影像處理軟體原先是設計來解決傳統攝影與暗房的問題。因此，在早期的影像處理軟體裡就留有許多傳統攝影或暗房的名詞與影子，主要是讓攝影者能很快的由傳統走入數位。時至今日，雖然數位已成主流，但影像處理軟體的基本組成與功能，還是不變。在本章節將回顧傳統攝影模式及色彩應用原理，藉以說明及對照到影像處理軟體的色彩模式及其應用。也將以色彩學的角度，說明色彩屬性、數位色彩原理，及如何應用於色彩校正。
■ 由傳統影像模式到數位色彩模式
在攝影界，把Photoshop當作影像處理軟體來處理攝影作品。但其實Photoshop是個商用軟體，是個應用於印刷、美工、廣告、設計、插畫的專業軟體。所以在Photoshop裡，不僅有攝影的東西，也有很多印刷、設計、繪畫的東西。打開Photoshop的影像\模式選單，便可以看到這些色彩模式。(圖7-1)
圖7-1：Photoshop裡面的色彩模式
一幅數位影像看起來是平面的畫面，其實是以3D概念來定義。X、Y軸定義像素的座標位置，Z軸則用來定義像素的顏色多寡。(圖7-2)
圖7-2
因為電腦最基本的單位是位元(Bit)，所以每一個像素所能表達的顏色數目，就看電腦使用多少個位元而定。若以一個位元來表達顏色，有兩種選擇：0與1，當像素值為0時，表示關，像素就呈現黑色；而像素值為1時，表示開，像素就呈現白色。因此，含有一個位元的像素，只有黑和白兩色。要增加顏色的數目，就必須增加像素的位元數。如以4個位元來表達一個像素的顏色，就有16種顏色(每個位元有兩種選擇，4個位元有2的4次方，計16種選擇)，同理8位元有256色、12位元有4,096色、24位元有16,777,216色。這種像素所含的位元數目，稱為位元的解析度，或色彩深度。(圖7-3)
圖7-3：每個像素所含的位元數不同，所能顯示的顏色數也不同。
因此，依照位元數及顯色的不同，在影像處理軟體內，所用的數位色彩模式，可分為：
一、點陣圖(Bitmap)：是以1位元所構成的影像，基本上每一像素非黑即白，也是傳統暗房所謂的黑白高反差影像。若適當的安排黑白像素的位置，會像傳統印刷網點一樣，可以模擬出灰階的效果。選影像\模式\點陣圖，在其對話框裡便可以看到這些設定。(影像須先轉成灰階，此選項才有作用。)(圖7-4)
圖7-4：在對話框裡選50%臨界值(上圖)，影像就會變成黑白高反差(下圖)。若選半色調網屏，就是製作印刷網點效果。
二、灰階
灰階影像是使用8個位元所構成的黑白影像，由黑到白可以顯示256種不同的深淺階調。主要用於影像要轉點陣圖或雙色調應用，因為只有256種深淺階調，若當作一般黑白影像輸出，於暗部會缺乏細緻階調且大量偏黑。故若要做黑白影像，宜使用第六章所介紹的彩色轉黑白的方法。
三、雙色調
利用影像\模式\雙色調指令，可以將黑白影像轉成雙色調影像。雙色調類似傳統黑白染色的效果，在此主要用於印刷，一般攝影者想要製造黑白染色的效果，可用其他方法為之。在雙色調對話框中，先由左上方指定雙色調的種類，如單色、雙色、三色或四色等，再設定所要使用的油墨顏色(Ink)。不論選用單色、雙色、三色或四色，都會混為雙色。原則上油墨1要設定為黑色(K版)或顏色最深的顏色，然後依照編號設定顏色。其次以滑鼠點擊左方的曲線圖，出現雙色調曲線對話框(右圖)可以調整油墨的分佈量。典型的雙色調，是以黑色來表現陰影部份，而其它顏色則用來表現中間調及亮部。(圖7-5)
圖7-5：雙色調的設定對話框。
四、索引色
這是在影像中找出使用頻率最高的16色或256色，建立一個色彩索引表，將影像中全部的顏色都對映到這16色或256色中，類似的顏色或找不到的顏色，就以最接近的顏色來取代。因為顏色數有限，這類影像無法表現連續色調或漸層，影像處理時也會有些功能無法使用(可先轉換成24位元的全彩影像，再作處理)。這類影像常見於早期市面上販售的圖庫及多媒體動態影像中。
五、RGB色彩
這是由R、G、B三色，每色各8位元，總計為24位元所構成的影像。因為每色為8位元，故各含有256個色調，所以全部RGB可以顯示出1677萬色。這是目前最常用的彩色影像模式，又稱全彩影像。
六、CMYK色彩
影像處理時，在螢幕上的顯示是使用RGB全彩影像檔，但是當影像檔要做印刷輸出時，由於印刷上的圖像都是由C、M、Y、K(青、洋紅、黃、黑)四種油墨的顏色組合而成，故必須先將影像檔轉換成CMYK四個色版的格式。因為增加黑色，所以成為32位元的檔案；檔案加大了，但顏色數不增反減，主要因為CMYK是色料混和的關係，能呈現的色彩範圍反而比RGB檔案小。
要特別強調的是：除非您的影像要印刷，否則不要使用CMYK輸出、列印，即使要印刷，也要保留RGB檔案。
七、Lab色彩
Lab色彩是由CIE所發展出來的一個色彩模組。在第一章色彩管理中，我們曾提到Lab的色域涵蓋了RGB和CMYK的色域，因此可以做為兩者色彩轉換的參考標準。
Lab色彩的L(明亮)包含影像中所有的明暗深淺範圍，而a、b則包含所有顏色，因為影像的明暗與色彩可以分開控制，所以在影像處理時，常會利用此特性來調控顏色或做其他效果。
■ 數位色彩原理
初學者在影像編修調色時，想要快速掌握色彩原理及關係，最簡單的方法是參考使用六色色相輪。他並不是數位時代才有的東西，在以往我教黑白攝影的濾鏡應用或彩色放大的偏色校正，都會要學生使用他。數位時代，此色相輪更是不論PC或麥金塔，點陣或向量軟體，都以他做為設定顏色的標準。因此務必要熟記此色相輪的顏色關係，才能駕輕就熟的控制顏色。
在色輪中的顏色排列，紅色是位於0度的位置，其他依序每60度換一個顏色，黃色在60度、綠色在120度、青色在180度、藍色在240度、而洋紅色在300度，記得這角度的關係，在調色、指定顏色及做漸層色時頗為有用。仔細觀察此色輪中的6個主要顏色，恰巧是色光三原色R、G、B和色料三原色C、M、Y分佔兩個三角形。(圖7-6)
圖7-6
六色色相輪
就色彩混合而言，其中的任一個原色，皆可由其兩旁的原色混合而成。
以色料三原色C、M、Y混合而言，由色輪中我們可以看到洋紅色和黃色彼此混合，可以得到由洋紅→紅→橙→到黃的各種顏色，而若洋紅色和黃色等比例混合，便可以得到紅色(即M+Y=R)。同理，黃色與青色混合，可以得到由黃→黃綠→綠→青綠→到青等各種顏色，黃與青色等比例混合得到綠色(即C+Y=G)。
現在換以RGB光線三原色所構成的三角形來看。在色輪上的色光混合，如同顏料混合一樣，只是換成光線的加法混合而已。在此，紅色的光線與綠色的光線會混合出由紅→橙→黃→黃綠→綠的顏色，紅色的光線與綠色的光線等量混合會產生黃色的光線。一般人對此大多不能理解，主要從小看慣顏料的混合，從沒留意光線是怎樣混合的，所以心存疑慮。我在教色彩學時，便會將柯達標準的紅色與綠色濾色片分別放在兩台幻燈機前面，投出紅色與綠色兩束光線，當兩束光線混合在一起時，真的會產生黃色。各位有興趣可以自己試試看。因此就色光三原色而言，R+G=Y、G+B=C、B+R=M。(圖7-7)
圖7-7：色料混合與色光混合
另外，通過圓心的直徑兩端，彼此呈180度的兩個顏色，在色彩學上稱為互補色。即B和Y是互補色、R和C是互補色、而G和M為互補色。為何叫互補色?主要人的眼睛在看事物時，心裡會希望看到整個構成光線的顏色，即紅-橙-黃-綠-藍-靛-紫光譜色，因此，當眼睛只看到紅色時，心裡會希望看到光線三原色的另外兩個顏色，即綠色和藍色，而綠色+藍色=青色，所以青色是補紅色視覺之不足的顏色。同理，紅色可補青色之不足，故彼此稱為互補色。互補的兩色有彼消我長的關係，這在顏色校正時是非常重要的原理。偏黃的影像，同時也會缺乏藍色(黃的互補色)。只要降低黃色或增加藍色，便可校正為正常。所以，紅—青、黃—藍、綠—洋紅這三組互補色，務必要記得才會調校顏色。(如圖7-8)
圖7-8
所有影像處理軟體都使用此原理來校色，在Photoshop的色彩平衡選項，也是以這三組互補色作為校正偏色的依據，而靠滑桿的增減某一顏色量來校正偏色。(圖7-9)
圖7-9 Photoshop的色彩平衡選項。
同時，在Photoshop的綜觀變量選項左下，也可以看到如六色色相輪的六個原色位於相對的位置，作為校正顏色的選項。(圖7-10)
圖7-10 Photoshop的綜觀變量選項。
■ Photoshop檢色器的色彩模組
Photoshop的檢色器(圖7-11)是設定及選取顏色的主要地方，左邊的色面(圖7-11-1)和中間的顏色條(圖7-11-2)，會依所選擇的色彩模組及選項的不同而改變(圖7-11-3)。在上方的色塊(圖7-11-4)則顯示目前與新選取的顏色。當所選的顏色超出輸出的色域，會在右邊出現易色警告符號(圖7-11-5)，點擊小三角形，會以下面最接近可打印的顏色取代新選取的顏色。
圖7-11：Photoshop的檢色器。
一、HSB色彩模組
類似以色彩學上的色彩三屬性：色相(H)、彩度(S)和明度(B)所構成的色彩模組。在此模組中，色相(Hue)：即選取各種顏色，如紅、成、黃、綠、藍、紫等不同的色彩，其取值單位是度。飽和度(Saturation)：即色彩學上的彩度，意即顏色的純度或飽和程度。飽和度愈低則顏色愈接近無彩色的黑灰白色，飽和度愈高則愈接近純色。亮度(Brightness)：是表示顏色的深淺明暗程度。彩度或明度的取值都是以百分比來表示。HSB色彩模組的顏色設定，接近我們從小以來所接受的色彩學教育，所以最容易為人所理解。
要設定顏色時，如(圖7-12)勾選色相H，輸入色相的角度值或移動左方光譜色的箭頭，便可看到所選顏色的色面。從0度的紅色開始，逆時針方向增加角度，60度是黃色、120度是綠色、360度又回到紅色。請讀者自己輸入數值看看顏色變化。
由顏色面選取顏色的方法：以滑鼠移動顏色取樣點，左右移動設定飽和度，愈右邊飽和度愈高，愈左邊飽和度愈低，色面的最左邊則為無彩色的黑灰白，最左上為白，最左下為黑。滑鼠上下移動設定顏色的亮度，愈上面愈亮，愈下面愈深。(圖7-13)
圖7-13：設定所選顏色的飽和度及亮度。
當點選S(飽和度)時(圖7-14-1)，檢色器變成如(圖7-14)，中間顏色條(圖7-14-2)用來設定飽和度，左邊色面(圖7-14-3)用來設定色相及亮度。
圖7-14：點選飽和度時的檢色器。
同樣，當點選B(亮度)時，檢色器變成如(圖7-15)，中間顏色條用來設定顏色深淺，左邊色面用來設定色相及飽和度。讀者可自行輸入數值、移動鼠標，體會顏色的設定方法及變化。
圖7-15：點選亮度時的檢色器。
二、RGB色彩模組
RGB色彩模組最常使用於電腦螢幕的顏色顯示。不論我們的影像檔是屬於甚麼色彩模式，在螢幕上編輯時，都會使用RGB模式做顯示。RGB因屬於色光混合的方式，所以在顏色設定上較不容易想像。在RGB色彩模組中，是以0(沒有色光=黑)到255(最大量的色光)的濃度值，來表示R、G、B的成份。所以，R、G、B都為0時表示黑色，R=255、G、B=0時，表示只有紅色光，沒有綠或藍色光的成份。(圖7-16)
圖7-16：RGB是光線的顏色，所以其設定值從0(黑色)到255(純色)。
於R處輸入255，可以看到新設的顏色為純紅色，印證HSB顯示H為0度、S、B各為100%，確為純紅色。於中間色條，可設定紅色的強度；於色面可以看到紅色位於最左下，往左上至黃，往右下至洋紅，往對角線至右上為白。請參考右邊色光混色圖，體會顏色變化的關係。並請分別於G或B輸入255，看檢色器的顏色如何變化。(圖7-17)
圖7-17：RGB的數值與顏色關係。
試著在RGB中任選兩個顏色，各輸入255的數值，如(圖7-18)，於R、G各輸入255，可以看到目前新的顏色為黃色，此印證前述紅色光加綠色光為黃色光的事實。
圖7-18：兩個色光的混合。
(3)．CMYK色彩模組
CMYK色彩模組是印刷業界所使用的色彩，是基於油墨的減色模式。所以，是以各顏色的油墨百分比來表示，其數值從0%到100%表示各色的濃度值。如C=100%表示純青色，C=20%表示淺清色。而100% C + 100% M = 100% B，餘類推。(圖7-19)
圖7-19：CMYK是顏料的顏色，所以其設定值從0%(無油墨顏色)到100%(純色)。
在檢色器的CMYK處，輸入100%於C處，我們看到HSB的色相並非180度，亮度也非100%；同樣RGB處也非G255+B255。在色面上可以看到C=100%的顏色，並非置於最右上角。這是因為一方面三者的色域並非一樣，有的是色光，有的是色料。另一方面，在此處的CMYK是實際油墨應用的數值，而非理論上的CMY。(圖7-20)
圖7-20
(4)．Lab色彩模組
Lab色彩模組是國際照明委員會(CIE)所發展出來的色彩模組，現在已被世界各國正式採用，作為國際通用的測色標準。(圖7-21)
圖7-21：Lab色彩模組的結構，上下為不同的明暗度(L)， a、b色相分置兩軸的端點。
在 Photoshop 的檢色器中，L表示亮度，其分量範圍爲0～100。a表示從綠色到紅色的顏色軸，其分量範圍爲+127～-128。b表示從藍色到黃色的顏色軸，其分量範圍爲+127～-128。(圖7-22)
圖7-22：在檢色器中的Lab設定，a、b分置於顏色面的四角，顏色深淺(L)則由中間條塊設定。
■ 色版
數位影像因其所使用的色彩模式不同，而有RGB、CMYK或Lab等影像模式。這些色彩模式除顯示的顔色數量不同之外，也影響到影像的色版數量和檔案大小。
在Photoshop裡是以色版來存放影像的顔色資訊，每個影像都具有一個或多個色版，如灰階模式只有一個色版，CMYK模式則有4個四版。當我們開啟一個RGB影像時，在Photoshop的色版面板裡，可以看到RGB色版(又稱複合色版)以及個別的R、G、B色版。正常情況，面板裡的色版會以黑、灰、白顯示，黑色表示沒有色彩資訊，白色表示具有最大量的色彩，而不同的灰色，表示不同程度的顏色量。我們可以由色版的顏色深淺，判斷該色的含量多寡。(圖7-23 )
圖7-23：注意在R色版，標記R的紅葉處，明顯的比在G、B色版來得白。在G色版，標記G的綠葉處，明顯看到G色版比R色版來得白。而在B色版，標記B的天空，明顯的比在R、G色版來得白。
若想要瞭解各色版的顏色混合結果，可選編輯\偏好設定的介面，於介面對話框，勾選用彩色顯示色版，於色版面板就可以看到帶有顏色的色版(圖7-24)
圖7-24：(A)正常的色版面板顯示為黑白顏色。(B)在偏好設定裡指定「用彩色顯示色版」。(C) 色版面板就會顯示彩色的色版。
在面板前面的眼睛，表示顯示或隱藏該色版，以滑鼠點擊眼睛，會暫時關閉該色版及顏色，再次點擊會顯示眼睛同時顯示該色。所以讀者可以關閉G、B色版，看到單獨的紅色色版。同理，也可以單獨看G或B的顏色。若同時打開R、G色版，按照前述色彩混合原理，會看到由紅→黃→綠的顏色。(圖7-25)
圖7-25：各色版混合的結果。讀者可藉由各色版的混合，觀察並瞭解各色彩模式的顏色混合關係。
同樣，我們可以把RGB模式轉成CMYK模式(影像\模式\CMYK色彩)，然後，藉由如上的方法，觀察CMYK四色混合的印刷效果。(圖7-26)
圖7-26：在色版面板上，依序增加色版的混色效果。注意，C+M+Y理論上可以構成影像的所有顏色(包括黑色)，但實際上可以看到黑不夠黑，致使影像偏灰。所以需使用CMYK四色，才能印出實際影像的顏色。
因為CMYK是油墨為主的色彩模式，所以色版上所看到的黑白影像，與RGB模式剛好相反，白色表示完全沒有油墨，顏色愈深表示油墨的含量愈多，黑色則表示油墨含量最高。(圖7-27)
圖7-27：觀察左上天空的顏色，在C色版較深加上在M色版的微量灰，表示天空青中帶藍。紅葉在M色版與Y色版都很深，表示葉子很紅。而在Y色版上面的黃葉很深，同處在C色版上有微量的灰，表示黃中帶綠。
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