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发表于 2015-3-2 13:10:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
打印出的颜色和屏幕上的差距原因分析
今天我们谈谈另外一个主题——色彩。在彩色打印机和扫描仪等产品的使用中都会涉及到色彩的准确性问题,相信不少用户都曾遇到这样的问题:为什么我的打印机输出照片的颜色跟电脑屏幕上看到的相差那么远?又或者为什么我扫描的照片总觉得有点不自然?产生这些问题的原因是多样的,但其中最重要的一个就是色彩的准确性,那究竟什么是色彩的准确性?如何对色彩的准确性做出合理的评价?这就是我们今天要讨论的问题。
什么是彩色的准确性?
  回答此问题之前,笔者首先要问读者一个问题——什么是美女?相信不同的人对此问题的回答是不一样的,有些人可能认为衡量美女的标准是有身高和三围,有些人会觉得相貌和气质才是最重要的……而对于色彩的准确性描述,不同的角度和标准自然也会产生不同的答案,因此,我们首先要知道有哪几种方法去描述一种颜色。
  
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大家最熟悉的当然就是rgb模型拉,因为在你面前彩色显示器就是利用了红绿蓝三色的组合来发出不同颜色的光。每一种颜色都可以分解成为红r、绿g、蓝b三个分量,取它们不同的份量相加便可以得到我们所要的颜色。
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  而跟rgb相似的便是cmy模型了,大家小时候都用过颜料,老师告诉我们青色c、品红m和黄色y是三种最基本的色料,其实每一种颜色的颜料自己并不会发光,以青色颜料为例,它不过把白光中的红色成分吸收掉,其余颜色的光则都反射进人的眼睛,所以我们看到的青色实际上就是绿色和蓝色相加的结果。虽然理论上cmy模型能够表示所有的颜色,但因为三种颜料一般都 不能把对应的色光吸收得非常“干净”,所以人们在印刷时会在这三种颜色的基础上再加上黑色k(black)的颜料,形成更为流行的cmyk模型,这也正是普通四色打印机里面对应的四种颜色了。
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  以上两种对颜色的描述方法相信很多读者都会略知一二,毕竟在高中物理课上都会学过,而接下来要介绍的是hsb模型。此模型不再使用基色的相加减来构成其他的颜色,而是通过色调(hue)、饱和度(saturation)和亮度(brightness)来对描述一种颜色。所有的颜色都 有对应的色调,比如我们平时说的深红色和浅红色对应的就是红色调。一般我们会把所有的色调围成一个圈,以红色为基准,那其他的色调对应它的角度就是h值的大小。至于饱和度和亮度则可以理解为颜色的深浅描述,如上图所示,饱和度和亮度越高,颜色看起来就越鲜艳,也就越接近其基色调。大家可以使用photoshop的取色工具,试一下独立调节其中的一个属性,就能够明白hsb模型的每一个参数对应色彩的变化规律。
  对于颜色的描述模型其实还有很多方法,在这里也不能一一介绍,其实评价一款办公产品的色彩准确性,理解以上三种色彩模型也就足够了。此时回到我们的话题——什么叫色彩准确度?其实答案很简单,就是打印机输出或者扫描仪输入的颜色跟标准颜色的接近程度。正因为每一种颜色在某个色彩模型下都会有自己对应的参数,所以我们只要把颜色放在同一个色彩模型下,比较它们参数间的 相对误差就可以了,就好像选美时人们常把佳丽的三围跟标准的(36,24,36)作比较。
如何对色彩的准确性做出合理的评价?
  我们知道了色彩的准确性是通过比较得出来的,所以评测前首先要拿一些标准的颜色来作为参考源。然而标准的颜色和标准的美女一样难找,为此it世界办公频道专门找了两块kodak的标准色板(这两块不起眼的小纸片可要几百元哦!),通过纸片我们就可以精确地分清“青红皂白”了。下面我们分别讨论一下如何利用这标准色板去评测彩色打印机。
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  正如我们在前文所说,一般打印机使用的4色墨盒对应的就是cmyk模型中的4个分量,而其他打印的颜色则都是由这四色调和而成,因而打印机这4种色料的准确性很大程度上就决定了整体色彩输出的准确性。另外通过cmy三色的两两组合又可以得到rgb三色,而cmyrgb便刚好对应标准彩色色板上的六种基本颜色。而我们看到标准彩色色板上还有六种较浅的颜色,其实它们就是对应把所有的墨水用量都减少一半来形成较浅的颜色,下面就是标准色板各个颜色在cmyk模型下的参数列表:

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  通过photoshop软件,我们可以很容易地使用电脑仿造出一块标准色板,此时在再让被评测打印机输出这“赝品”,通过与真品的比较便可以知道其色彩输出的准确程度。
  由于我们没有专业仪器来测量两种颜色的误差,所有只有再一次借助“砖头”(adobe)公司的photoshop软件。我们首先把“赝品”和真品的合照用photoshop打开,按f8便可以看到如上图的信息窗口,此时再用鼠标指向图片中彩色部分,在窗口中就会出现该种颜色在对应色彩模型下的取值。再此,我们选择了hsb模型的色调属性来衡量色彩的准确性,因为这 照片是由数码相机所拍,而且使用的打印纸张差异等都会使色彩饱和度和亮度方面有较大的误差,但我们可以想一下歌手唱歌,如果歌手使用高八度或者低八度唱法大家听上去不会觉得很难听,但如果唱起来走调的话,大家就会觉得非常不顺耳,因此这个“调”是一个至关重要的一个参数。以下是上面合照的分析数据:

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  从分析结果来看,色调的误差跟我们用眼睛直接看到的误差是非常相近的,如以上测得的数据知道蓝色和浅绿色有近10%的误差,而我们再仔细看一下“合照”,就会发现这两种颜色的差别的确是比较大的,也就是说机器在蓝色和浅绿色输出的精确度方面有一定的欠缺。

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  另外大家看到还有一块灰度标准色板,利用相同的方法可以测量出机器在灰度打印方面的准确度,但一般来说我们只用它来查看打印机各级灰度的输出分别是否明显,一些低档的打印输出的图片往往无法识别最高两级的灰度的界线。
  显然,以上介绍的是色彩评测还是有一定局限性的,它只能够评定几种颜色的误差,而且评测工作量也比较大,缺少相关知识的读者可能会觉得不知所云,因此,笔者在此介绍另外一种较为简易的色彩准确性评测方法——色调带比较法。

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  我们使用photoshop的变色工具做出一个拥有全部基色调的长条,如上图。用被测打印机输出后再用较好的扫描仪将其扫描入电脑,跟原图进行比较,就可以大约知道产品在色彩输出的准确性如何。

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  当然了此方法会受到扫描仪的色彩精度影响,但实际上一般扫描仪对色彩的判断精度是远高于打印机的,同时此方法还可以看出打印机输出颜色的范围,这都是前一种评测无法做到的。
  至于扫描仪扫描色彩的评测方法,其实跟数码相机的评测是类似的,由于扫描仪的驱动一般都带有自动调整色彩平衡的功能,只要用扫描仪把标准色板扫进电脑后在跟原图直接比较一下就可以了,有需要的话可以使用前面介绍的色调比较方法来测试一下。
  说了这么多,不知道大家对it世界在办公产品在彩色方面的评测方法理解多少,不管怎么样笔者相信仅*上面的几段话是很难把整个色彩模型原理和评测原理说的很清楚,但有兴趣的读者可以在网上google一下相关内容,还有就是查看photoshop的帮助文档,上面有许多值。
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