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现代色彩管理技术的缺陷和色貌模型

2018/6/24 23:07:25 人评论

现代色彩管理技术的缺陷
  在人的视觉中,可以说任何色彩都是在对比状态下存在的,或者是在相对条件下存在的,是从整体中显现出来的。而人的知觉也不可能单独地去感受某一种颜色,总是在一个大的整体中去感受各个部分,进一步说,对一块颜色的认识,与它存在的环境有关。同一颜色在不同的照明条件、不同的媒体、不同的背景下,以及由不同的观察者观察都具有不同的颜色感觉即色貌。因此,为了解决这一问题,人们提出了色貌模型,通过色貌模型,可以在一个确定的环境下再现不同观察条件的颜色属性。
  基于ICC的现代色彩管理系统所用的与设备无关的色空间PCS通常为CIELab或CIEXYZ。CIEXYZ不是一个色貌模型,CIELab色空间由于可以计算明度、饱和度和色相,并且有简单的色适应转换,被近似认为是一个色貌模型,但CIELab色空间存在着以下缺陷。
  1)CIELab色空间的色相缺乏视觉的均匀性,即色空间中同一色相角上的颜色在视觉上并不具有相同的色相,特别在红色和蓝色区域。而在色彩管理中进行颜色转换时,往往是通过保持同一色相角的颜色的色相不变,改变明度和饱和度来进行颜色匹配的,这就要求所用的色空间必须具有极好的色相均匀性。
  2)CIELab色差公式是利用单个的色块在恒定的视觉条件下得出的,因此它只能计算特定条件下色块之间的颜色差别,而不能预测不同视觉条件下的复杂空间图像的颜色差别。
  3)CIELab只适合恒定视觉条件下的颜色复制,不适合跨媒体和跨平台的颜色复制。
CIELab虽然被认为是一个近似的色貌模型,但它只能用于预测相同视觉条件下的颜色属性,因此,还不能完全作为一个用于颜色转换的标准的色空间。
  
色貌模型
  色貌模型是指能够对颜色的相关属性,如明度、色相和彩度进行预测的数学模型。具体来说就是指通过特定照明、背景以及观察环境等条件下的CIE色度参数(如三刺激值)进行颜色属性参数(如明度、饱和度和色相)计算或预测的数学公式或数学模型。色貌模型主要是解决不同媒体在不同的观察条件、不同的背景和不同的观察环境下的颜色真实再现问题。
  1998年,CIE负责测试色貌模型的分技术委员会1-34提出了CIECAM97s,在色貌模型的研究上取得了很大的成功,同时也吸引业内很多研究人员对它进行了进一步的研究,随着研究的深入,研究人员很快发现CIECAM97s存在一些不足,并提出了很多修改的建议,于是2002年CIE又推荐了新一代的CIECAM02色貌模型,CIECAM02是基于CIECAM97s模型建立的,并进行了大量的修改和简化,包括一个线性的色适应转换、一个新的非线性响应压缩函数和颜色感觉属性计算方法的修改。然而,CIECAM02虽然能够预测不同视觉条件下的颜色再现效果,却没有将人类视觉的空间和时间特性与图像视觉效果结合起来。因此,在2004年,Fairchild和Johnson又推荐了图像色貌模型iCAM(image Color Appearance Model),iCAM结合了人类视觉的空间和时间特性,具有很好的色相均匀性,既可以预测复杂图像的色貌特征,又可以测量图像的差别和质量,适合于跨媒体图像复制和高动态范围的成像技术。

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