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數字影像的色彩管理與色彩控制講座之十(上)

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發表于 2014-6-17 06:56:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |
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  掃描儀主要用于將相片與膠片等傳統影像轉變為數字影像,是聯系傳統攝影與數字影像的橋梁。直到上個世紀末期,由于數字相機質次價高,掃描儀幾乎是產生優質數字影像的惟一可行方案。那時一方面受限于掃描儀自身的質量,另一方面掃描主要用于後期對影像進行數字調整,因此對掃描儀的色彩還原並未提出過高的要求。十年來雖然技術的進步使掃描儀達到了極高的性價比,但是由于多數攝影人直接用數字相機攝取影像,掃描儀卻也在逐漸淡出我們的視線。現在只有一些極度追求畫質的資深攝影人仍然堅持用大中片幅拍攝後再用掃描儀數字化,由于人對影像質量苛刻的要求、掃描儀的色彩管理與控制也重新引起了用戶的重視。
  

  

  掃描儀色彩管理的流程與方法
  與數字影像的其他硬件相比,掃描儀的色彩管理是比較簡單的。掃描儀色彩管理的技術關鍵與主要流程如下︰
  1.對測試軟伺︰與硬件的要求
  對掃描儀進行色彩管理,必須要有相應的測試色卡與處理軟件,處理軟件中還應當包含描述相應測試卡的色彩數據的數字文件,稱為“參考文件(簡稱TDF)”。用掃描儀掃描色卡。得到的圖像文件稱為“測試文件”,色彩管理軟件比較同一個色卡的參考文件與測試文件,得到2者間的差異,並據此建立掃描儀的ICC文們。
  現在掃描儀的色彩管理軟件大多都作為一個模塊,集成在色彩管理軟件包中,隨軟件包一起出售。
  目前在國內巾場上常見的有格林達(Grea,n9Macbeth)的Eye-OneMatch3或ProfilMaker5、愛色麗(X-Rite)的MonacoEZcolor或PULSEColorElite。
  其中按售價的不同又可以分為不同的檔次,但是掃描模塊間並無明顯的差異。在市售的某些高檔掃描儀中還有些將專用的掃描儀色彩管理軟伺︰與測試卡作為附件捆綁銷售,這些軟們︰與測試卡均可用于其他掃描儀的色彩管理。
  

  幾乎所有的掃描儀色彩管理軟件都使用符合“ANSIIT8”標準的色卡,這種色卡由22 x 12=264個色塊與24級的灰階組成。在264個色塊中青、品、黃、黑、紅、綠、藍7個色階與三組不同色相、飽和度與明度的色塊組是嚴格定義的,第20~22列的36個色塊並無嚴格的定義,可由生產廠商自行確定(圖1)。IT8色卡根據材質的不同又分為出IT8.7/21993(反射稿)與1T8.7/11993(透射稿)兩種,分別用于掃描照片與透明正片(如反轉片)。IT8.7/2的幅面均為120 x 170毫米,1T8.7/I則有4 x 5英寸與135片幅兩種,分別用于掃描大、中片幅的透明片與135膠片(圖2)。在色卡上都注明了生產日期與批號,如“2005︰12”“2004︰1101”等,廠商要求色卡的壽命最好不超過2年,以免色卡褪色影響測試精度。此外由︰
  1︰生產工藝的不穩定會造成色彩漂移,色卡的參考文件都是根據不同的批次分別測試的。由于色卡價格極高,國內用戶很難每隔卜2年就更換次色卡,因此平時色卡應裝入避光的封套內存放在陰涼干燥處。如果色卡的參考文件是用光盤提供的,則應及時復制光盤,以免遺失數據。
  如果沒有IT8色卡,有些軟件也允許用測試數字相機的測試卡代替IT8色卡。
  2.掃描前的準備工作
  (1)提前30分鐘打開掃描儀預熱燈管,以保證燈管的發光達到正常穩定的狀態。
  (2)清潔平板掃描儀載物台的玻璃,用IT8.7/1的透射式色卡時,應預先用毛刷除去色塊上的灰塵。
  (3)使用平板掃描儀時注意將色卡的邊緣與載物台的邊框對齊,防止掃描影像傾斜。
  (4)啟動掃描應用程序,清除掃描儀的所有色彩調整、控制與管理的選項,使用掃描儀的默認狀態設置掃描儀,並詳細記錄掃描儀的這種默認設置狀態。
  
  

  

  

  現以Epson中檔掃描儀的公版驅動程序為例,說明設置的方法︰起動驅動程序後出現掃描儀的工作介面(圖3a)。點擊“配置”按鈕(圖3?,出現配置對話窗(圖3?),選擇“其它”標簽(圖3?),在彈出的“其它”對話框(圖3b)中點擊“全部重設”按鈕,“配置”對話窗關閉,此時可見“設置”按鈕(圖3?)下的設置已經改為默認設置。再次點擊“配置”按鈕打開配置對話窗(圖3?),選擇“色彩”標簽(圖3?),選擇“無色彩校正”選項(圖3?),此時“色彩控制“與“ICM’’均被屏蔽(圖3?、?)。點擊“確定”按鈕(圖3),關閉配置對話窗。至此,掃描儀進入無任何色彩校正與調整的默認狀態。
  (5)按色彩管理軟件的要求設置掃描的分辨率。
  (6)預掃時仔細按測試卡的邊緣選取掃描範圍,切忌掃描測試卡外的空白範圍,以免影響曝光精度。
  3.掃描後的處理
  如果是在色彩管理軟件中驅動掃描儀掃描,軟件自動將掃描生成的測試文件送入測試文件窗口。
  如果是在其他應用程序(如Photoshop)下掃描,則應以非壓縮的TIFF格式存儲掃描的圖像文件,而且存儲時不得加載任何已有的配置文件(確保ICC復選框未選定)。
  觀察掃描的影像,如果圖像略有偏斜或有明顯的灰塵、劃痕(特別是透射稿的影像),應使用圖像處理軟件予以糾正、修復。
  4.載入測試文件與參考文件(圖4)
  再次打開色彩管理應用軟件,進入掃描儀色彩管理的選項,輸入掃描色卡所得到的數字影像,即測試文件。然後在參考文件夾(圖5?)中根據測試卡的批號(圖5?)選擇相應的參考文件(圖5?、?)。點擊“打開”按鈕(圖5?),將選定的參考文件送入色彩管理應用軟件中。
  用輔助對準框套準色卡四角的標識線,進步精確定位掃描的圖像(圖6)。若掃描色卡圖像時選取的掃描範圍比較精確,有些軟件可以自動對準標識線。
  5.建立並保存配置文件
  單擊“創建配置文件”按鈕,彈出保存配置文件對話框。首先為配置文件命名,命名中應包含掃描儀的名稱與原稿的類型(相片或反轉片),以便今後調用。其次選擇配置文件的格式,多數色彩管理軟件允許選擇1CC版本2或版本4,建議優先選用ICC版本4的格式,它在不同的色彩管理模塊中有更好的通用性與兼容性。單擊對話框中的“保存”按鈕,軟件根據測試圖像與參考文件建立相應的ICC文件,並自動保存到操作系統默認的正確位置中。
  6.使用掃描儀的ICC文件
  在Photoshop中啟動掃描儀,用掃描儀掃描原稿時注意︰掃描儀的設置必須與建立測試文件掃描相應色卡時完全相同。打開掃描的圖像,在下拉菜單中選擇︰“圖像”/“模式”/“指定配置文件”(Photoshop7.0或更早的版本)或“編輯”/“指定配置文件”(Photoshop cs或更新的版本,圖7a),彈出指定配置文件︰對話窗(圖7b)。在對話窗中選擇“指定配置文件”(圖7?)選項並在後面的對話框中選出相應的配置文件名稱(圖7?),此時可以發現掃描的圖片顏色已經變化了。鉤選或停用預覽選項(圖7?)可以對比加載ICC前後影像的變化,最後點佔“確定”按鈕(圖7?),即為掃描的圖像指定了配置文件,並使掃描的圖像更忠實于原稿。
  IT8色卡的局限性及應對措施
  

  

  1.IT8色卡的局限性
  幾乎所有的色彩管理軟件包都使用IT8色卡建立掃描儀的配置文件,但是IT8色卡僅有彩色相紙與反轉片兩種材質。IT8的這兩種材質很奸地滿足了傳統攝影人掃描反轉片與彩色照片的需求(注意︰由于彩色負片在沖洗與擴印過程中的不致性與不穩定性,因此無法對彩色負片進行有效的色彩管理)。
  但是傳統的IT8色卡受制于同色異譜現象,所生成的配置文件卻不能有效地用于掃描黑白照片及噴墨打印生成的圖片。在本講座第一講(2006年8月號)中曾指出,同色異譜現象是指由于物體的材質不同使其光譜反射特性不同,造成在有些光線下呈現相同的顏色,另一些光線下呈現不同顏色的現象。兩種物體的光譜反射曲線或光源的特性相差得越多,同色異譜現象越嚴重。掃描儀燈管的色溫與日光相差很多,顯色系數也並不高,因此在掃描傳統的相片與噴墨打印的圖片時會產生明顯的同色異譜現象。
  圖8左側是用Epson Perfection 1200PHOTO掃描儀掃描柯達黑白相紙、柯達彩色相紙及惠普彩色打印的灰度尺,再加載用IT8色卡生成的掃描儀的配置文件對掃描的圖像進行色彩管理。右側是用數碼相機在色溫為6500K三基色日光燈下下用自定義白平衡拍攝的結果。從圖中可見︰左側柯達彩色相紙的灰階表現十分準確,惠普噴墨的灰階輕微偏品,柯達灰度尺嚴重偏綠、偏暗;右側三個灰階與目視的結果比較一致。同色異譜導致用現有的各種色彩管理軟件包所建立的掃描儀的配置文件,不能用于掃描噴墨打印圖片及黑白照片時的色彩管理。
  2.建立特定材質的專用掃描特性文件
  由于現在高檔優質噴墨打印機的普及,用噴墨打印輸出的照片已經越來越多了。如果需要經常大量精確地掃描噴墨打印的原稿,可以針對特定打印介質(墨與紙張)建立專用的掃描特性文件,方法如下︰
  

  (1)根據已知色卡(例如IT8)的結構、尺寸與理淪色彩數據繪制一個色卡的數字圖像。
  (2)用某種噴墨打印機打印輸出此色卡。
  (3)用分光光度計讀出打印色卡每個色塊的實際值。
  (4)用實際色塊的測試值替換此種色卡的參考文件中相應色塊的值,從而生成該打印色卡的參考文件。圖9是在記事本中打開的某個IT8.7/2色卡的參考文件,這些文件都存儲在色彩管理軟件包的“Reference”文件夾中。文件中A01、A02表示第A行第1列、第2列色塊(參見圖1),X、Y、Z與L、a、b表示相應色塊的X、Y、2與L、a、b值。SDX、SDY、SDZ
  是相應色塊實際色度坐標與理論值的誤差,SDdE則是Lab色彩模式下的總誤差“△E”。有關XYZ色度坐標與Lab色彩空間的內容
  詳見本講座第4講(本刊2006第11期)。
  用打印的色卡實際色度數據生成的文件作為參考文件,再掃描此打印色卡形成測試文件,即可建立掃描儀的專用于噴墨打印圖片的ICC文件,掃描儀掃描此打印機輸出的圖片後,加載此ICC文件,即可以再現原件的色彩與影調。
  新一代的色彩管理軟件已經內置了專用色卡的數字影像數據文件,打印輸出此文件並用分光光度計讀出色卡每個色塊的色值,軟件就自動生成相應的參考文件,即可以用該色卡與所生成的參考文件建立特定介質或特定圖像打印系統的專用ICC文件。圖10所示的HCT色卡就是這樣一個可供手工測量的色卡,在網址WWW.Hutchcolor.com上可以找到相關的信息。
  
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