康宇 曹從軍 鄭元林
色彩管理是對顏色進行有效的控制,達到“所見即所得”。利用ICC特性文件來實現更加精準的顏色復制就是利用了基于ICC的色彩管理系統。這是一個很久遠的話題了。目前傳統的色彩控制方法已經融合了先進的計算機技術,成為了一門嶄新的現代色彩管理方法,進入到了網絡購物、色彩桌面出版、紡織印染等領域,應用也越來越廣泛。
當前人們所應用的色彩管理系統版本在各行各業尤其是印刷業作出了很大的貢獻,并且得到了廣大從業人員的一致好評,但是隨著時代的發展與人們生活水平的提高,市場對圖像輸入、輸出的要求日益提高。在一些特定的需求上如只能支持D50光源2°視場的設定,當前版本的色彩管理系統就不再那么的靈活,甚至說為行業的發展拖了后腿。
針對當前版本在特定場合下的缺陷,2016年7月,ICC提出了一個嶄新的色彩管理系統的概念——基于iccMAX的色彩管理系統,并公布了其規范,目前最新的規范是“Specification ICC.2;2018 (iccMAX) Image technology colour management-Extensions-architecture, profile format, and data structure”。
當下在廣大市場中應用的色彩管理系統由于版本的不同分為V2和V4版本,具體信息可以在對應的ICC特性文件之中找到。在本文中,這兩個版本的特性文件被稱為ICC.1,新公布的版本被稱為ICC.2,接下來,將介紹這個新版本的一些信息及應用。
iccMAX文件
根據“規范ICC.2:2018”所給出的格式,iccMAX特性文件依舊包含三大部分——頭文件、標簽表、標簽元素。
1.頭文件
對于新版本下的頭文件,其存在著兩種類別。一種是顏色編碼設備類文件,另一種是普通的文件。
對于顏色編碼空間設備類文件,它的頭文件含有128個字節,只應用了其中的40個字節,剩下部分全部為0。具體信息如表1所示。
對于普通的iccMAX文件來說,它的頭文件也含有128個字節,只應用了124個字節,主要是添加了光譜信息部分。剩下的4個字節全部為0。具體信息如表2所示。
2.標簽表
標簽表的定義和結構如同當前版本一樣,只不過在可識別的內容上多出了新擴展的標簽簡稱。
3.標簽元素
在ICC.1版本中標簽元素的類別有28種,支持的標簽有49種。ICC.2版本將舊版本中一些標簽類別刪除后共支持33種,其中15種類別是新擴展的,支持的標簽有135種,其中98種是新擴展的。
ICC.2色彩管理系統擴展的功能
現有的ICC色彩管理系統架構在很多領域中得到了良好的應用,它的很多潛能也逐漸被開發出來。ICC.2就是在ICC.1的基礎上提供了一些重大功能上的增強,被期待成為一個功能覆蓋面廣并且應用靈活的色彩管理系統。
1.特性文件的鏈接空間
ICC.1版本的鏈接空間要求使用D50光源、2°視場,目的是為了達到良好的兼容性。新版本的iccMAX則允許靈活地選擇光源、視場等選項,比如說選擇D65光源、A光源甚至用戶自定義一個光譜數據來作為轉換光源。
ICC.2版本通過支持一個可以選擇使用的光譜鏈接空間來完成此操作,并且也支持在此鏈接空間中對顏色進行處理,與設備信息一起將信息存儲在iccMAX特性文件中。
2.支持色貌模型
ICC.1版本中使用的與設備無關顏色空間是CIE Lab和XYZ。不能使用色貌模型一直是該系統的缺憾之處,而在新版本中開始支持基于CIE CAM02的色貌模型。
3.可擴展的色彩管理函數
本系統可以支持轉換時創建一個智能或動態的色彩管理模塊。可根據客戶的要求將新的算法臨時添加到現有系統中,從而解決一些比較實際的、臨時的問題。
4.小型特性文件
iccMAX支持小型特性文件,這樣就可以減少一些文件的不必要存儲空間。其原理是小型特性文件與存儲在色彩管理模塊中的一些標準信息并存,通過靈活的選擇,可以完成相同的任務或者說修復舊版本的文件。
5.多通道的鏈接空間
基于ICC的色彩管理的基本原則是使用配置文件鏈接空間,即PCS,如:CIE Lab和XYZ。iccMAX增加了一個新的基于多通道鏈接空間顏色轉換方法,它的原理是將人們熟識的顏色以另一種抽象的方式來表達,并且當兩個特性文件記錄的通道數及組合形式相匹配時就可以將其鏈接起來形成多通道的鏈接空間。然后應用此鏈接空間完成更加靈活的顏色轉換。
應用舉例
1.通過使用基于iccMAX的多光譜照明系統來對繪畫顏色進行調整
正如大家都知道繪畫作品暴露在光、灰塵和空氣中,就很容易發生變色甚至褪色的問題。已經褪色的顏色可以通過使用多光譜照明系統,使其在一定程度上恢復。專業照明市場已經具有越來越符合成本效益的商業可調諧多光譜LED系統,但是如何確定LED的輸入信號是其展現顏色的關鍵問題。
iccMAX色彩管理系統可用于表征多光譜相機以及多光譜LED系統。繪畫上主要顏色的光譜反射率可以由光譜相機估計。通過使用顏色調諧的標準最小化成本函數可以確定LED信號的最佳組合。
2.使用iccMAX來編碼和分析藝術品的光譜工作流程
現在iccMAX已經有用于數字藝術品存檔的高分辨率光譜成像工作流程。在任何觀察條件下,該系統都能夠精準地再現繪畫作品和其他藝術品。
3.用ICC特性文件建立顏色視覺缺陷模型
色視覺缺陷(CVD)會影響大量的個體。雖然一些變換可以很容易地在ICC.1版本中使用三維查找表來模擬,但是新的iccMAX架構提供了一些新的方法,例如用于個體觀察者的參數化變換,使用自定義的色度觀察者和鏈接空間。通過使用連接光譜數據,iccMAX特性文件還能夠通過給定的光譜反射率、光源來計算CVD觀察者對光譜的響應,從而完成更加精確的模擬。
4.用iccMAX校正顯示器視角
LCD顯示面板的光的顏色和強度通常隨著觀看顯示器的角度而變化。ICC.1版本中僅可從一個視角(通常垂直于表面)來表征特性文件。因此,其表征精度可能比較差(除非顯示器與特性文件都以相同的角度觀看)。另外,如果近距離觀看顯示器,則視角在整個屏幕上具有顯著的變化范圍。各種頭部和眼睛跟蹤技術可以在觀察顯示器時跟蹤觀察者的位置,以便計算觀察者的視角。iccMAX包括一組特性文件標簽,這些標簽用于表征不同觀察角度和空間位置時顯示器特征化的差異。
iccMAX支持一組新的標簽格式,類似于A2B和B2A標簽,但還支持角度和空間參數的輸入。角度輸入的是觀察向量的方位角和頂角,空間參數是屏幕上的空間坐標,新標簽的類型是多處理元素類型。
5.使用iccMAX框架在寬色域顯示器上實現觀察者同色異譜的校正
理論上寬色域顯示器可以提高軟打樣應用的準確性,同時可實現對真實世界的更好再現。量子點技術可使顯示器實現完全覆蓋Adobe RGB,DCI-P3和最新的Rec.2020色域。該技術使用UV和光譜的藍色部分來激發化學品使其產生窄帶綠色和紅色光。對觀察者的配色函數進行分類并測量顯示器的光譜特性。為了改進性能和實現顏色匹配實驗中同色異譜的校正,可以在最新的ICC.2色彩管理系統下同時使用單個觀察者顏色匹配函數與寬色域顯示的光譜數據。
總結
基于iccMAX的規范已經面世了,雖然它正處于申請ISO標準階段,但它所擁有的無限前景已經表露無疑。其舊版本的色彩管理系統在各行各業取得了巨大成就,新版本必然會繼承它的所有優點并結合時代的特色展現出無與倫比的價值。