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[〖教程〗] 关于sRGB于aRGB(相机色彩空间设置)(转帖)  

2012-04-08 20:57:36|  分类: JSB摄影交流 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 色彩空间是老生常谈的话题,但是谈来谈去还是经常能看到不少误解。所以写下此文想从根本上跟大家探讨一下色彩空间(只讨论sRGB IEC61966-2.1 和 Adobe RGB 1998)。 

    色彩空间是定义图像输入输出设备色域范围的一个标准。只有在涉及图像输入输出时,才会涉及到色彩空间。很多人都说,用AdobeRGB比sRGB得到的图像颜色层次更丰富。这是一大误解。先要弄清楚,颜色层次是由色彩数决定的,而色彩数和色彩范围是两个毫不相干的不同概念。大家都知道,8位RGB位图最多能表现256*256*256=16777216种颜色。假设一幅8位RGB图像中包含了所有16777216种颜色,那么不管这个图像是用哪种色彩空间获取的,它的颜色数都是16777216。因此sRGB和AdobeRGB得到的色彩层次是相同的。但是由于AdobeRGB比sRGB的色彩范围更宽,而图像的色彩数是固定的,所以sRGB比AdobeRGB得到的色彩过度更细腻。如果看到这里更不明白,那下面就来探讨一下色彩空间的本质。
    
     先举个例子:有一幅8位RGB位图,这幅图像只有一个像素,这个像素记录的颜色是(0,255,0)。大家一看就明白,这个图像是纯绿色。现在要用显示器把这个图像显示出来了,我用n台不同的显示器(显示器均正常不偏色)来同时全屏显示这幅图像。现在完全不考虑色彩空间,那么所有显示器均是以它所能达到最绿的绿色来显示这幅图像。结果发现,几乎没有两台显示器显示的颜色是相同的。这是因为不同显示器的显示能力不一样,有的能显示出很绿的绿色,有的却显示不出那么绿。为了让所有显示器看上去颜色一致,就只能委屈一下能力较强的显示器了。把输出给它的信号中的绿色减弱一点来迁就其他的显示器。但是这么多显示器,你迁就我我迁就你也没有个标准,要调整到什么时候是个头啊。这不,微软和惠普共同制定了这个sRGB标准,就是为了迁就绝大多数图像输出设备的色彩输出能力。有了这个标准就方便了,还是刚才那个图像(0,255,0)为例,这个图像在送给显示器之前,先经过sRGB色彩空间映射成固定的信号强度,然后再送给显示器,那么所有显示器显示的绿色就基本相同了,尽管其中一些显示器并没有使出最大的显示本领。当然,也有很多显示器(特别是液晶)连sRGB都达不到,那就没办法了,凑合用吧。但这样一来,那些能力强的显示器们不乐意了,我干嘛非得迁就那些废物啊。于是AdobeRGB出台了,专业显示器有了更为合适的色彩空间。不过至今也只有少数专业显示器敢声称100%达到AdobeRGB。综上所述,色彩空间实质上是一个把数字图像色彩数据转述成向图像输出设备传输的信号信息的这么一个映射机构,或者反过来,把感光设备的信号信息映射成数字图像色彩数据。它只在图像输入输出时起作用,跟图像文件本身没有直接关系。
    
     到底是用sRGB还是AdobeRGB呢?那就还是先拿一张色域示意图出来看看,尽管这种图大家已经看过很多了。其中黑框是AdobeRGB色域,白框是sRGB色域。因为绝大多数显示器能显示的色域都接近sRGB,所以你要理解这个示意图,在黑框以外的颜色其实你的显示器是显示不出来的,之所以能在显示器上看到全部颜色,是因为这只是示意图,示意的是人眼能看到的颜色范围。sRGB色域的显示器是可以显示AdobeRGB照片的,但是显示出来的颜色会有些失真。AdobeRGB的照片通过AdobeRGB色彩空间映射成的信号供给AdobeRGB色域的显示器刚好能准确反映原片的色彩。但是这个信号若交送给sRGB色域的显示器,那么显示器只能按它的方式来解释这个信号,结果自然无法还原原片的色彩了。所以要想用AdobeRGB的话,先准备一台专业显示器再说。有人喜欢用AdobeRGB来拍摄,然后再转成sRGB来保存。这似乎是相当徒劳的方法。用AdobeRGB拍摄再转sRGB,跟直接用sRGB拍摄,最终得到的色彩范围是相同的。区别是,转换sRGB要比直接拍摄sRGB丢失更多的颜色层次。很明显,用AdobeRGB和sRGB来拍摄得到的色彩数是相同的,但在AdobeRGB图像转换的时候,超出sRGB范围的颜色将全部去掉,记录那一部分颜色的色彩数自然也就没有了。有的人认为去冲印店出片的话,用AdobeRGB会比较好。请看下面的色域示意图,其中灰色的小框就是fuji frontier数码冲印机的色域,很失望吧。注意看50%明度和75%明度的图,其中灰框的确是有那么一点点区域超出了sRGB,不过这么点超出的颜色不去理会也罢。若是拿AdobeRGB的照片去冲印店,通常是不会有好下场的。一般冲印店不会管你什么颜色空间,直接调调色就出片了。数码冲印机默认情况下会把sRGB转成冲印机的色彩空间,然后输出。若是把AdobeRGB的图当成sRGB来转换,那么导致的结果可以来分析一下。还是拿绿色为例,同样是(0,255,0),在AdobeRGB和sRGB的图片中所描述的绿色是不一样的。AdobeRGB中的(0,255,0)要比sRGB中的(0,255,0)表示的绿色更绿。那么转换的时候就相当于把更绿的绿色当成了普通的绿色来处理,结果就是颜色变淡了。在明度方面,也是同样的道理,导致明暗对比减弱。所以出来的片子肯定是又灰又淡。在印刷行业使用AdobeRGB应该是比较普遍的。专业印刷设备的色域范围比较宽,某些色域甚至超出了AdobeRGB。如果你的片子是要用来印刷的,那AdobeRGB是最好的选择。
    
    下面再来探讨一下数码相机的色彩空间。有人认为用raw格式拍摄的照片是没有颜色空间的,因为raw既可以出AdobeRGB的图,也可以出sRGB的图,还能做大范围的调整,所以把raw称之为原始毛坯图,更有甚者认为raw里存的是拍摄场景的原始数据。其实不然,数码设备只要有图像输入输出,就必定会涉及颜色空间。数码相机感光元器件的色彩空间要大于AdobeRGB和sRGB,但仍远小于人眼色域范围。那色彩空间在数码相机拍摄时怎么运作呢,下面还是拿绿色来举例说明。假设现在用sRGB的8位图来拍摄一道由强渐弱的绿光(背景全黑的理想状态下)。最绿的那一段颜色已经超出了相机感光元器件色彩空间的色域,它是不会被记录下来的。然后稍稍暗一点的绿色,这一段颜色在相机感光元器件色域之内,但是在sRGB色域之外,那么这一段绿色将全部记录为(0,255,0)。接着更暗的绿色变化将会记录成(0,254,0)(0,253,0)(0,252,0)。。。从此例可以看出,如果没有色彩空间,数码设备根本无法记录颜色。把怎样的颜色记录成怎样的数据,这是由色彩空间来定义的。用raw格式来拍摄无非就是使用相机感光元器件的色彩空间来记录图像。这就是为什么不同厂家的相机拍出来的raw要用专门的软件来打开。因为不同相机使用不同规格的感光元器件,它们的色彩空间是不一样的。如果不提供相机相应的颜色空间,那就无从得知raw里的那堆数据定义的准确颜色。刚才说了,数码相机感光元器件的色彩空间要大于AdobeRGB和sRGB,所以要把raw转成AdobeRGB或sRGB都是不成问题的。相机感光元器件的色域很宽也带来一个问题,就是必须要有足够的颜色数,才能保证细腻的颜色过渡。因此raw一般都是12位的,它的颜色数是8位图的16倍,这也给后期调整提供了更大的空间。raw其实就是普通的数码图像,并不包含什么神秘的信息。跟8位jpg相比,raw没有经过有损压缩,没有经过机内后期处理,拥有更宽的色域范围,拥有更多的颜色数,仅此而已,最终还是要按AdobeRGB或sRGB色彩空间出成8位图的。如果jpg直接出图已经能达到满意的效果,那就没有必要用raw。
     
     看到这里,有些数码玩家可能要失望了。数码相机不管怎么玩,始终是在那么狭小的色域范围内折腾。颜色数最多也就是16777216种颜色。有人要说了,raw不是12位么,颜色数是8位图的16倍呢。那又有什么用,windows系统最多只能显示16777216种颜色,即使打开12位图,你在显示器里最多还是只能看到16777216种颜色。而且在显示器上看图,明暗反差受显示器的限制,反差相当狭窄。比如拿相机拍一张逆光片子,这时亮部和暗部的光强度反差是相当大的。虽然相机的宽容度足以记录下亮部和暗部的细节。但是在显示器上看片的时候,亮部和暗部的亮度反差却小得可怜,跟拍摄原场景的亮度反差已经不是一个数量级的了。所以在显示器上看片子,怎么看都不会有那种临场感。玩反转片的朋友可能要暗自窃喜了。胶片完全没有色彩空间的限制。胶片的色彩数无穷大,颜色过渡是连续性的。反转片明暗反差取决于观片时的光源。要是不怕眼睛受不了甚至可以垫着毛玻璃对着太阳看。难怪有人说,反转片是目前人类记录色彩的最高形式。虽然这话有吹牛的成分,但那种鲜活细腻的色彩的确也只有去看反转片才能看到。好了好了,不能再往下说了,要不然成了来数码版块砸场子的了。
     最后总结:如果你是色彩狂,那么有生之年千万不要错过反转片,不然会死不瞑目。如果你是数码狂,那么赶紧去弄一台专业显示器,它比任何一支牛头都重要。如果你什么也不是,只是玩玩而已,那就老老实使用sRGB。
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