色彩空間是老生常談的話題,但是談來談去還是經(jīng)常能看到不少誤解。所以寫下此文想從根本上跟大家探討一下色彩空間(只討論sRGBIEC61966-2.1 和 Adobe RGB 1998)。
色彩空間是定義圖像輸入輸出設備色域范圍的一個標準。只有在涉及圖像輸入輸出時,才會涉及到色彩空間。很多人都說,用AdobeRGB比sRGB得到的圖像顏色層次更豐富。這是一大誤解。先要弄清楚,顏色層次是由色彩數(shù)決定的,而色彩數(shù)和色彩范圍是兩個毫不相干的不同概念。大家都知道,8位RGB位圖最多能表現(xiàn)256*256*256=16777216種顏色。假設一幅8位RGB圖像中包含了所有16777216種顏色,那么不管這個圖像是用哪種色彩空間獲取的,它的顏色數(shù)都是16777216。因此sRGB和AdobeRGB得到的色彩層次是相同的。但是由于AdobeRGB比sRGB的色彩范圍更寬,而圖像的色彩數(shù)是固定的,所以sRGB比AdobeRGB得到的色彩過度更細膩。如果看到這里更不明白,那下面就來探討一下色彩空間的本質(zhì)。
先舉個例子:有一幅8位RGB位圖,這幅圖像只有一個像素,這個像素記錄的顏色是(0,255,0)。大家一看就明白,這個圖像是純綠色?,F(xiàn)在要用顯示器把這個圖像顯示出來了,我用n臺不同的顯示器(顯示器均正常不偏色)來同時全屏顯示這幅圖像?,F(xiàn)在完全不考慮色彩空間,那么所有顯示器均是以它所能達到最綠的綠色來顯示這幅圖像。結果發(fā)現(xiàn),幾乎沒有兩臺顯示器顯示的顏色是相同的。這是因為不同顯示器的顯示能力不一樣,有的能顯示出很綠的綠色,有的卻顯示不出那么綠。為了讓所有顯示器看上去顏色一致,就只能委屈一下能力較強的顯示器了。把輸出給它的信號中的綠色減弱一點來遷就其他的顯示器。但是這么多顯示器,你遷就我我遷就你也沒有個標準,要調(diào)整到什么時候是個頭啊。這不,微軟和惠普共同制定了這個sRGB標準,就是為了遷就絕大多數(shù)圖像輸出設備的色彩輸出能力。有了這個標準就方便了,還是剛才那個圖像(0,255,0)為例,這個圖像在送給顯示器之前,先經(jīng)過sRGB色彩空間映射成固定的信號強度,然后再送給顯示器,那么所有顯示器顯示的綠色就基本相同了,盡管其中一些顯示器并沒有使出最大的顯示本領。當然,也有很多顯示器(特別是液晶)連sRGB都達不到,那就沒辦法了,湊合用吧。但這樣一來,那些能力強的顯示器們不樂意了,我干嘛非得遷就那些廢物啊。于是AdobeRGB出臺了,專業(yè)顯示器有了更為合適的色彩空間。不過至今也只有少數(shù)專業(yè)顯示器敢聲稱100%達到AdobeRGB。綜上所述,色彩空間實質(zhì)上是一個把數(shù)字圖像色彩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)述成向圖像輸出設備傳輸?shù)男盘栃畔⒌倪@么一個映射機構,或者反過來,把感光設備的信號信息映射成數(shù)字圖像色彩數(shù)據(jù)。它只在圖像輸入輸出時起作用,跟圖像文件本身沒有直接關系。
到底是用sRGB還是AdobeRGB呢?那就還是先拿一張色域示意圖出來看看,盡管這種圖大家已經(jīng)看過很多了。其中黑框是AdobeRGB色域,白框是sRGB色域。因為絕大多數(shù)顯示器能顯示的色域都接近sRGB,所以你要理解這個示意圖,在黑框以外的顏色其實你的顯示器是顯示不出來的,之所以能在顯示器上看到全部顏色,是因為這只是示意圖,示意的是人眼能看到的顏色范圍。sRGB色域的顯示器是可以顯示AdobeRGB照片的,但是顯示出來的顏色會有些失真。AdobeRGB的照片通過AdobeRGB色彩空間映射成的信號供給AdobeRGB色域的顯示器剛好能準確反映原片的色彩。但是這個信號若交送給sRGB色域的顯示器,那么顯示器只能按它的方式來解釋這個信號,結果自然無法還原原片的色彩了。所以要想用AdobeRGB的話,先準備一臺專業(yè)顯示器再說。有人喜歡用AdobeRGB來拍攝,然后再轉(zhuǎn)成sRGB來保存。這似乎是相當徒勞的方法。用AdobeRGB拍攝再轉(zhuǎn)sRGB,跟直接用sRGB拍攝,最終得到的色彩范圍是相同的。區(qū)別是,轉(zhuǎn)換sRGB要比直接拍攝sRGB丟失更多的顏色層次。很明顯,用AdobeRGB和sRGB來拍攝得到的色彩數(shù)是相同的,但在AdobeRGB圖像轉(zhuǎn)換的時候,超出sRGB范圍的顏色將全部去掉,記錄那一部分顏色的色彩數(shù)自然也就沒有了。有的人認為去沖印店出片的話,用AdobeRGB會比較好。請看下面的色域示意圖,其中灰色的小框就是fujifrontier數(shù)碼沖印機的色域,很失望吧。注意看50%明度和75%明度的圖,其中灰框的確是有那么一點點區(qū)域超出了sRGB,不過這么點超出的顏色不去理會也罷。若是拿AdobeRGB的照片去沖印店,通常是不會有好下場的。一般沖印店不會管你什么顏色空間,直接調(diào)調(diào)色就出片了。數(shù)碼沖印機默認情況下會把sRGB轉(zhuǎn)成沖印機的色彩空間,然后輸出。若是把AdobeRGB的圖當成sRGB來轉(zhuǎn)換,那么導致的結果可以來分析一下。還是拿綠色為例,同樣是(0,255,0),在AdobeRGB和sRGB的圖片中所描述的綠色是不一樣的。AdobeRGB中的(0,255,0)要比sRGB中的(0,255,0)表示的綠色更綠。那么轉(zhuǎn)換的時候就相當于把更綠的綠色當成了普通的綠色來處理,結果就是顏色變淡了。在明度方面,也是同樣的道理,導致明暗對比減弱。所以出來的片子肯定是又灰又淡。在印刷行業(yè)使用AdobeRGB應該是比較普遍的。專業(yè)印刷設備的色域范圍比較寬,某些色域甚至超出了AdobeRGB。如果你的片子是要用來印刷的,那AdobeRGB是最好的選擇。
下面再來探討一下數(shù)碼相機的色彩空間。有人認為用raw格式拍攝的照片是沒有顏色空間的,因為raw既可以出AdobeRGB的圖,也可以出sRGB的圖,還能做大范圍的調(diào)整,所以把raw稱之為原始毛坯圖,更有甚者認為raw里存的是拍攝場景的原始數(shù)據(jù)。其實不然,數(shù)碼設備只要有圖像輸入輸出,就必定會涉及顏色空間。數(shù)碼相機感光元器件的色彩空間要大于AdobeRGB和sRGB,但仍遠小于人眼色域范圍。那色彩空間在數(shù)碼相機拍攝時怎么運作呢,下面還是拿綠色來舉例說明。假設現(xiàn)在用sRGB的8位圖來拍攝一道由強漸弱的綠光(背景全黑的理想狀態(tài)下)。最綠的那一段顏色已經(jīng)超出了相機感光元器件色彩空間的色域,它是不會被記錄下來的。然后稍稍暗一點的綠色,這一段顏色在相機感光元器件色域之內(nèi),但是在sRGB色域之外,那么這一段綠色將全部記錄為(0,255,0)。接著更暗的綠色變化將會記錄成(0,254,0)(0,253,0)(0,252,0)。。。從此例可以看出,如果沒有色彩空間,數(shù)碼設備根本無法記錄顏色。把怎樣的顏色記錄成怎樣的數(shù)據(jù),這是由色彩空間來定義的。用raw格式來拍攝無非就是使用相機感光元器件的色彩空間來記錄圖像。這就是為什么不同廠家的相機拍出來的raw要用專門的軟件來打開。因為不同相機使用不同規(guī)格的感光元器件,它們的色彩空間是不一樣的。如果不提供相機相應的顏色空間,那就無從得知raw里的那堆數(shù)據(jù)定義的準確顏色。剛才說了,數(shù)碼相機感光元器件的色彩空間要大于AdobeRGB和sRGB,所以要把raw轉(zhuǎn)成AdobeRGB或sRGB都是不成問題的。相機感光元器件的色域很寬也帶來一個問題,就是必須要有足夠的顏色數(shù),才能保證細膩的顏色過渡。因此raw一般都是12位的,它的顏色數(shù)是8位圖的16倍,這也給后期調(diào)整提供了更大的空間。raw其實就是普通的數(shù)碼圖像,并不包含什么神秘的信息。跟8位jpg相比,raw沒有經(jīng)過有損壓縮,沒有經(jīng)過機內(nèi)后期處理,擁有更寬的色域范圍,擁有更多的顏色數(shù),僅此而已,最終還是要按AdobeRGB或sRGB色彩空間出成8位圖的。如果jpg直接出圖已經(jīng)能達到滿意的效果,那就沒有必要用raw。
看到這里,有些數(shù)碼玩家可能要失望了。數(shù)碼相機不管怎么玩,始終是在那么狹小的色域范圍內(nèi)折騰。顏色數(shù)最多也就是16777216種顏色。有人要說了,raw不是12位么,顏色數(shù)是8位圖的16倍呢。那又有什么用,windows系統(tǒng)最多只能顯示16777216種顏色,即使打開12位圖,你在顯示器里最多還是只能看到16777216種顏色。而且在顯示器上看圖,明暗反差受顯示器的限制,反差相當狹窄。比如拿相機拍一張逆光片子,這時亮部和暗部的光強度反差是相當大的。雖然相機的寬容度足以記錄下亮部和暗部的細節(jié)。但是在顯示器上看片的時候,亮部和暗部的亮度反差卻小得可憐,跟拍攝原場景的亮度反差已經(jīng)不是一個數(shù)量級的了。所以在顯示器上看片子,怎么看都不會有那種臨場感。玩反轉(zhuǎn)片的朋友可能要暗自竊喜了。膠片完全沒有色彩空間的限制。膠片的色彩數(shù)無窮大,顏色過渡是連續(xù)性的。反轉(zhuǎn)片明暗反差取決于觀片時的光源。要是不怕眼睛受不了甚至可以墊著毛玻璃對著太陽看。難怪有人說,反轉(zhuǎn)片是目前人類記錄色彩的最高形式。雖然這話有吹牛的成分,但那種鮮活細膩的色彩的確也只有去看反轉(zhuǎn)片才能看到。好了好了,不能再往下說了,要不然成了來數(shù)碼版塊砸場子的了。
最后總結:如果你是色彩狂,那么有生之年千萬不要錯過反轉(zhuǎn)片,不然會死不瞑目。如果你是數(shù)碼狂,那么趕緊去弄一臺專業(yè)顯示器,它比任何一支牛頭都重要。如果你什么也不是,只是玩玩而已,那就老老實使用sRGB。