現(xiàn)代色彩管理技術(shù)的缺陷和色貌模型

　  1. 現(xiàn)代色彩管理的方法
　　現(xiàn)代色彩管理技術(shù)是從一種設(shè)備色彩空間中的顏色出發(fā),結(jié)合該設(shè)備的色彩特性將其轉(zhuǎn)換到設(shè)備無(wú)關(guān)的色空間PCS，然后結(jié)合目標(biāo)設(shè)備的色彩特性,再轉(zhuǎn)換到目標(biāo)設(shè)備色彩空間中。現(xiàn)代色彩管理技術(shù)的基本思路是首先選擇一個(gè)與設(shè)備無(wú)關(guān)的色彩空間，然后對(duì)整個(gè)圖像系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行特性化描述,形成設(shè)備色彩描述文件，最后在各設(shè)備的色彩空間與標(biāo)準(zhǔn)的與設(shè)備無(wú)關(guān)的色彩空間之間建立確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用色彩管理模塊CMM來(lái)進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換。
　　2. 現(xiàn)代色彩管理技術(shù)的缺陷
　　在人的視覺中，可以說(shuō)任何色彩都是在對(duì)比狀態(tài)下存在的，或者是在相對(duì)條件下存在的，是從整體中顯現(xiàn)出來(lái)的。而人的知覺也不可能單獨(dú)地去感受某一種顏色，總是在一個(gè)大的整體中去感受各個(gè)部分，進(jìn)一步說(shuō)，對(duì)一塊顏色的認(rèn)識(shí)，與它存在的環(huán)境有關(guān)。同一顏色在不同的照明條件、不同的媒體、不同的背景下，以及由不同的觀察者觀察都具有不同的顏色感覺即色貌。因此，為了解決這一問(wèn)題，人們提出了色貌模型，通過(guò)色貌模型，可以在一個(gè)確定的環(huán)境下再現(xiàn)不同觀察條件的顏色屬性。
　　基于ICC的現(xiàn)代色彩管理系統(tǒng)所用的與設(shè)備無(wú)關(guān)的色空間PCS通常為CIELab或CIEXYZ。CIEXYZ不是一個(gè)色貌模型，CIELab色空間由于可以計(jì)算明度、飽和度和色相，并且有簡(jiǎn)單的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換，被近似認(rèn)為是一個(gè)色貌模型，但CIELab色空間存在著以下缺陷。
　　1）CIELab色空間的色相缺乏視覺的均勻性，即色空間中同一色相角上的顏色在視覺上并不具有相同的色相，特別在紅色和藍(lán)色區(qū)域。而在色彩管理中進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換時(shí)，往往是通過(guò)保持同一色相角的顏色的色相不變，改變明度和飽和度來(lái)進(jìn)行顏色匹配的，這就要求所用的色空間必須具有極好的色相均勻性。
　　2）CIELab色差公式是利用單個(gè)的色塊在恒定的視覺條件下得出的，因此它只能計(jì)算特定條件下色塊之間的顏色差別，而不能預(yù)測(cè)不同視覺條件下的復(fù)雜空間圖像的顏色差別。
　　3）CIELab只適合恒定視覺條件下的顏色復(fù)制，不適合跨媒體和跨平臺(tái)的顏色復(fù)制。
CIELab雖然被認(rèn)為是一個(gè)近似的色貌模型，但它只能用于預(yù)測(cè)相同視覺條件下的顏色屬性，因此，還不能完全作為一個(gè)用于顏色轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)的色空間。
　　3. 色貌模型
　　色貌模型是指能夠?qū)︻伾南嚓P(guān)屬性，如明度、色相和彩度進(jìn)行預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型。具體來(lái)說(shuō)就是指通過(guò)特定照明、背景以及觀察環(huán)境等條件下的CIE色度參數(shù)（如三刺激值）進(jìn)行顏色屬性參數(shù)（如明度、飽和度和色相）計(jì)算或預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型。色貌模型主要是解決不同媒體在不同的觀察條件、不同的背景和不同的觀察環(huán)境下的顏色真實(shí)再現(xiàn)問(wèn)題。
　　1998年，CIE負(fù)責(zé)測(cè)試色貌模型的分技術(shù)委員會(huì)1-34提出了CIECAM97s，在色貌模型的研究上取得了很大的成功，同時(shí)也吸引業(yè)內(nèi)很多研究人員對(duì)它進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，隨著研究的深入，研究人員很快發(fā)現(xiàn)CIECAM97s存在一些不足，并提出了很多修改的建議，于是2002年CIE又推薦了新一代的CIECAM02色貌模型，CIECAM02是基于CIECAM97s模型建立的，并進(jìn)行了大量的修改和簡(jiǎn)化，包括一個(gè)線性的色適應(yīng)轉(zhuǎn)換、一個(gè)新的非線性響應(yīng)壓縮函數(shù)和顏色感覺屬性計(jì)算方法的修改。然而，CIECAM02雖然能夠預(yù)測(cè)不同視覺條件下的顏色再現(xiàn)效果，卻沒(méi)有將人類視覺的空間和時(shí)間特性與圖像視覺效果結(jié)合起來(lái)。因此，在2004年，F(xiàn)airchild和Johnson又推薦了圖像色貌模型iCAM（image Color Appearance Model），iCAM結(jié)合了人類視覺的空間和時(shí)間特性，具有很好的色相均勻性，既可以預(yù)測(cè)復(fù)雜圖像的色貌特征，又可以測(cè)量圖像的差別和質(zhì)量，適合于跨媒體圖像復(fù)制和高動(dòng)態(tài)范圍的成像技術(shù)。（責(zé)編：高原）