色彩管理基礎(chǔ)知識(shí):LAB色彩模式的編碼系統(tǒng)
今天小編為大家詳細(xì)介紹色彩管理基礎(chǔ)知識(shí)之LAB色彩模式的編碼系統(tǒng),教程真的很不錯(cuò),推薦到腳本之家,大家一起來看看吧!
Lab,是所有拾色器里最讓人發(fā)暈的??雌饋砗酶叽笊习?,不知道該怎么下嘴啊有木有?!很!正!常!
Lab是一種完全不直觀的顏色空間!并且,Lab還很年輕,1976年才誕生,進(jìn)入大眾視野的時(shí)間就更加短暫。
前一篇我們已經(jīng)介紹了,Lab是建立在人眼對(duì)顏色的二次編碼原理上的,即:
1. 第一階段:人眼里的RGB視覺細(xì)胞識(shí)別RGB信號(hào);
2. 第二階段:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)RGB信號(hào)重新編碼,形成黑-白,紅-綠,黃-藍(lán)三個(gè)新通道的信號(hào),供大腦進(jìn)行顏色識(shí)別;
3. 其中,黑-白通道被命名為L(zhǎng)通道,取值范圍:0~255;
4. 紅-綠通道命名為a通道,取值范圍-127~128;
5. 黃-藍(lán)通道命名為b通道,取值范圍-127~128;
直觀一點(diǎn)看,Lab顏色空間是一個(gè)球形,見下圖。

為了方便描述,把它視為一個(gè)地球儀。那么南極點(diǎn)就是最暗的黑色,北極點(diǎn)就是最亮的白色。亮度L沿著南極到北極的軸心線,從暗到亮變化。
沿著赤道把地球儀切開,切出來的圓就是色域最大、飽和度最高的顏色。

a軸和b軸分別是紅-綠色和黃-藍(lán)色。
A為正值的時(shí)候,是紅色。B為正值的時(shí)候?yàn)辄S色。
這樣,一個(gè)圓形就被分為四個(gè)象限。第一象限是紅色和黃色的過渡,第二象限是黃色和綠色的過渡。以此類推。
如果用極坐標(biāo)的角度來看的話,色調(diào)就隨著極角H的變化而變化,飽和度就隨著極徑C的變大而變大(這就是在Lab的基礎(chǔ)上演變來的LCH色空間)。
當(dāng)a和b為0的時(shí)候,就是理論上的中性灰。所謂中性灰,就意味著這個(gè)灰色既不偏黃,也不偏藍(lán),既不偏紅,也不偏綠。
從圖上可以看到,a、b通道的絕對(duì)值越大,顏色的飽和度就越大。越靠近中點(diǎn),顏色飽和度越小,越接近灰色。并且,真正的中性灰其實(shí)范圍是很小的,大量的灰色都是所謂的暖灰、冷灰等非中性灰(帶一點(diǎn)顏色的灰色)。
在PS里,Lab色空間還有一些有趣的特點(diǎn)。
比如,在PS里用Lab的通道來觀察圖像,一幅圖像如果是黑白的,那么a,b通道的數(shù)值就全是0。在通道界面里面,就完全是一片干干凈凈的灰色,沒有內(nèi)容。只有L通道是有圖像的。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)。處理了一下,原圖是彩色的。

在a通道下查看,圖像"消失"了。
同時(shí),在a通道界面下,紅色越鮮艷,圖像越白。綠色越鮮艷,圖像越黑。b通道以此類推。
這個(gè)特性很有意思,它可以有助于我們對(duì)圖像的顏色進(jìn)行觀察和分析,方便我們修色。
而這也是上一章提到的一鍵"秋天變夏天"的秘密,因?yàn)楹?jiǎn)單的"反相"操作就可以使紅色變綠色,讓金黃色的葉子變成綠色。


另外需要特別注意的是,RGB的純紅色和純綠色,并不完全等同于a通道的紅色和綠色。Lab里面的紅色更接近洋紅,綠色更接近青色。也就是說,Lab里面的紅色和綠色不是特別"正"。Lab里面的黃色和藍(lán)色倒是比較"正"的,但它的"純藍(lán)色"(a: 0, b: -128)也不完全等同于RGB里的純藍(lán)色(R: 0, G:0, B: 255)。


b為0,而a為127和-128的時(shí)候的顏色
并且,L為0的時(shí)候,也不完全等同于黑色,一些紅色和綠色也可以L為0。
這一點(diǎn)跟HSB略有不同。在HSB色空間里,B為0的時(shí)候就一定是黑色了。這是由它們各自不同的坐標(biāo)算法決定的。


好了,以上,教科書上有的內(nèi)容都講完了。
納尼?!是不是還是沒感覺???沒感覺就對(duì)了,有感覺之前,需要有感受。
以下講講樓主的個(gè)人感受。
Lab色大部分人很陌生。要想不陌生,就得經(jīng)常用。
怎么用?用來修色,不要用來取色。
實(shí)話說,樓主自己從來不用Lab來取色。。。PS取色器里面的Lab色,取色的時(shí)候用來參考一下還行,真正用來取色就太不直觀了(有沒有大神直接用Lab取色的,教教我竅門。。。。
那為什么PS要采用這么樣一個(gè)不直觀的Lab色空間?
個(gè)人意見,Lab用來給照片修色、校色(顏色管理)有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
1.關(guān)于照片修色:
1)校準(zhǔn)色溫(b黃-藍(lán)通道);
2)改變季節(jié)(a紅-綠通道);
3)增加a、b通道的對(duì)比度,給一些顏色比較平淡的照片增添"活力"(在Lab模式下修改曲線,可以輕松實(shí)現(xiàn)讓藍(lán)天更藍(lán),綠樹更綠,紅花更紅);
更多細(xì)節(jié)推薦《Photoshop Lab 修色圣典》,很厚很厚一本。。。好吧,我也沒看完╮(╯_╰)╭
2.關(guān)于校色,也就是所謂的顏色管理。它的目的主要是控制色差。
這個(gè)一定要多說兩句!里面的玄機(jī)一兩句話講不清楚。
Lab作為RGB和CMYK之間的中轉(zhuǎn)站,在顏色管理中起著重要的作用。
要想搞懂顏色管理,就一定要理解Lab的中轉(zhuǎn)站工作原理。因?yàn)樗^的顏色管理,落實(shí)到具體的操作上,其實(shí)就是對(duì)Lab色和RGB色、CMYK色之間的映射關(guān)系進(jìn)行管理。
之前我們說了,PS里把RGB色轉(zhuǎn)換為CMYK色的時(shí)候,會(huì)先把RGB轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ab色,再?gòu)腖ab色轉(zhuǎn)換為CMYK色。反過來,CMYK色轉(zhuǎn)換為RGB色的時(shí)候,也會(huì)在lab這里過一遍。Lab像一個(gè)中間橋梁一樣,連接著兩個(gè)不同的顏色空間。

為啥不直接轉(zhuǎn)?為啥要搞得這么麻煩?
——好了,本篇的重頭戲來了!
首先,RGB和CMYK色的色號(hào),其實(shí)是一系列對(duì)物理系統(tǒng)的操作指令,只對(duì)"機(jī)器該怎么動(dòng)"負(fù)責(zé),并不對(duì)最后的顏色負(fù)責(zé)。
該怎么理解這句話?
舉個(gè)極端點(diǎn)的例子,CMYK的(100,0,0,0),意思是青色印滿,其他顏色不印,所以應(yīng)該是飽和度最高的青色。但如果印刷機(jī)的油墨上錯(cuò)了,該用C的時(shí)候用成了K,那么實(shí)際印刷出來的(100,0,0,0)就是黑色而不是青色。而這樣的錯(cuò)誤,光靠檢查CMYK色的色號(hào)是檢查不出來的。
所以,光知道CMYK的色號(hào),并不能確定最后印出來的顏色是什么樣,還取決于印刷機(jī)、紙張的狀態(tài)。RGB色同理。
打個(gè)比方,RGB、CMYK色僅僅是菜譜。最后炒出來的菜什么味道,其實(shí)跟很多其他因素相關(guān)。Lab色,則是給最后端上桌的菜進(jìn)行評(píng)判,按"酸甜苦辣軟糯香酥"等等不同方面用儀器進(jìn)行嚴(yán)格的打分。如果Lab評(píng)分一致,菜的味道就一定是一樣的。
有時(shí)候我開玩笑,把RGB和CMYK色稱為"虛"的顏色。而Lab色,則是實(shí)實(shí)在在的顏色,跟實(shí)現(xiàn)的設(shè)備無關(guān)。它針對(duì)自然界所有存在的顏色進(jìn)行的編碼,1就是1,2就是2。知道Lab色的色坐標(biāo),就一定能確定到底是什么顏色。
"虛"的顏色,必須落到"實(shí)"處,才能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。也就是先確定印刷機(jī)的狀態(tài),把CMYK色在Lab色空間中標(biāo)注出來。再確定顯示器的狀態(tài),把RGB色在Lab色空間中標(biāo)注出來,它們才能相互轉(zhuǎn)換。顏色管理里后綴為ICC的文件,就是規(guī)定這個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系的特性文件。
當(dāng)我要發(fā)海報(bào)給印廠印刷的時(shí)候,先要根據(jù)我的顯示器的狀態(tài)(色域、Gamma曲線、白點(diǎn)坐標(biāo)),把我的電腦上的RGB色轉(zhuǎn)換到Lab空間里。再根據(jù)印廠的具體情況,確定Lab色和印廠的CMYK色的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而找到適合印刷海報(bào)的CMYK色。
如果事先沒有準(zhǔn)備好ICC文件,PS就會(huì)找一個(gè)默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)來用,比如RGB色就采用sRGB標(biāo)準(zhǔn),CMYK色就采用Japan Color 2001 Coated。
用錢來打個(gè)比方!
我們兌換人民幣和日元,但是它們自身的購(gòu)買力是變動(dòng)的,不同的情況下能買的東西不一樣。于是采用購(gòu)買力固定的美元作為結(jié)算中介(嗯,這只是一個(gè)比喻!比喻?。?,把(在特定情況下的)人民幣和日元和美元的匯率分別算好,就可以實(shí)現(xiàn)人民幣和日元的結(jié)算了。你可以根據(jù)自身設(shè)備的情況來定匯率,如果你不定,那就按官方匯率來算。我講清楚了嗎?
那么為什么需要一個(gè)Lab這樣的中間橋梁呢?
之前介紹顯示器色域的時(shí)候我說了,嚴(yán)格說來,根本沒有色域一模一樣的顯示器。

不是同一個(gè)型號(hào)的就更別提了。CMYK也同理,換印廠換紙張調(diào)設(shè)備,印出來的顏色都不一樣。
假設(shè)RGB和Lab的對(duì)應(yīng)關(guān)系有M種,Lab和CMYK的對(duì)應(yīng)關(guān)系有N種。如果RGB和CMYK直接轉(zhuǎn)換,就會(huì)產(chǎn)生M*N種組合!計(jì)算機(jī)表示心好累。。。而如果采用Lab作為中介進(jìn)行轉(zhuǎn)換,就只需要處理M+N種情況,大大減輕了計(jì)算量。
不是很容易理解是吧?吼吼。來舉個(gè)栗子。
我手上有手機(jī)、pad,還有一臺(tái)筆記本,一臺(tái)臺(tái)式機(jī),一共四個(gè)不同的顯示屏。仔細(xì)一看,他們的顏色表現(xiàn)都是不一樣的!那么這里M=4。
當(dāng)我要發(fā)圖給4個(gè)不同的印廠印刷的時(shí)候(比如是在報(bào)紙上做廣告,不同的報(bào)紙用的印廠一般都不一樣),N=4。
如果RGB和CMYK直接轉(zhuǎn)換,理論上需要用到4*4=16個(gè)特性文件。但如果中途用Lab轉(zhuǎn)換一次,就只需要4+4=8個(gè)特性文件了。
M和N的數(shù)量越大,節(jié)約的工作量就越大。
進(jìn)一步。
當(dāng)我出廣告圖給報(bào)社,報(bào)社跟我交接工作的人很有可能是廣告部的,都不知道印廠的門朝哪邊開?。《S跟報(bào)社交接工作的人,有可能是銷售部的,你問他"你家印廠的顏色特性怎么樣啊",他大概會(huì)蒙圈。。。所以整個(gè)信息傳遞的鏈條有可能是相當(dāng)長(zhǎng)的,如果直接RGB轉(zhuǎn)CMYK,需要收集信息的時(shí)間和精力成本其實(shí)比一般預(yù)想的要高。
如果中間加一層Lab中轉(zhuǎn),工作就輕松多了。因?yàn)槲也⒉恍枰烙S的工作狀態(tài),只需要干好我自己的事,把RGB到Lab的特性文件準(zhǔn)備好就可以了。從Lab到CMYK這一步工作可以由印廠自己管控,理論上哪怕中途換印廠換設(shè)備也無所謂。當(dāng)然,國(guó)內(nèi)目前顏色管理的實(shí)際情況是。。。你懂的。。。還是去廠里蹲點(diǎn)靠譜!(實(shí)際上,哪怕是不存在色差問題的黑白稿,也最好能蹲點(diǎn)。。。印過同人本的各位大大肯定知道我想吐槽什么。。。)
此其一。
其次,Lab可以標(biāo)注的顏色,比RGB和CMYK多很多很多很多!
這個(gè)"顏色多",包含兩個(gè)方面,一是色域大,二是精細(xì)度高。
關(guān)于色域大。
RGB和CMYK色空間有重疊的部分,也有不重疊的部分。它們相互轉(zhuǎn)換用的中轉(zhuǎn)站,必須比這兩個(gè)空間都大,才能把它們都裝下對(duì)不對(duì)?
實(shí)際上,Lab色空間基于CIE1931XYZ,包括了所有物理上能實(shí)現(xiàn)的所有顏色。我們可以把RGB和CMYK的顏色在Lab色空間中標(biāo)注出來,兩者的差異看起來就更直觀了:

罕見的3D動(dòng)圖,不知道能不能正常瀏覽。。。
紅色部分是sRGB,小一點(diǎn)的是SWOP(U.S.Web Coated,美式膠印標(biāo)準(zhǔn)),藍(lán)色的點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)是需要校正的顏色。
從圖上可以看到,光討論2維方向的色差是不準(zhǔn)確的。2維投影位置一致,不代表明度也一致。
圖片來源:顏色管理軟件CHROMiX官方網(wǎng)站。
關(guān)于精細(xì)度高。
Lab色是以實(shí)數(shù)為坐標(biāo)的,可以簡(jiǎn)單的理解為坐標(biāo)可以精確到無限小數(shù)。所以精細(xì)度特別高。Lab取色器里取整數(shù)的做法,是一種簡(jiǎn)化。一般來說,Lab色的計(jì)算會(huì)保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位(大家可以算算這樣下來可以標(biāo)定多少種顏色)。
有什么好處?
依然以錢來做比喻(樓主你是多愛錢?!):
RGB是一個(gè)以4毛錢為基本單位的貨幣系統(tǒng)(4毛?這么怪?沒錯(cuò)就是這樣任性╮(╯_╰)╭,因?yàn)樗嵌M(jìn)制的)。
而CMYK是一個(gè)以1塊錢為基本單位的貨幣系統(tǒng)。
那它們之間怎么兌換呢?怎么樣都不湊整對(duì)不對(duì)?
Lab系統(tǒng)則是一個(gè)以1毛錢為基本單位的貨幣系統(tǒng)。
所以,先把RGB的錢換算成Lab的錢數(shù),然后找一個(gè)最接近的CMYK的錢數(shù),就可以把RGB換算成CMYK了。當(dāng)然,是舍棄了很多誤差的一個(gè)近似值,湊合用用也還行。
有學(xué)霸同學(xué)要問了,上面這些CIE XYZ也能做到,那么為什么要舍棄XYZ系統(tǒng)而采用Lab?
這是因?yàn)閘ab 是一個(gè)均勻的(相對(duì)而言)色空間。Lab誕生的初衷,就是為了解決xyz色差不均勻的問題。
什么叫色差不均勻?
還是以錢來打比方(對(duì),我就是喜歡錢,哼?。?/p>
顏色A和顏色B差了2塊錢,A和C相比也差了2塊錢。但是C看起來差異卻更大。
——色差的數(shù)值一樣,但主觀感受上的差異程度不同,就叫色差不均勻。
這會(huì)造成什么問題?
當(dāng)一個(gè)RGB色要往CMYK色轉(zhuǎn)換的時(shí)候,如果有兩個(gè)顏色可選,色差都是2塊錢,選哪個(gè)?
進(jìn)一步,有兩個(gè)CMYK顏色可選,一個(gè)差了2塊錢,一個(gè)差了3塊錢,哪個(gè)色差更大?
——不知道!選哪個(gè)?更不知道!
這簡(jiǎn)直沒法玩兒了有木有?
為了解決這個(gè)問題,CIE在CIE XYZ之后,開發(fā)了一系列傻傻分不清的表色體系:CIE 1960 UCS,CIE 1964 L*u*v*,CIE 1976 L*a*b*,CIE 2000。
為什么它們名字都這么像?因?yàn)樗鼈兌喽嗌偕俣歼€有些問題,所以還在不停的打補(bǔ)丁升級(jí)中(類似于Windows XP、Windows 8、Windows 10)。。。實(shí)際上,直到現(xiàn)在,這個(gè)完善工作都還沒有完全做完!完美的顏色系統(tǒng)還不存在!
PS:以上的功能,用其他的CIE均勻色空間也是可以完成的,比如Luv系統(tǒng)。
那么為什么PS舍棄了Luv而用了Lab?我覺得PS應(yīng)該是從修色的角度考慮的。Luv色相分隔不清楚,又看不出補(bǔ)色關(guān)系,所以在修色功能上跟RGB、CMYK相比并沒有什么優(yōu)勢(shì)。
最后的最后,再討論一下為什么Lab系統(tǒng)要叫這個(gè)名字。
L好理解,a和b有什么意義呢?
我覺得答案是。。。沒有什么意義!就是隨便選的!
總得要起個(gè)名字對(duì)吧?對(duì),就是辣么任性!!
等等,說隨便選的其實(shí)也不完全。
按照樓主多年來(不充分不成熟不客觀不中立)的觀察,對(duì)于這種成對(duì)、成套出現(xiàn)參數(shù),科學(xué)家最愛用一串一串的字母來命名。什么abc啊, mn啊, xyz啊,諸如此類。更何況L和a、b連在一起,還湊成了一個(gè)有意義的單詞(Lab,實(shí)驗(yàn)室),比較容易記。
其中的b還能跟blue對(duì)應(yīng)上,所以a是紅-綠通道,b是黃-藍(lán)通道。
但是呢,這里也有一個(gè)問題可能大家會(huì)比較困惑。那就是——PS取色器界面里面的b實(shí)在太多了!
RGB色空間有個(gè)B(Blue,注意是大寫),HSB色空間里也有個(gè)B(明度Brightness,也是大寫),現(xiàn)在Lab里面又來個(gè)b(黃-藍(lán)通道,小寫)。
——每一個(gè)的含義都不同!那為什么要用一樣一樣的字母啊摔!
這個(gè)問題是這樣的,這些色空間一開始被定義的時(shí)候,并沒有想過有一天竟然會(huì)被PS拉來排排坐。。。
所以,這些參數(shù),就簡(jiǎn)單的采用了和自身概念有點(diǎn)關(guān)聯(lián)的、大家都比較熟悉的字母來命名。
要是選了太有個(gè)性的名字,會(huì)給初學(xué)者帶來很大的煩惱有木有。。。
當(dāng)年樓主學(xué)高數(shù)的時(shí)候,有一個(gè)符號(hào)長(zhǎng)這樣:ζ。。。
扭來扭去的有木有?!寫的時(shí)候不知道該怎么寫有木有?!念的時(shí)候不知道該怎么念有木有?!(現(xiàn)在知道了,念:載塔)
而且還長(zhǎng)得像條小蟲子有木有?!每次強(qiáng)迫癥的樓主看到都好想一巴掌拍死它!你說樓主的高數(shù)怎么能學(xué)得好啊啊啊啊~~~
你一定不想在PS里看到這種奇葩的選項(xiàng),對(duì)不對(duì)?
實(shí)際上,更準(zhǔn)確的說,Lab色空間應(yīng)該叫L*a*b*才對(duì),還要帶星號(hào)呢。。。呢。。。呢。。。真正的Lab色已經(jīng)很少有人用了,現(xiàn)在提到Lab,一般就是指L*a*b*。
同志們,知足吧,這個(gè)已經(jīng)是簡(jiǎn)化版的了。。。
(帶星跟不帶星的區(qū)別我就不寫了,你們也一定不想看,嗯哼~)
好了,以上,再見!
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