邁入數位攝影，色彩管理成為攝影人必然也必須面對的問題。幾乎每個做數位攝影或影像處理的人，剛開始所面對的最大困擾，就是無法管控從攝影、螢幕顯示到輸出整個流程中，確保色彩最終的一致性。對不瞭解色彩管理的人，這是必然的現象及結果。對於瞭解色彩管理的人，能否完全掌控色彩，也會依其認知及能力，而有不同程度的結果。
◆ 甚麼是色彩管理
數位攝影的工作流程，主要為輸入、顯示及輸出。輸入的設備主要有掃描機和數位相機，顯示設備則以螢幕顯示為主，而輸出的設備有各式印表機或印刷機器。在前面「色域」一篇中我們提到：所有設備(包括相機、掃描機、螢幕、印表機…等)，都只在特定的色域範圍內運作，所以不僅彼此的色彩涵蓋範圍不一樣，同時隨著設備老化和其他客觀因素影響，色彩也會隨之改變。
換言之，顏色都會隨著設備的不同而產生不同的色彩；即使同一廠牌、同一型號的顯示器、印表機，顯示的顏色，印出的色彩也會不一樣。(圖3-1)
圖3-1：RGB和CMYK有各自的色域，RGB色域大於CMYK色域，所以螢幕看到的顏色會較多、較亮，而輸出的顏色是經過色彩轉換折衷的結果。
色彩管理的目的就是要讓不同的設備間，都能夠準確的再生顔色，並維持一致性的色彩。使顯示器所顯示的是原始影像正確的視覺呈現，而最後的列印輸出，也正確的反應顯示器所顯示的色彩，達到所謂「所見即所得」的目標。可是，輸入設備的掃描機、數位相機和顯示器，都是使用RGB色光，而輸出設備的各種印表機或印刷機器，主要都是使用CMYK色料來呈現顏色。在第一篇「色彩的產生與RGB」中，我們提到色光與色料是截然不同的色彩屬性，其觀視原理及視覺反應也大不相同。所以色彩管理最終只是盡量讓顏色近似，而不可能完全一樣。(圖3-2)
圖3-2：影像處理流程中，輸入、顯示及輸出設備，各有自己的色域及色彩特性，沒有色彩管理，色彩無法正確再現。
◆ 色彩管理的原理
色彩管理主要有三大步驟：一、設備校正(Calibration)，二、產生設備的色彩特性描述(Characterization)，三、設備間的色彩轉換(Conversion)，此通稱3C色彩管理模式。
其運作原理主要包含四個部分：
一、首先是為每種設備作校正，並建立該設備色彩特性的ICC色彩描述檔(profiles)。
二、然後使用一個獨立於設備的標準色彩空間，依據國際色彩聯盟規定是使用CIEXY或CIELAB。這個作為色彩之間轉換橋樑的標準色彩空間稱為PCS（色彩描述檔連結空間）。
三、藉由影像處理軟體(如Photoshop)的色彩管理模組，將包含在各種設備間的色彩描述檔作一解譯，並執行色域對應。
四、最後執行色彩轉換，處理超出色域外的色彩轉換。(圖3-3)
圖3-3：色彩管理的主要工作，是藉由中介的標準色彩空間及色彩管理模組，作色彩的解譯及轉換。而這些工作是在具有色彩管理能力的軟體(如Photoshop)中執行。
現在再詳細說明一下各工作原理：
一、ICC色彩描述檔
1980-1990年間，色彩管理的方法並沒統一，像Adobe、Kodak、Agfa、HP等公司都開發各自的色彩管理系統，並以色彩描述檔來描述設備的色彩特性，以解決設備間色彩匹配的問題。1993年，蘋果電腦在Macintosh(麥金塔)作業系統上建立色彩管理體系Color Sync，並成立Color Sync聯盟，該聯盟後來結合與色彩有關的軟、硬體廠商共8家，於同年成立國際色彩聯盟(International Color Consortium，簡稱ICC)。此聯盟制定了一個可以使用在所有廠商，且具開放性的色彩描述檔。並從Macintosh擴展到Windows和UNIX系統的電腦上，成為跨平台的色彩描述檔。ICC色彩描述檔遂成為色彩管理中各設備間色彩轉換的標準。
ICC色彩描述檔中包含了設備的色彩特性資料、如何轉換到PCS以及從PCS轉回其他設備的方法。
基本上是一個色彩數值的對照表，包括描述特定設備如相機、掃描器、顯示器和印表機的RGB或CMYK數值，以及這些數值所對應的PCS色彩空間數值(Lab)。(圖3-4)
圖3-4：在ICC色彩描述檔裡，除了有設備的色彩數值，還有這些數值所對應的標準色彩空間(Lab)數值。
二、中介的標準色彩空間
國際照明委員會(International
Commission of Illumination簡稱CIE)於1976年發表了CIE Lab表色法和CIE LUV表色法。CIE Lab表色法所涵蓋的顏色範圍包含全部人眼所能辨識的色彩範圍，同時也涵蓋了RGB和CMYK的色域，是一個標準化的，可以做為設備色域轉換參考標準的色彩空間。國際色彩協會（ICC）在建立一套大家可以共同遵循的色彩管理標準時，便使用CIE Lab色彩空間來作為色料與色光轉譯的角色，使各廠商所使用的色彩系統可以有轉換的標準依據，進而達到色彩管理的目的。(圖3-5)
圖3-5：藉由CMM(色彩管理模組)找出兩個設備的ICC色彩描述檔中，近似的Lab色彩對應數值，以產生看起來相似的色彩。
三、色彩管理模組
色彩管理模組(Color Management Module簡稱CMM)，是負責在做色彩空間轉換時，解譯各設備的色域所使用的軟體。他需要一個具有良好色彩管理功能的軟體(如Photoshop)來運作。有些軟體並沒有色彩管理的能力。所以，不要隨便在沒有色彩管理功能或非專業的影像處理軟體上，作影像處理及色彩轉換。(圖3-6)
圖3-6：在Photoshop的顏色設定，轉換選項裡可以看到Photoshop的色彩管理引擎：Adobe(ACE)。
四、色彩轉換
每種設備因其物理性質都有其固定的色彩範圍，這些特定的色彩範圍在作轉換時，有些色彩並無法複製到目標的色彩範圍裡，這些色彩稱為超出色域外的色彩。處理超出色域外的色彩，Photoshop有四種轉換的方式：
感應式和飽和度的演色法：是使用色域壓縮方式，即把來源色彩空間中超出色域或太飽和的色彩，壓縮或降低飽和度。
相對公制色度和絕對公制色度的演色法：是使用色域裁剪方式，即將所有超出色域的色彩直接裁剪掉，而使用與他們最接近的色彩來代替。
一般影像的輸出會使用感應式的演色法。(圖3-7)
圖3-7：在Photoshop CC的顏色設定，轉換選項裡，可以看到四種色彩轉換的方式。
◆ 色彩管理實務
一、輸入端的色彩管理
完整的色彩管理包含輸入、顯示、輸出端所有設備都應該做色彩管理，並製作ICC色彩描述檔。但所需使用的軟、硬體設備及所耗的金額，非一般人所能接受，所以會選擇性的選用。輸入設備的掃描器及數位相機理論上都可以製作色彩描述檔。以前我在做廣告美工設計時，便會為掃描器做色彩描述檔。至於數位相機要做色彩描述檔，有一定的困難度，對於一般攝影玩家，因為面對的是五彩繽紛的真實世界，存在著色溫變化及同色異譜現象，很難做描述檔。除非是在專業攝影棚，可管控的光源下，才有可能。如Gretag Macbeth曾建議利用拍攝色樣來製作數位相機的描述檔，其規定如(圖3-8)
圖3-8：製作數位相機描述檔的色卡及拍攝規範。
倒是在數位攝影時，若要獲取高品質的彩色影像，並有利於後續的影像處理，相機的色彩空間請務必使用Adobe RGB色彩空間，同時使用RAW檔案格式來拍攝。
二、顯示器的色彩校正及ICC色彩描述檔的製作
實務上，顯示器的色彩校正最為重要。因為只要顯示器的顯示正確，即使掃描器或數位相機沒做色彩描述檔，也會在顯示器上看出瑕疵而做必要的色彩修正。而輸出端的印表機，其印表機ICC色彩描述檔其實就包含在廠商所提供的驅動程式裡，基本上沒有問題。(我將在色彩管理第二篇裡再詳細說明)。
顯示器的校正主要有兩種方法，一種是使用軟體校正，另一種是使用硬體校正。軟體校正是早期沒有硬體校正儀器，或後來雖然有校正儀器，但價位還太高的時候，最常使用的方法。如早期Photoshop就隨軟體提供有Adobe Gamma免費的校正軟體(圖3-9)。軟體校正是依據個人的視覺判斷來做設定，因受主觀的影響，正確性難免會有問題，但好處是免費。
圖3-9：早期Photoshop提供的Adobe Gamma校正軟體
Photoshop自從CS3以後的版本就沒有再附帶Adobe Gamma軟體校正程式。我想主要是數位攝影及影像處理已經是成熟的主流，對色彩管理的認知及需求也逐漸受到大家的重視，使用者眾，相對帶動硬體設備的價格大幅滑落，使用硬體作色彩管理，已是共識。因此，在此建議選購一組硬體設備來做螢幕校正。
螢幕的硬體校正是使用測色儀器和軟體來調校顯示器的亮度、對比、伽瑪、色彩與白點，並產生ICC色彩描述檔。其優點是不必依賴眼睛進行判斷，結果當然會更客觀、準確。
色彩管理所使用的硬體設備，依其使用需求而有不同的等級及價位。一般只要做螢幕校正的硬體，通常較便宜。若要滿足所有的色彩控制需求，對掃描機、數位相機、螢幕、印表機甚至投影機等作整套完善的綜合色彩管理，所謂專業級的色彩校正系統，價位自然昂貴。大家可依自己的需求選購，適用即可，無需追高。
目前國內常被選用的校正儀器廠商，主要有Datacolor出的Spyder系列校正儀器；另外就是X-Rite(愛色麗)出的i1系列校正儀器。Spyder採低價策略，所以市佔率頗高；X-Rite是非常老牌的廠商，在專業領域一直有很好的口碑。
不論選用哪個廠牌的校正儀器，其使用方法都大同小異，只要依照說明書操作，通常很容易便可以完成螢幕校正，同時產生ICC色彩描述檔。
硬體螢幕校正流程大致是：
一、色彩校正前的螢幕及環境的設定
1、預熱：在校準前讓顯示器預熱至少1小時，使它穩定後，將提高讀數的準確性。
2、室內照明條件應保持穩定性和重複性。不要有環境反光，也不用刻意關閉照明，在正常的工作環境光下作色彩校正便可。
3、不要讓光線直接照射在螢幕上，務必在顯示器上加遮光罩，以防止環境光或燈光的直接照射。專業的顯示器通常在購買時都會配有專用的遮光罩；若沒有遮光罩，可以網購或自製。(圖3-10)
圖3-10：A、顯示器沒加遮光罩，影像會被光照所沖淡。B、加遮光罩後，影像才會正確的顯示。
4、先設定顯示器硬體的白點(white
point)為6500K。將 LCD 顯示器的「亮度」和「對比度」重設在「工廠預設值」。若將這些控制調到遠離「工廠預設值」有可能使顯示的效果變差。
5、顯示器的解析度、更新頻率和色彩位元數，皆會影響色彩顯示。將解析度設爲最大，顯示器的顯示色彩應該設為24位元或更高的色彩。
6、應關閉螢幕保護程式和省電模式。
7、清潔顯示器表面，灰塵和指紋會妨礙讀數。
二、安裝隨附於硬體的色彩校正軟體。
三、開啟軟體，選擇要校正的硬體設備；插入色彩校正儀的USB連線，並吊掛在螢幕前。(圖3-11)
圖3-11：選擇要校正的硬體，並吊掛校正儀器。
四、依照軟體指示，一步一步地至完成整個螢幕校正工作。
五、校正完成後，會出現儲存ICC描述檔的訊息，輸入檔名儲存後，便完成螢幕的硬體校正。
◆ 結論
我從開始有個人電腦時，便開始從事電腦相關的工作。從電腦繪圖(CG)、3D動畫、印前作業到後來才有的數位攝影與影像處理。從沒有色彩管理的時代，到各自為政的封閉式色彩管理系統(工作站)，一直到現在，見證了整個色彩管理的歷史，也為此付出了大量的金錢與時間。從早期初生之犢，自認能管控85~95%的色彩，到現在則愈來愈瞭解色彩管理其實並不容易，要做到有些人所標榜的：色彩管理可以做到「所見即所得」，嚴格來講是不可能的。對一般人來講，更不容易做到。所以每個人只能就其色彩管理的最終目的、能力及金錢，做不同程度的色彩管理。雖然不可能完全做到「所見即所得」，但是瞭解色彩管理整個流程的影響因素及管控方法，還是有助於建立適合自己的色彩管理系統，並產生自認滿意的色彩結果。
下一篇將說明有關軟體(如Photoshop)的色彩管理設定、軟體校樣與輸出列印等設定的問題。
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