泛论色彩与色彩管理

目 录
1.0. 绪 言
2.0. 色彩概述
2.1. 色的感觉
2.2. 色的观看
2.3. 色的三属性
2.4. 加色(RGB)与减色(CMY)
2.5. 色彩表示法
3.0. 色彩空间
3.1. 灰色空间
3.2. RGB-基础的色彩空间
3.3. CMY-基础的色彩空间
3.4. 装置独立的色彩空间
4.0. 色彩复制
4.1. 彩色印刷
4.2. 追求准确的色彩复制
5.0. 色彩管理
5.1. 发展简史
5.2. 装置校准
5.3. 装置特性描述
5.4. 色彩特性描述檔
5.5. 色彩转换
6.0. 色彩与色彩管理术语

1.0. 绪 言 (Preface) 我们可从古代遗迹中了解到人类很早就有色彩的应用，然而直到牛顿发现太阳光通过三棱镜发 出彩色光谱后才迈入色彩科学的新纪元，在16～17世纪间有很多关于光的反射、折射的研究， 先是德国物理学家Ostwald的色彩论，至20世纪续有美国Munsell的出现，为色彩的研究定下基 础。

色彩所传达的讯息，无时无刻都在影响我们的生活。在日常生活里，无论食、衣、住、行、娱 乐都与色彩有密切的关系，而现在人们对于配色更大为讲究，要如何运用色彩来表达自我、创 造个性，使自己更有独特品味，这都是认识色彩的重要部分，借着对色彩的了解，将会使生活 变得多采多姿。

色彩是经由光线刺激眼睛所产生的视觉现象，没有光线就没有色彩。光的物理性质，决定于振 幅与波长两因素，振幅为光的量度，振幅的大小决定明暗；波长的长短则影响色相，波长长时 会偏向红色，短则偏向蓝色。

色彩管理的含义，特别在使用色彩管理软件时是要将色彩控制放回到色彩创作者的手中，那使 如今色彩管理软件的发展变为可能。

本文提供一个了解色彩在出版界如何运作的轮廓，并提供一项基础以了解在色彩复制上达到理 想的期望。同时再探讨色彩管理的基础搭配色彩管理软件及色彩测量装置来校准和描述输入和 输出装置的特性，如显示器和印刷机。

本文作者曾在彩色分色方面有过长时间的实务经验，碰到类似问题相当的多，很乐意在此与读 者分享色彩相关知识，协助读者知道如何才能获得更真实或更理想的彩色复制品或与客户之间 做到最满意的沟通。

在进一步认识色彩前，我们必须先对我们的视觉器官有所了解，虽然科学家经过长时间的研 究，至今尚无法完全了解当我们观察色彩时会在大脑中产生什么样的变化，视觉是当光波射到 眼睛的锥状细胞时，使我们的大脑感觉到色彩，这便是所谓的视觉色彩。

2.0. 色彩概述 (Color Description) 在生活的周围，包含自然界的动植物等均有各种色彩的存在，那什么是「色彩」呢？简单的说 我们在观看物体时须要有光线的照射，并透过眼睛与物体的相互作用而产生，由于白光中含有 各种不同色彩的光，这可从日光透过三棱镜把它分成不同波长光波所形成的彩虹来说明，也就 是我们能以眼睛看见的「可见光谱」的色彩组合。光的每种色彩都有其特定波长，物体显现某 种色彩是因为其颜料吸收光的某些波长而将其它波长反射入我们的眼睛。

色的构成要素包括：被观察的物质、光的存在、观测者的感受。当没有物质或光的存在时，则 如同处于暗房之中将感受不到任何色彩的存在。

例如在我们的脑中产生的「花蝴蝶」或「红毛衣」色彩系由于我们的视觉系统对这些光波产生 响应的关系。

2.1 色的感觉 (Color Perception)

眼睛是一种视觉装置，它不但能对物体感应，也能对某些波长作迅速的响应，眼球内主要含有 锥状及杆状二类感光细胞，其中锥状细胞是感觉动作并对明暗之间的差别特别敏感，当亮度减 弱时，杆状细胞便会发挥功能，但看不见色彩。而在较亮的情况下，视网膜中的三种锥状细胞 始对长、中，短三种光域产生不同的视觉反应，便能让我们看见光谱中的红、绿、蓝三个主要 色域来形成色彩。

眼睛看见物体上的色彩取决于有多少份量的红、绿或蓝光射入眼睛，若无任何光线射入眼睛时 则感觉为黑色，当红、绿和蓝光以等量射入眼睛时则感觉为白色。

眼睛所感觉的色一般可分为两大类，第一类为无彩色，其包含白、灰、黑。第二类为彩色，其 包含纯色和其它一般色彩。

在开始了解色彩时，我们要看看平常所感受的白光是如何组成，它实际是一种光波，光波属于 电磁波，人类能见到的是在电磁光谱的中段，仅占很窄之范围，当通过三棱镜后产生不同的曲 折光束，较短波长因能量较低会比较高波长更为弯曲，从380nm到760nm (1nm=10的-9m)之间， 其颜色分别为380nm～430nm紫、430nm～485nm蓝、485nm～570nm黄、585nm～610nm橙、 610～760nm红等主色，当组合在一起时便形成像「彩虹」一样的千万种不同色彩，但因每个人 对光的感受不同，因此以380nm～760nm略定为可见波长。

「可见光」一词有时会产生误导，人类无法「看见」红外线或紫外线波长是由于人类眼睛无感 应神经能感受，但许多动物会超出此范围。经观察，许多动物的视觉均能延伸出这些范围。 色彩视觉与我们其它感觉如：味、触、听、嗅等相同，每个人对色彩的感受有时会因光源、周 围的色彩、观看时的情绪、过去的经验、视觉能力差异等因素影响色彩的感受而各有不同，但 纵使我们都以相同的方法看色彩，然对它仍有不同的诠释，由于文化、社会、与其它生活历 验，当诠释色彩时，假设所认定的「蓝天」可能与其它的人不同。

然而，我们有时看见的并非那样！在全人类中大约8-10%的男性和0.5%的女性对色彩区别有困 难，最普遍的困难是在辨别红和绿色，但若是完全「色盲」或只看见灰色的影像则是少之又 少。而当一个人长时间注视某种色彩时会造成视网膜疲劳而对色彩的感受不再精确，因此，需 要一套标准规格有系统的来确认什么是色彩。

在某些情况下观看色彩会对色彩的感觉有很大的影响，故观看的环境和光源必须要标准。例如 从事印刷业的人要避免使用萤光和钨丝灯光来看打样品，宜在标准光源与灰色桌面底衬上观 看，如GTI Soft-View的观片箱便可得到标准的观看条件。 我们可从经验得知同一张照片在三种不同光源下观看会有不同的结果，例如：在6500度色温下 观看时，因其条件与百货公司的萤光点相似，色彩比较偏蓝色，而当在5000度色温时，其条件 恰与印刷厂使用近日光的光管下观看，色彩较为正常，另若在白炽灯的2500度色温下观看时， 则会产生偏红现象。

彩色影像经常含有上千种不同的色彩，若以手工分色方式作彩色复制会相当的困难，似乎也不 可能。然而，如此广域的色彩如能以三「主」光的分解与组合来完成，则色彩复制便显得容易 多了。例如在扫描机上以红、绿、蓝光原理来完成分色作业，再用青、洋红和黄墨在纸张上混 合来展现，我们知道青色因吸收红光而发出青色、洋红色吸收绿光及黄色吸收蓝光，这便是我 们看到的彩色印刷品。

色彩的视觉是很主观的，每个人所经历的色彩感觉均会因为许多变量影响而产生差别。即使我 们都用相同的方法来看所有的色彩，仍然会因各人的生活经验或宗教背景而对它有不同的解释 和描述，那便是要发展色彩沟通标准和简易色彩测量装置的原因之一。

2.2. 色的观看 (Color Viewing) 由于色彩是光的反射，很容易了解为什么在某种光线里我们能感受而看见色彩，即使一道 「白」光，也可能与另一道似白光的波长不同，我们曾见过一张照片在白热光和萤光下的效 果。

观看状况对印刷必须界定在相同标准基础上，由美国国家标准协会于1989年制定PH2.30及由国 际标准组织如ISO 3664（于1998年修正通过）的规格是为了尽可能减少色彩评估过程中的许多 相同变量，以改善色彩沟通。

如要关于ANSI标准的更多信息，请参阅Anthony P.所着「标准印刷观看状况」。

最易达成标准观看的方法建议使用一具观看箱，但下列建议仍是主要基础： 1. 5,000 K光源（有时名为D50）因为此种特定光源系仿真日光，且含RGB的平衡输出光，制造 厂推荐每使用2,400小时后更换灯管，因灯泡过久其色温会改变。 2. 使用22-24度的照明角度可避免刺眼的反光。 3. 在彩色观看前，灯泡预热10-15分钟时间使达到稳定的色温。 4. Munsell N8观看箱壁使用标准灰色漆可减少色彩确认时受邻近色彩的影响。

同时经常保持观看箱内部和周围的清洁和整齐也有很大的帮助，若在观看箱内或附近放置图 画、印样、海报、或其它明亮彩色物品均会影响色彩的观看。

照相原稿、彩色打样、和印样的判色在印刷生产时扮演着非常重要的角色，因此我们如何感受 和复制色彩显然在过程中的重要事项。即使色彩认知是主观的，有时是独断的意见，彩色知识 能帮助顾客、印刷厂、分色员、和印刷操作员发现在共同基础下协助完成色彩沟通和了解。

2.3. 色的三属性 (Color Properties) 色彩有三个属性：色相、彩度与明度。 色相(hue)又称为色调，是指色彩的相貌，或是区别色彩的名称或色彩的种类，而色相与色彩明 暗无关。苹果是红色的，这红色便是一种色相，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等基本色。色 相的种类很多，普通色彩专业人士可辨认出三百至四百种，但假如要仔细分析，可有一千万种 之多。而黑、灰、白则为无彩色。

彩度(chroma)指色彩的强弱，亦可说是色彩的饱和度(saturation)，色彩纯与不纯的分别。纯 粹色彩度发挥其固有之特性，其中毫无黑白色之混入，达饱和度之色或称纯色。也就是当纯色 与黑、灰、白或其它色彩混合以后，彩度就会降低，如此说来粉红色、粉蓝色、粉绿等色，便 是低彩度的颜色，黄色的彩度最高，其次是橙、红、青、紫。

明度(value)是指色彩的明暗程度，光度的高低，要看其接近白色或灰色的程度而定，越接近白 色明度越高，越接近灰色或黑色，其明度越低。如红色有明亮的红或深暗的红、蓝色有浅蓝或 深蓝；无彩色明度的最高与最低，分别是白色与黑色；在彩色中，黄色明度最高，紫色明度最 低。

2.4. 加色(RGB)与减色(CMY) (Additive vs Subtractive)

一般复制彩色的方法仅有两种，即加色法与减色法，此两种方法都是基于以三种主色来创造出 所有色彩的理论。 了解这两种方法的原理便能理解彩色复制的过程。

1. 加色法(additive process)：是从黑色开始，也就是没有光线便没有色彩。这牵涉到发出光 后才会有反射光。对于发出的光，可由红、绿、蓝三个主要光波，当以不同比例结合时便产生 一个完整的光谱，包含所有的色彩。

混合任何二种加色的主色光所产生的另种色彩称为「二次色光」，例如：红和绿光的混合会产 生黄光，红和蓝光产生洋红光，蓝和绿光产生青光。等量的三种主色光则产生白光。在加色法 中的二次色光，确是减色法中的主色。

我们常以三台幻灯机为例，各台分别放上红、绿、蓝色滤色片，便能说明加色法如何运作，光 束经调整使之重叠，我们一时很难想象滤色片的功能，譬如，蓝滤色片并非「滤掉」蓝光波， 而是阻断红、绿光波，让蓝光波通过；绿滤色片仅通过绿光，阻断蓝和红光波；红滤色片则仅 通过红光，阻断绿和蓝光波。

2. 减色法(subtractive process)：主要是当光线透过颜料或有色物体所吸收或「减」去某些 波长而反射的光线，减色法的主色为青、洋红、黄等三色，能组合成红、绿、蓝等二次色，等 量的三主色组合时理论上应该成为黑色。

减色法能让我们看见周围物体的色彩，譬如：一个绿球，在白光中出现绿色是因为此球吸取 红、蓝波长，而反射出绿色。当然，若光源中只发出红、蓝光（或是洋红光），此球将出现 黑色，因为绿球上没有绿波长可反射出来。

印刷也是利用减色原理，印刷机在纸上或其它被印物上印上青、洋红和黄等三种主色色墨，则 必须使用反射光来作业，从白纸上反射出红、绿和蓝色光量，彩色印刷是利用大小不同的半色 调网点以不同的角度一层层叠印在纸上而产生全彩，不同大小网点的效果与显示器上不同的 红、绿和蓝磷光强度相似。

纸张本身对色彩复制有极重要的影响，因为纸张反射未吸收的光线到观看者，表面反射越强， 如涂布纸，能产生的色彩范围越广。

2.5. 色彩表示法 (Color Expression)

色彩表示系统有Ostwald、Munsell和日本色彩研究所等三种，皆是以三个数字或记号来表色。 这三种方式，适用于染色物、涂装物、陶磁物等类均一表面色的物品，但不能表现透明、半透 明的颜色。

1. 奥斯华德(Ostwald)系统：奥斯华德色相以8色相为基础，每一色相再分3色，共24色相，明 度阶段由白到黑，以a、c、e、g、i、l、n、p记号表示，所有色彩均为C纯色量＋W白色量＋B黑 色量=100。并以无彩色阶段为一边，纯色在另一顶点，每边长依黑白量渐变化排成8色，形成等 色相的正三角形。由于奥斯华德表色系的秩序严密，是配色时极方便的表色系统。

2. 曼塞尔(Munsell)系统：曼塞尔的色相分为10个，每色相再细分为10，共有100个色相，并以 5为代表色相，色相之多几乎是人类分辨色相的极限。曼塞尔的明度共分为11阶段，N1、N2、 N3...N10,而彩度也因各纯色而长短不同，例如5R纯红有14阶段，而5BG只有6阶段，其表色树状 体也因而呈不规则状。

3. 日本色彩研究所系统：日本色彩研究所即p,c,c,s表色系，其色相分为24个，明度则以垂直 阶段为九个，由黑(1,0)到……8.5,白(9.5)。彩度阶段由无彩色到纯色共10个阶段 0s,1s...9s。日本色研把明度和彩度的变化综合起来成为色调的变化，无彩色有5个色调：白、 浅灰、中灰、暗灰、黑，有彩色则分为鲜色调、和加白的明色调、浅色调、淡色调、以及加黑 的深色调、暗色调、加灰的纯色调、浅灰调、灰色调、暗灰色调，其色票并以色调分类，很容 易依色彩感觉来使用色彩。

表示色彩的方法有很多种，运用色彩之前，必须精确的表达色彩，除了表色系的记号之外，也 可以利用色名表示，而一般人常用的色彩表示法为固有色名，也就是由动物，植物等事物命 名，例如：土黄色、咖啡色、孔雀蓝等，另一种则以色调的形容词加上色相名，如鲜红、暗 绿、浅粉红等是系统色名。

3.0. 色彩空间 (Color Spaces)

色彩空间是以强度值来表示色彩的模式，色彩空间指定色彩信息是如何表示，其意义是以一、 二、三或四度空间或组合来表示强度值，从外观看，经常以各种固体形状如立方体、锥形物或 多形体来表示这些空间。

常用色彩管理软件支持几个不同的色彩空间以给用户作业上的方便，多数适于任何种类色彩资 料的需要。

常用色彩管理软件的色彩空间属于几组或基本色族，另加的色彩空间、高传真色彩空间主要用 于金和银色以及套色用的印刷作业。

3.1. 灰色空间 (Gray Spaces)

灰色空间典型上只有单一成分，其范围是从白到黑，灰色空间用于黑白和灰色级数的显示与印 刷。

若以100%来表示，0%时为白色，100%为黑色，那末从1到99均为灰色，只是程度不同，数目越小 越接近白灰色，数目越大越接近黑灰色。

3.2. RGB基础的色彩空间 (RGB-based Color Spaces)

以RGB为基础的色彩空间主要为加色法的三度色彩空间，可使用不同强度的红、绿和蓝色光强度 来组成各式各样的色彩，例如扫描仪从影像上阅读了某些份量的红、绿、蓝色反射光量后，然 后将此光量转换成数据，显示器收到这些数据后再转换成指定成份的红、绿、蓝光后，由于这 些像素很小且靠得很近，在眼睛内使我们误以为看到的是许多各种不同的色彩。

以RGB为基础的色彩空间在计算机绘图中为最常用的色彩空间，主要因为大多数彩色显示屏均直 接支持，但是以RGB格式产生的色彩在不同的装置间会发生差异，因此称为「装置所属色彩空 间」，装置所属色彩空间只允许在特定装置上与他们叙述的色彩值格式直接联系。

在RGB基础色族内的色彩空间组包括RGB空间、HSV空间和HLS空间。RGB空间是指任何以RGB空间 表达的色彩是某些混合的三主色为红、绿和蓝色。HSV和HLS 空间则系由RGB空间转换而来用以 叙述色彩的术语，HSV代表色相、饱和度和明暗度，HLS代表色相、亮度和饱和度，这些均是在 色彩学上相当常见而熟悉的名词。

3.3. CMY基础的色彩空间 (CMY-based Color Spaces)

以CMY代表青、洋红和黄色三主色，为基础的色彩空间最常用于彩色印刷系统，其本质与RGB相 对是减色法，也是装置所属色彩空间。

CMYK是在CMY以外另加上黑色，印刷方式是将四色油墨或染料布于纸上，以同比例的二种色墨可 混合出红、绿、蓝等「二次色」。

CMYK色多因印刷机、油墨、纸张特性而异，此外，不同的装置所产生的色域也各不相同，因为 RGB与CMYK二种格式所产生的色彩也因装置与装置间的不同而有差异，故称装置所属色彩空间。 将RGB色彩空间转换成CMYK色彩空间时也会有很多变量，这涉及到装置规格、油墨种类、甚至纸 张特性来计算在暗部加入的黑墨总量以及在印黑墨部份将其它色墨移除的总量。

色彩管理软件便是在作色彩空间转换时完成这些计算。

3.4. 装置独立色彩空间 (Device-independent color Spaces)

装置独立色彩空间主要用于色彩模块和在系统旁作RGB和CMYK模块间转换之用。

每台彩色显示器既使是在同年由同家厂商制造也因不同的RGB磷光剂而有其自己的色域，相同的 道理也适用于印刷机及CMYK色剂，这通常比大多数显示器有更多的色域限制，因为由RGB与CMYK 两种不同格式所产生的色彩将因装置与装置间的不同而有差异，这就是装置所属色彩空间的特 性。

有些色彩空间允许以装置独立方式来表达色彩，色彩并不取决于任何特定的装置，而是由人类 眼睛感知后的真实色彩陈述。这些色彩陈述称为装置独立色彩空间，于1931年由国际标准委员 会(CIE)发展而成，因此称为CIE基础的色彩空间。

CIE的目标是要为油漆、油墨、染料和其它色料制造商建立一套可重复作色彩沟通的标准系统。 这些标准的最重要功能是提供色彩搭配的整体架构，装置独立色彩空间系用于从一种装置特有 色彩空间到另一种装置特有色彩空间的色彩资料转换，那些代表整个可见色彩范围为转换空 间，其意思是任何在显示屏上选定的色彩为此中性色彩空间的色域。

CIE L*a*b*是基于人类色感的三度色彩空间，为CIE最广泛使用的色彩空间，L*a*b*色彩空间是 基于一种色彩不能同时是绿和红色，也不能同时是蓝和黄色的理论，结果可能单一明暗度能用 以描述红/绿色和黄/蓝属性。

CIE L*a*b*空间代表色彩与参考白点相关，其是作为白光的特定意义，通常基于一种装置所能 产生的最白光线。

CIE色彩空间构成作色彩管理用的装置独立色彩基础。

4.0. 色彩复制 (Color Reproduction)

尽管能以想到的方法来复制色彩，也只有两种基本方法──加色法和减色法（请参考2.4.）， 两者均通称三色法，是基于三原色的不同原理来创造全彩。

了解此二种系统便能了解印刷中许多色彩复制作业的原理，它是了解半色调彩色复制的阶调复 制、灰色平衡、与色彩修正的基础，对获得适当的对比、彩色平衡、和色调有其决定性。

4.1. 彩色印刷 (Color Printing) 印刷是基于减色法且通常是印在白色、近白纸上、或任何其它白色物体上，由于「白」纸表面 系将光波全部以等量反射而现出白色，当彩色复制时我们便会直觉以为彩色是在纸中，其实是 在纸张表面使用透明油墨（青、洋红、黄）印刷后，经多重结合滤掉红、绿、蓝光波后出现彩 色，纸张本身并未变色。

考虑到透明四色墨，如我们眼睛所感受红、绿、蓝波长，而非那些组合在纸上来复制色彩，我 们发现是经由组合二种墨色光波和减去另一种墨色光波。

理论上，组合全部三色油墨便可避免全部的反射光波，产生黑色，即使最好的四色墨也不会一 致吸收光波，当青、洋红、黄墨结合时，组合的三色油墨所吸收的波长并不一致，光谱的红光 部分反射较多，结果将呈现偏褐色调而非黑色，为了在印刷中弥补此一缺点，需在彩色印刷过 程中使用黑墨。

纸张对彩色复制品有很明显的影响，纸张是反射未吸收的光波到观看者，且涂布纸有较强的反 射表面能产生较非涂布纸更广的色彩范围，粗糙的非涂纸表面会扩散光线，对观看者减少反射 量，因此感觉色彩较暗。

4.2. 追求准确的色彩复制 (Pursuit of Correct Color Reproduction)

从以前有彩色复制品起就一直在探索的问题。七０年代以前，大部份的彩色分色均是以红、 绿、蓝滤色片放在制版照相机或放大机镜头前，熟练的技术员借着本身经验来获得一套良好的 彩色复制品。从原稿经过多重程序制作修色片、分色片、和网片，再经网点腐蚀以期获得理想 的半色调网片。后来有厂家使用接触曝光法来改变网点大小，借着多次的调整，需要花费很长 的时间，仍未必能获得期盼的色彩。

到七０年代后是高阶电子或雷射扫描机使用无数旋钮和按键来作色彩调整的时代。虽然这些昂 贵的模拟式扫描机缺少计算机记忆和数字装置来储存影像，后来的机种为计算机将RGB数字彩色 讯号转换成CMYK分色片，原稿系装置在一个透明滚筒上，而另一个滚筒则是安装着分色胶卷， 扫描机是由受过高深技术训练的专家来作校正和作最佳的输入和输出设定。然而，重扫仍是相 当普遍，尤其对色彩特别讲究的印品，若色彩没有搭配，则扫描机的调整或操作员的知识通常 并不是限制因素，而是受油墨与纸张品质的影响。

随着扫描机上增加复杂的色彩控制，或在印前、印刷或印后，从使用肉眼调整到经由若干浓度 计、品管图、油墨和纸张测试所做的色彩控制，已将印刷从工艺转成科技。

在八０年代里，迷你计算机、内存和储存装置的进步使彩色电子印前系统(CEPS)作储存、显 示、色彩修正和影像搭配。如：Scitex Response与Hell Chromacom一类的数千万元系统虽可得 到高品质彩色复制品，但也还需要很长学习的时间。

到了九０年代，桌上型强大的电子印前系统出现了。革新的页面描述输出(PostScript)，图像 平台如Apple、Microsoft、以及出版软件如Adobe Photoshop、Quark Xpress使用桌上型硬件便 能做出高阶彩色品质，其易用性、低价组合系统迅速替代昂贵的独立系统。

扫描和分色，一度需要受过高深训练的专家，变成大众化后，任何人包含摄影师、设计家、排 版工与计算机操作员都能操作一部计算机、扫描机和印刷机来完成分色的全程作业。桌上型计 算机系使用开放系统，在理论上可无限制支持各种彩色计算机外设装置。今天，很多此类彩色 出版品虽能一贯作业，但仍然要面对相同的问题，如何才能做出准确的色彩。

5.0. 色彩管理 (Color Management)

既使今天的电子出版比过去的系统更价廉且易于使用，然而要做到高品质的彩色复制仍需经过 相当严格的训练，色彩是一个复杂的主题，或许要比我们用计算机来复制更加复杂。

色彩管理能在完成色彩生产任务时对色彩用户减少总时数和材料量如此可轻易节省时间和金 钱。它可让使用者在不同的输入和输出装置使色彩能搭配，提前看出何种色彩不能在特定装置 上精确复制以及在另一装置上仿真此装置的色彩范围，达到精确、可重复的色彩复制牵涉用软 件和硬件来校准和用数据曲线来表示输入和输出装置。

色彩管理是将色彩专门技术和科学写入软件企图简化彩色复制，如桌上计算机已大为改变出 版，使色彩调整自动化，让技术不高或经验不足的使用者能很容易、确实、迅速的完成彩色复 制。

5.1. 发展简史 (Grief History)

1980年代末，数家领导色彩技术的公司为解决彩色桌上出版系统在装置间色彩不搭配的问题所 建立的一套解决方法而发展成的应用软件，通称为色彩管理系统或简称CMS。

可是早期的色彩管理系统并未被普遍采用，其基本问题之一是每种装置使用不同的架构，为了 执行色彩搭配功能，应用制造商须对它创造一些特定需求，因为没有通用的色彩管理架构可以 使用，每个应用本身都必须配合硬件供货商，当然新改良的CMS不断推出，可是在源文件和结果 间并没有一致的兼容性。

苹果计算机公司自称有最先进及最好广受欢迎的数字色彩管理系统，因为可使研发人员和用户 的色彩作业相当简单、快速、可靠和具重复性。

色彩管理软件是系统软件，对输入装置、显示器、应用和输出装置之间作为交换和搭配色彩信 息提供综合的架构。

应用程序界面(API)是一种架构可让应用和驱动程序从特定程序或系统中要求扩充功能。苹果公 司发展的色彩管理软件应用程序界面能使应用和驱动程序从色彩搭配模块(CMM)要求色彩搭配功 能。如同许多其它类似软件，软件研发人员能在没有广泛发展或共同研究下完全利用色彩管理 软件的开放架构。当研发人员如Adobe想在其应用中执行色彩管理软件时，他们只要写入代码连 到此应用程序界面，便能回到应用程序界面来完成色彩搭配。

测量装置的发展已与彩色桌上出版应用程序或色彩管理系统平行发展。 

这些测量装置是作色彩管理的授权技术，在没有测量装置之前，印刷机上的色彩控制主要是靠 肉眼来判断和调整，但会受到许多因素的影响。

下列三种装置能在印刷生产作业流程中用来测量彩色：

1. 浓度计(densitometer)－测量与计算已知反射或透射物体光量多寡的光电装置，浓度计是一 项简单装置主要用于印刷、印前及摄影应用以决定测量色彩的强度。

2. 色度计(colorimeter)－测量光时系与人类眼睛类似的模式将光分成红、绿、蓝三种色光， 然后使用CIE色彩空间来决定色彩数值，再将量测结果转换成可看见的色彩空间图。

3. 分光光度计(spectrophotometer)－沿物体反射的可见光谱中几个间隔测量的总光能，其结 果是将一套复杂反射值资料用可看见的光谱曲线来叙述。分光光度计是最精确、有用和灵活的 装置，因为它集聚完整的色彩信息可经过简单计算变成色度计或浓度计资料。

5.2. 装置校准 (Device Calibration)

装置校准是桌上色彩管理过程中的重要步骤，因为显示器及输入出装置 (扫描仪和打印机)的表 现性能会因时间而改变，校准可经常确保所有装置都符合由制造商制定的状态或条件。

校准确实可使显示器产生很大的差别，校准显示器调整和修正其咖玛、黑白点和色彩平衡。校 准软件在硬件上使用时是把一系列色彩送到屏幕，且响应实际到达的色值，色彩管理软件的描 述软件建立修正数据曲线去驱动显示器。

显示器应在定期的基础下校准，可使用下列几种方法： 1. 使用内建硬件和软件来校准显示器。 2. 使用内建软件，并用显示器辅助软件来校准。

当作色彩管理处理校准显示器时，室内强光、窗户和室外自然光会造成与未校准显示器同样的 问题，应使用调光器开关来取代传统on-off开关。 

装置校准后便会产生装置特性描述文件(device profile)。

5.3. 装置特性描述（以数据图表示）(Device Characterization)

特性描述提供一种方法可使装置获得整个色彩范围和于校准状态的复制特性，亦是一种方法来 决定输入装置如何捕捉色彩或当输出装置校准后如何记录色彩，特性描述资料提供输入至数据 图的建立。

为了要从一种装置到另种装置之间提供精确的色彩空间，某些资料必须存在用以描述每种装置 的色彩性能，如今的数字色彩管理系统使用数据图来描述各种色彩特性，这些特性提供色彩管 理软件所需转换的色彩资料是在装置所属色彩空间和装置独立色彩空间之间。

要管理色彩，基本上必须要做的事是在作业流程的各种不同装置中用数据图来表示，然后透过 这些图表在作业流程中应用。

创造数据图的过程主要取决于装置的种类，扫描仪、显示器、印刷机和印制方法都有很大的不 同且需要不同的过程。今天的数据图建立软件包典型上包括所有装置用的工具。

以数据图来表示一台印刷机为例包含建立一份检验表件，由打样机或印刷机印出，然后用仪器 阅读彩色导表，如分光光度计。

分光光度计是非常敏感的测量装置，其观看色彩基本上与物理学家相似，它观看色彩是以波长 来评估。

将测量结果输入到常用的软件包内再使用几个复杂计算方法产生一份数据图，此过程称为装置 特性描述(device characterization)。

在色彩管理的环境中，其实质结果主要取决于使用装置数据图的实质精确度，优质的数据图产 生高品质的结果。

色彩管理软件提供执行和管理这些装置数据图的内建式架构，色彩管理软件数据图符合国际色 彩联合会(ICC)数据图格式，此格式提供跨平台标准在跨装置和跨操作系统间作色彩资料转换， 为特定装置建立的数据图可在系统上跑不同的操作系统。

重要的是要认知到代表此装置的数据图是在其工厂条件之下，实际上，同类装置也会偏差、不 一致且需要校准，应该定期完成装置校准以确保其精确度。

注：测量装置的整个范围，如在上述的 Gretag SpectroScan，可从GretagMacBeth 和 X-Rite 公司购得。其它支持色彩管理软件产品的公司目录可在ColorSync网站找到。

5.4. 色彩特性描述檔 (Color Profile)

色彩管理是企图使用有限的装置使彩色更能预先断定，它在各装置间转换色彩时使用一份装置 独立色彩特性描述文件连接各装置的空间和标准色彩特性描述档间作比对，色彩特性描述文件 以装置的色彩复制可行性为特性，便由色彩管理模块(CMM)来执行色彩转换，经对各装置及色彩 管理模块使用色彩特性描述文件，能提供广泛特性的应用范围，可减少复制色彩的时间和成 本。这些包含：

1. 更准确，在装置间可得一致的复制。 2. 使用显示器作打样装置，即通称的软性打样。 3. 能在另一装置上仿真某装置以达打样的目的。

4. 全面检查及对应关系，使能决定某一特别色在特定装置上复制出来，否则便选择最接近的复制色。

5. 色彩特性描述档的置入能让使用者储存色彩特性描述资料，包含输入装置与影像中的其它彩色档案。

现今市上的色彩管理软件与色彩量测工具能让使用者达成此目的，依使用者的目的来作扫描 机、印刷机、和显示屏的校准。

1. 扫瞄机特性(scanner characteristics)：使用色彩管理程序和工业标准的IT8扫瞄机色标， 扫瞄机使用者能分辨扫描机的彩色复制过程使用相关的标准色彩空间，并将此资料储存于电子 文件中称为「扫描机色彩特性描述文件」。此将协助在不同的扫描机中得到类似结果，当与印 刷机特性合并时将尽可能协助从原稿到印刷得到最好的搭配。 2. 显示器特性(monitor characteristics)：在计算机显示屏上显示彩色扫描，也就是软式打 样或萤光幕与印品的搭配，校准显示屏需要发射式色度计或色谱仪，然后，储存此彩色萤光幕 的色彩特性描述档，如此才能被彩色分色软件读取。如此能使不同的彩色显示屏在其个别的性 能下同步，完成显示屏与显示屏之间的搭配。 3. 印刷机特性(printer characteristics)：使用色彩管理程序能以印刷过程为特性，色彩特 性描述文件能制造一种彩色印刷机或印刷过程和通常可得到一份最佳彩色复制品（第二阶段需 要原稿与印品搭配），印刷机色彩特性描述文件对屏幕与印品的搭配也同时需要，为得到一份 打样与印品间的搭配或印品与印品间的搭配，两装置间的色彩描述文件（打样机与印刷机，或 两印刷机间）也均有需要。

5.5. 色彩转换 (Color Conversion)

色彩转换是将色彩从一种色彩空间转变成另一种色彩空间的过程。

不同的影像装置（扫描仪、显示器、印刷机）在不同色彩空间中工作且每种能有其不同的全色 域或所能产生的色彩范围。例如：不同的彩色显示器制造商虽同样使用RGB色彩，但可能有不同 的RGB全色域。印刷机系用CMYK工作空间在其全色域中有戏剧性的变化，特别若是使用不同的印 制技术，即使同一台印刷机全色域也能因使用的墨水或纸张种类而有重大变化。

色彩搭配是调整转换后的色彩从一种色彩空间的全色域到另一种使达到最大相似值的过程。 很容易理解到在个别显示器上从RGB色彩转换成个别印刷机上的CMYK色彩，在其使用特定纸张种 类上够导致意想不到的结果。

当影像输出到一台显示器或印刷机时，该装置仅显示其全色域以内的色彩，同样，当扫描产生 影像时，仅将扫描仪全色域以内的那些色彩存盘。在不同全色域的装置间不能确实再现彼此的 色彩，但在一种装置上小心修改影像色彩当在另一台显示器观看时能改善视觉搭配。

由于各装置间的全色域各有不同，因此不可能在各装置间有完美的色彩搭配，色彩搭配模块 (CMM)则是执行全色域搭配，选择最接近复制色彩的作业。

CMM使用色彩管理软件用数据图表示或色彩转换引擎，在色彩管理软件的应用方面，CMM把资料 从一种装置色彩透过独立色彩空间转成另种装置色彩。CMM从数据图得到必要信息，因此才能从 一种装置到另种装置间精确转换色彩，虽装置各异而其色彩结果仍是一致。

例如，如果想要在校样机和屏幕上仿真印刷机状况时，可运用软件将屏幕数据图、校样机数据 图、印刷机数据图等资料载到CMM内，与之比较并将必要信息送回屏幕。所有这些均是由末端用 户来做，因为CMM内建在操作系统中，且色彩管理软件是控制应用要求至CMM。

6.0 色彩与色彩管理术语 (Color & Color Management Glossary)

achromatic color 无彩色：彩度为零的颜色，即黑色、白色和黑白之间的各级灰色。 black body黑体：亦称为完全辐射体，它既不反射也不透射，而是能把落在它上面的辐射全部 吸收的物体，在辐射作用下完全遵从普朗克辐射定律的假想物体。 blackbody radiator黑体辐射：又称为浦朗克辐射(Plankian radiator)。黑体辐射的光谱能量 分布会随温度而变化；随着温度的提高，峰值波长随着红、澄、黄、绿、蓝的颜色而变化。 brightness 明度：区别色彩明暗的程度。 calibration 校准：使所有彩色生产装置（扫描机、显示器、印刷机）确保符合制造商、用户 或工业界建造时的规格或标准状态的过程。 characterization 特性描述：响应已知输入来决定系统输出的过程，特性描述提供取得装置全 色域和复制特性的方法。 chromatic adaptation色适应：人眼随环境色度及亮度而改变其视觉感应能力的现象。 chromaticity diagram色度图：将色度坐标表示在平面上的图形。 chromaticity色度：描述肉眼色彩视觉感应强度的一种度量值。 chroma彩度：简称C，为区别色彩鲜艳的程度。 CIE (Commission International de I'Eclairage)国际照明委员会：研究、推行有关光源、色 彩标准的国际机构。 CIE L*a*b* 国际照明委员会三度色彩空间：基于人类对光的视觉光谱敏感度的数学色彩模块， 其三度空间的L* = 光亮度，a* = 空间的红-绿色轴，b* = 空间的蓝-黄色轴。 CMM 色彩搭配模块：接受色彩资料并将之转变成另一种色彩空间参考数据图的色彩转换计算 法。 CMS色彩管理系统：为color management system的简写。将色彩专门技术和科学写入软件企图 简化彩色复制，使色彩调整自动化，让使用者能很容易、确实、迅速的完成彩色复制。 color (order) system表色系统：用数据、坐标、三度空间或其它方式来表示色彩空间或位置 的方法，例如 Munsell system、PANTONE system、Lab、Lxy 。 color appearance model 色彩外表模块：以数学模式，来描述人眼视觉的色度变化。 color constancy色彩恒性：不管光源的条件如何改变，视觉对物体的色知觉，始终想维持一定 不变的现象。 color difference色差：在CIE L*A*B*色彩空间中的色差值△Eab*，CIE LUV色彩空间中色差值 △Euv*。 color gamut色域：彩色设备可显示的色度空间的范围。 color matching色彩搭配：调节不同设备、物体间的色度强度，使人眼是知觉结果一致。 color mixing system彩色混合系统：将色彩混合成千万种色的系统，通常为加色与减色两种。 color perception色的感觉：肉眼对色彩的视觉感受，一般可分为两大类，第一类为无色，其 包含白、灰、黑；第二类为彩色，其包含纯色和其它一般色彩。 color quality assessment色彩品质评估：以人眼视觉特性为基准，来衡量一彩色影像品质的 方法。 color rendering index演色性：光源对物体颜色呈现的程度，亦是颜色逼真程度。 color space 色彩空间：与三度空间色彩范围同等重要，以数学方式定义彩度和色度能印表或 显示的一种装置。 color spectrum meter 色彩光谱计：一种色彩量测系统，可测量物体在可见光范围的光谱分布 值及其色度。 color temperature色温：表示光源之光谱特性。某光源之光谱分布和黑体辐射相同时，此时黑 体辐射相对应的绝对温度，称为此光源的色温。 colorimeter 色度计：用作从物体表面反射或透射光的三色测量装置，与人类眼睛类似将反射 或透射光转换成数学模式。色度计用于校准显示器的特性描述和印刷机的特性描述。 colorimetric values色度值：表示色刺激特性的三刺激值的三个数值。 complementary color互补色：加色法时凡两种色光在等量混合时产生白光，或减色法时将两种 颜色等量混合时产生黑色，就可称此两色为互补色。 cone锥体细胞：位于人的眼球内，可将锥状细胞分成红锥状细胞、绿锥状细胞、蓝锥状细胞；  色彩的三原色理论及由此演变而来。只有在比较亮的情况下才发挥作用（数个nits以上），适 合微光视觉其具有低感度、高分辨率、色彩分辨力特点。 conversion 转换：将彩色影像从一种装置的色彩空间转变成另一种，亦称色彩转换。 correlated color temperature相对色温：如果某个光源之光谱分布和黑体辐射不同时，但其 色彩特性和某个温度的黑体辐射色温接近时，该色温即为相对色温。 Delta-E △E：表两种色彩的CIE L*a*b*色彩空间之间的距离，系用来表示总色彩差别和建立定 量色彩公差，通常是在一个视觉上均匀(perceptually uniform)色度空间来计算△E。 densitometer 浓度计：测量物体表面反射或透射的黑白或四色光量的装置。反射浓度计用来阅 读印刷机上的四色彩墨的浓度，亦可计算其它值如网点涨大、叠印和彩度错误，透射浓度计则 是用来阅读分色片、黑白或彩色胶卷的浓度。 diffuser 扩散体：扩散体几乎可将入射光均匀的反射到各个角度。 dot gain 网点涨大：在全部色调范围内或特定的半色调网点百分比其实际增加的百分率(或色 调值)。例如20%网点的涨大，会使50%的中间调点出现70%网点，则复制品的色调将较原稿有很 明显的差别。 error diffusion 错误扩散法：常用于影像处理得一种技巧，尤其是彩色影像处理。它是将高 频信号扩散周围点的对应处理方法。 favorite color 喜好色：人类对物体色彩表现的喜好现象，如蓝天更蓝，绿草更绿，较高色调 对比等。 fluorescence萤光：藉较短波长光源之激发，而发射出较长波长的特殊光。 gamma curve色调曲线：如屏幕等的设备，其输入值与输出值之间的对应函数曲线。 GCR (Gray Component Replacement)灰色置换：此技术可使黑色版的细致部份加强，而使阴影 对比度更大，GCR构成黑色版的方法，是以CYM三色产生的灰色部分用黑色墨代替的技术。 HSB：表示hue, saturation及brightness所形成的色彩模式。 HSL：表示hue, saturation及lightness所形成的色彩模式。 hue色相：简称H为颜色主波长彼此相互区分的特性。 ICC (International Color Consorltium)国际色彩联合会：制定色彩数据标准的国际委员会， 参看「数据图」。 illuminance照度：光源对物体照亮的程度。 just-perceptible difference色差分辨元：人眼视觉无法再分辨的色差值。 Kell factor kell 参数：计算显示播放画面的垂直扫瞄线品质参数，一般而言，次参数得值为 0.7。 linearization 线性化：输出装置经调整后在输入和输出间传送直线关系的特种校准。例如： 将影像输出机经线性化后输出的半色调网点值在其输入的一定公差范围内。 luminance adaptation亮适应：当照明光的光强改变时，人眼的视觉机能会自动适应调整，仍 能正常获取信息。 luminance亮度：发光体发出光亮的强度。 luminous body发光体：能自行发光的物体，如太阳、日光灯、火焰、电灯等。 luminous intensity光强点：光源的强度（I），I=dΦ/dw。 metamerism同色异谱：三刺激值相同、光谱分布不同的物品。 Munsell color system孟塞尔色度表色系统。 neutral color中性色：没有颜色的中性灰色。 non-luminous body暗体：不能自行发光，接受发光体的光才能产生光泽的物体。 opacity 不透明体：光穿透率为零的物体。 photopic vision明视觉：在较亮的条件下只有锥状体起作用，这种视觉状态称为明视觉。 preference color 偏好色：与favorite color（喜好色）相近；但更特别强调某些民族、群 体、个人特别喜好。 profile or ICC Profile 数据图或国际色彩联合会数据图：由国际色彩联合会研发并于1995年 发表，数据图是传递量测某系统或装置的色彩输出来响应已知输入的一种标准档案格式，其资 料描述一种装置如特性描述系支持此格式的应用和操作系统。 quartz halogen lamp 石英卤素灯：色彩计及光谱仪等量测色彩时最常使用的光源，为连续性 光谱光源，高演色性光源。 rod 杆体细胞：位于人的眼球内，只有在比较暗的情况下才发挥作用（亮度约为0.01nits以 下），适合微光视觉其具有高感度、低分辨率、无色彩分辨力特点，其感度范围在400~600nm。 saturation饱和度：只色彩的纯洁性，当光谱渗入其它光成分愈多时，就愈不饱和。 scotopic vision暗视觉：在较暗的条件下只有秆状体起作用，这种视觉状态称为暗视觉。 sensitivity灵敏度：看到光时感受到的明亮程度。 spectral distribution光谱分布：光源对每一光谱区间发出的能量占总能量的分数。 spectrophotometer 分光光度计：在整个可见光谱中以固定间隔来测量反射或透射光量的一种 装置，分光光度资料能用来计算浓度及色度变量。 spectrum光谱：若将发出的光以红、绿、蓝三个主要光波来叙述，那末当结合这三种不同比例 的主要光波时，便会产生一个含有所有色彩的完整光谱。 spetral tristimulus values光谱三刺激值：三刺激值，三刺激值（X,Y,Z）是CIE色彩系统的 三个基本值，由光源、被照体及接收体等三个基本色彩要素所构成。 tristimulus value 三刺激值：可仿真人眼的三个色彩刺激值，可搭配到CIE标准照明体下标准 观测者所看到的颜色。 UCR (Under Color Removal)底色去除：此技术应用于印刷中，能有效除去阴影部份的颜色重 叠，并调整中间色调，使灰色明暗度平衡。 value明度：简称Ｖ为区别明暗程度的称谓。 visual angle视角：视觉目标的两端在瞳孔形成的角度。 visual field视场：为双眼（静态时）可以看见的区域。 visual spectrum可见光谱：波长为380nm~780nm的可见光，在此范围内肉眼才会引起反应而有 色彩的感觉。 white point白点：在彩色分色、照相或摄影时作为色彩平衡测量用途的参考点。 xenon-arc lamps 氙弧灯：色彩计及光谱仪常用的一种光源，由于它在紫外光及可见光范围有 几乎连续发射光谱，所以被用来仿真太阳光。 Yuv：一种均匀色度系统，通常被用在彩色显示工业。 zone theory 区带理论：一种连结人眼三颜色学说及对立色学说的色觉传递处理学程，于1949 年Judd首先提出。