用需求,通常位於色彩管理模組(cmm)中。在進行轉換時,要求盡量保留影象中最重要的顏色資訊,以確保轉換後的影象質量。了解這一過程有助於更好地控制**的變化,從而獲得期望中的影象效果。

色域轉換階段會嘗試在裝置之間建立最佳的顏色匹配。如果原始裝置的色域大於最終裝置的色域,則有一部分顏色會落在最終裝置的色域之外,這種情況被稱為色域失配,它幾乎在每次轉換時都會發生,如下圖所示。

每次出現色域失配時,cmm都會優先使用渲染目標的方式改善影象質量。常見的渲染包括:絕對/相對比色渲染,感知渲染,飽和度渲染。這些型別之間會相互影響,需要根據實際應用進行平衡設定。

感知和相對色度渲染可能是數碼攝影最有用的轉換型別。兩者採用不同的方式處理色域失配區域內的顏色。相對色度在色域內的顏色之間保持幾乎精確的一對一關係,對於超出色域的顏色會全部捨棄。與之相反,感知渲染會嘗試保留色域外的顏色部分,通過某種對映關係將其對應到轉換後的色域中,結果會導致色域顏色的不準確。下圖通過例項影象演示了兩種渲染的轉換過程及結果。

感知渲染通過壓縮整個色調範圍來始終保持顏色的平滑漸變,越接近中心位置,與原有空間的顏色越接近。而相對色度渲染則是固定了顏色範圍,從而將原有空間的顏色對映到目標空間中最接近的顏色。

另乙個區別是,感知渲染不會破化任何顏色資訊,僅僅是重新分配,因此是可逆轉的;而相對色度會破壞顏色資訊,是不可逆轉的。

對於感知渲染,如果想要進行逆轉操作,需要小心使用色調曲線來逆轉由轉換引起的顏色壓縮。

絕對色度與相對色度相似,同樣是保留色域內的顏色並捨棄色域外的顏色,但是它們在處理白點(white point)的方式上有所不同。白點是指色彩空間中最純淨和最亮的白色的位置(詳見《白平衡》)。如果在白點和黑點之間畫一條線,這條線上麵僅是灰階的亮度變化,如下圖所示。

以srgb和cmyk色域為例,兩者的白點對映到參考空間中的位置是不同的,如下圖所示。

在進行色域轉換時,絕對色度會保留原有空間的白點位置,而相對色度會使色域內的顏色偏移,以便於對齊目標空間的白點,如下圖所示。

相對色度調整白點是有原因的。由於絕對色度不進行調整,則會導致難看的影象色彩偏移,攝影師對此很是忌諱。因為色彩空間的白點通常需要與所使用的光源或紙張色相對齊,所以便會產生這種顏色偏移。如果將彩色影象列印到藍色紙張上,對於絕對色度,它將忽略這種色彩變化。而相對色度則將會進行顏色補償,以符合最白最亮的點偏向淡藍色的事實。

飽和度渲染會試圖保留影象中的飽和色,並且在向更大的色彩空間轉換時最有用,可以嘗試保持計算機圖形的顏色純度。如果原始rgb裝置包含純色(完全飽和),則飽和渲染可以確保這些顏色在新的色彩空間中依舊飽和,比如下面的純色餅圖。當然,這也可能會導致某些顏色變得較為極端。

飽和度渲染不適用於**,因為它不會嘗試保持色彩逼真度。保持色彩飽和度可能會犧牲色相和亮度的變化,這通常是**複製所無法接受。而對於餅圖等計算機圖形,通常這是可以接受的。

飽和度渲染的另乙個用途是在噴墨印表機上,當列印計算機圖形時,能夠避免可見的抖動。由於噴墨印表機無法擁有與每種顏均色匹配的墨水,因此某些抖動可能是不可避免的。然而,因為顏色非常接近純色,所以飽和渲染可以最小化抖動稀疏的情況,如下圖所示。

我們必須考慮到實際影象的顏色範圍,即便它使用了較大的色域標準,但是並不一定會用到其中的所有顏色。如果目標色域能夠包含影象的所有顏色,則使用相對色度渲染會得到更加準確的結果。

對於許多攝影影象而言,如上圖所示,在使用計算機顯示時,通常用到的顏色只會佔色域中的一小部分。如果要將上圖轉換到紅色和綠色較少的目標空間,影象中的顏色基本都會落在目標色域內。此時,相對比色渲染比感知渲染更加適用於這種情況。

雖然我們一直在分析一維和二維色彩空間,但是現實世界的**使用的確是三維色彩空間,如下圖所示。對於三維色彩空間的渲染,最重要的是關注其對陰影和高光細節的影響。

在使用相對/絕對比色渲染時,可能會進行顏色的剪裁,從而導致在目標空間中損失部分原有的陰影和高光細節。

在使用感知渲染時,由於會壓縮顏色範圍以適應目標空間,所以可能會導致全域性對比度的下降(與相對/絕對比色渲染相比)。

使用「黑點補償」設定,可以幫助避免對陰影的剪裁,即使對於相對/絕對比色渲染也是如此。幾乎所有支援顏色管理的軟體(例如adobe photoshop)的轉換屬性中都會包含此功能。

通常,感知渲染和相對色度渲染最適合數字攝影,因為它們的目的是保持與原始色相同的視覺外觀。

這些功能的使用情況取決於影象的內容和預期效果。針對具有強烈色彩的影象(例如明亮的日落或光線充足的插花)可以使用感知渲染,以便於保留極端色彩下的更多顏色等級。但是這樣可能要以壓縮或鈍化更多的適中的顏色為代價。針對色調相對較細的影象(例如某些肖像)可以使用相對色度渲染,以提高顏色的準確性(假設沒有任何顏色落在色域失配區域)。總體上來說,感知渲染是最安全的選擇,除非你能夠知道每個影象的細節。

劍橋攝影協會 手持拍照的相機抖動改善

在手持拍照的過程中,我們經常會遇到由於相機抖動導致 模糊的問題,如下圖所示。這種手不夠穩的情況,通常會給很多人帶來困擾。這個問題是沒有辦法完全避免的,幸好,有許多方法能夠盡量改善其對於最終 效果的影響。當意外的相機運動出現時,如果此時的快門速度比相機的運動速度慢,中就會看到相機抖動。因此,至少有兩種...

劍橋攝影協會 了解相機 數位相機的成像感測器

數位相機使用數百萬個微小的光穴或 光點 陣列 光敏層 來記錄像象。當你按下相機的快門並開始 時,每個 光點 都會被 以收集光子,並將其儲存為電訊號。在 結束後,相機會關閉這些光點,再通過測量電訊號的強度來評估每個空穴中有多少光子。然後,這些訊號會被量化為指定位深 bit depth 的數值。最終結果...

世界超人協會

世界超人協會 world transhumanist association 簡稱wta 官方 www.transhumanism.org 由 斷定可以並值得應用理性 科技 根本改進人類自身條件的智力和文化運動,特別是要開發和製造各種廣泛可用的技術來消除衰老問題,極大地增進人的智力 生理和心理能力 ...