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数字影像创作,色彩校准不可或缺

什么是色彩校准?

编辑和处理数字影像的过程,目的是修改影像,以便传达特定意图。色彩校准是微调显示器以准确显示颜色和阴影的过程,将您在画面上看到的内容与成品呈现的样子同步。可以将校准设想为使用卷尺来判断长度,而不是只用双眼来判断。

为什么要色彩校准?

如果不能以最佳的方式呈现,那么花时间创造出这样的影像有什么用处?由于您的显示器将在数字编辑过程中担任最强大的盟友,因此确保显示器上的色彩输出对于精确复制预期成品是重要关键。如果未正确校准显示器上的色彩输出,显示器上则会出现不一致的色彩。因此,任何调整和微调影像的努力都将白费,因为当成品显示于显示器时,不会与其设计方式一致。这种损失的代价是牺牲可用于其他项目上的宝贵时间和精力,还可能在工作流程中产生瓶颈。

事实上,专业摄影师、业余摄影师以及图形设计师使用未校准的显示器工作时需要多达三倍的反复打印,才能获得可接受的样本。实质上,在已校准的显示器上工作可提高效率和减少资源浪费 (例如时间和成本),更加突显预估成品如何呈现以及知道成品如何呈现之间的差异。

显示器色彩变化

因为种种原因,显示器的色彩和亮度会随着时间自然改变。

当试图为每种颜色找到正确的阴影值时,以线性方式显示色彩可能造成配对错误。3D LUT 的效果更佳,因为它们使用体积色彩空间产生色彩,这能更加准确显示色彩并减少校准误差。3D LUT 有助于建立更好的色彩渐层,并用于表示存在于现实生活中的非线性值。当能够更好的配对色彩浓淡以建立更佳色彩重现时,尤其是在编辑过程或使用者处理色度、色调和亮度的时候,则可呈现更宽的色域范围和色彩饱和度。将一个色彩空间转换成另一个色彩环境的成效更佳。当将一个色彩空间转换为另一个色彩空间时,3D LUT 更为精确,可减少原始色域中遗失的色彩信息。3D LUT 的非线性行为改善了中间色彩渐层,从而提高了灰阶准确度。


生产期间的问题
液晶屏幕 (Liquid Crystal Display,LCD) 显示器由三个主要部分组成;背光、LCD 光阀矩阵以及红色、绿色和蓝色滤光器组件矩阵。由于材料批量间的变化和影响光学性质的制造公差等原因,这三个部分经常受到大范围变化的影响。因为 LCD 显示器面板的性质关系,在最初工厂未接受预先校准的情况下,最常发生这种显示器生产期间不一致的状况。ViewSonic VP2468在出厂时的预先校准以及个别随附的色彩校准报告,可视为这些问题的解决方案,以确保一开始的色彩准确性。

长期使用问题
材料性质因暴露于高温、潮湿、紫外线 (UV) 辐射等而随着使用时间变化。可以看出这些变化影响了背光和色彩输出质量、LCD 偏振/光传输效率以及衰减滤光器的光谱透射率。然而,这些问题可以透过软件和硬件校准方法解决。

软件校准和硬件校准
有两种类型的校准方法可将显示器设定为定义良好的状态;一为软件校准,一为硬件校准。这两种校准方式差别在于它们提供的精确度和灵活性。

软件色彩校准

软件校准透过最初选择要使用的伽马值进行,这将允许系统可显示的最大色彩范围。下一步则是将黑色 (亮度) 和白色 (色彩) 等级设定为最佳值。接着,将测量一组色标,以确定显示器的显示能力极限,以产生内部的 ICC 色彩描述档,这是根据由国际色彩联盟 (International Color Consortium,ICC) 提出的标准进行设定的描述档。此 ICC 描述文件随后供操作系统用于执行颜色管理,并且可作为持续颜色管理的方法。由于此类型的校准方法是由用户进行,软件校准所产生的缺点可能既难以改善又耗费时间,同时还包含与精确度相关的问题。关于使用显示器的色彩调整功能和视频卡输出引起的渐层特性,会出现最显著的缺点。可能会发生着色等渐层偏差问题和其他损坏情形,这会影响显示器显示细微色差的能力,并影响整体渐层显示。使用没有颜色调整功能的显示器工作时,这些偏差可能更加明显。硬件色彩校准也是透过选择要使用的伽马以及设定亮度和对比等级进行。透过硬件校准,使用专门的硬件校准传感器确定在显示器等级捕捉到的显示器显示能力的限制。传感器可作为套件的一部分。 Viewonic Colorbration 套件包含ViewSonic与 X-Rite 共同开发的 CS-XRi1 色彩传感器,如下图所示。

由于透过硬件校准建立的描述文件类型不受图形适配器的影响,因此不论主计算机为何,此方法都能随时存取描述档。由于硬件校准直接控制显示器,此种校准类型提供高精准度的良好渐层特性。可依据所需的数字影像创作类型,提供高精准度的不同控制方法。用户可利用硬件寻找表 (LUT)自定义色彩模式,以进行色彩微调及额外调整。精确控制显示器的色域则能够以极高准确性模拟 Adobe RGB 或 sRGB。可精确地控制黑阶,且黑阶在软式打样过程中至关重要。透过显示器全亮度范围的精确校准并消除数字分辨率的损失,则为此方法的另一益处。

结论

以长期和专业的校准解决方案来说,硬件校准的益处远远超过软件校准。硬件校准功能的显著益处在于可校准图形适配器和显示器,达到持续的色彩输出一致性和准确性,此为软件校准所不能提供的功能。对于使用高质量影像或在专业设计环境中工作的状况而言,硬件校准着实提升了工作流程的效率,并提供稳定一致的工作质量。

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