RGB与CMYK图像在扫描及校色中的区别

RGB与CMYK图像在扫描及校色中的区别

　　扫描和数字式照相两者都捕捉关于图像的红、绿和蓝色信息，但各种图像捕捉的方法视其位深而产生了不同的信息量。

　　虽然大多数扫描机在各色通道中都使用1字节(8位)的信息，但目前扫描机和数字照相机使用超过8位的字节来描述各个基本色已变得日益常见了。这些附加位用来捕捉各个像素的大量的暗色调，产生了多色和各通道最大颜色之间的细微描述(多为灰色调)。每个通道所使用的位数就是我们所称的数字图像的位深度。

　　例如，在具有每个通道8位位深的RGB模式中，扫描或数字照片使用总量为24位来描述各个像素的颜色，称之为24位颜色，因为按各个通道8位计，3个通道(红、绿、蓝)即每个像素位置总量为24位。捕捉RGB数据的其他常用配置包括：

　　每个通道10位(又称30位颜色，因为按10位计共3个通道)；
　　每个通道12位(36位颜色)；
　　每个通道16位(48位颜色)。
　　在扫描或捕捉之后图像被放大时数据的这些附加位是十分有用的，因为附加位深度适于更好地插值。 

　　分色

　　所谓分色是指RGB图像数据被转换为最接近等量的青、品、黄及黑色(CMYK)数值的工艺。这对于一般印刷复制工艺来说是十分必要的，因为大多数印刷设备使用青、品、黄减色法三原色和黑色(它不是基本色)。要用黑色来补偿印刷油墨(即色剂)之不太理想的吸收特性。使用黑色会扩展印刷的色调范围，从而产生更深、更丰富的暗色调。

　　分色取决于精确计算需要多少CMYK才能接近RGB扫描。按传统，这是通过预置附设于滚筒式扫描机上的机载计算机完成的。几十年来，这些“高端”扫描机在扫描过程中捕捉RGB数据，并在“运行状态下”(同时扫描图像)将它转换为CMYK数据。在今天的印刷领域中，这种分色方法正快速地被一种捕捉RGB数据并把它作为RGB存储于磁盘上的工作流程所取代。分色以及转换为CMYK是在以后的时间用软件或任何一个能连接数字照相机的软件程序完成的。

　　然而，两种分色方法都严重限制了把同样分色的数据输出给各种不同设备的灵活性，因为分色是专为特定印刷复制系统进行的。一份为平版印刷机进行复制而分色的文件在输出到彩色复印机时，即使两者都是CMYK输出设备，看起来也不会是一样的。

　　CMYK分色对某种单一设备而言是特定的，原因有多种：一是各设备具有其独特的灰平衡和色调复制(包括网点增大)特性。此外，设定分色控制的操作人员从RGB转换为CMYK过程中可以改变黑色的量。

　　黑版信息

　　如前所述，为产生近似的色调范围需要的黑色的量主要取决于所使用的印刷油墨之光吸收特性。用户对承印物的选择亦是这种因素的一部分。然而，熟练的印刷机操作人员也可改变他们所选择的墨层厚度。墨层越厚密度越高，一般会使印刷图像具有更为饱和的外观。增大墨层厚度会很难保持理想的水墨平衡。一些印刷厂因此更喜欢较薄墨层印刷品的分色，从而保证在整个印刷过程中保持一致的印刷质量。

　　所有这一切对分色的影响是为厚墨层印刷而准备的图像将要求在暗调区域减少黑色，因为暗色调的暗度可通过印刷高百分比的青、品、黄色油墨来产生。确定分色当中黑版信息量的分色过程包括UCR(底色去除)和GCR(灰成分替代)。

　　色调值增加

　　在考虑色调值增加(网点增大)时，为各种印刷复制系统而准备的CMYK图像之间的差别被增大了。扫描机和印刷机操作人员都明白印在承印物上的油墨网点产生比原稿数字式数据暗得多的图像——一种称之为“网点增大”的效应。

　　除了像纸张表面和油墨粘性这样的因素以外，各印刷机在确定印刷图像的网点增大量时也起到一定作用。在分色过程中补偿网点增大，意味着可抵消印刷时所发生的变暗现象，使图像转换为CMYK时变得更明亮。

　　把图像从一种印刷状态移至另一种印刷状态而不补偿色调值增加的变化则会使图像太暗或太亮，将导致颜色偏移，因为高光、中间调和暗调的灰平衡对网点增大起着不同的作用。

　　使用RGB和CMYK图像数据

　　很少现代印前部门意识到RGB图像数据的重要性。这些成像专业机构认识到扫描和数字照相在整个校色和修版过程中应按RGB模式保存，而在所有的调节完成之后，向CMYK转换。正因为有了这些经过校色和修正的RGB数据，专业印前部门才能够长期编档存储。这就使得从档案库存储器中检索的图像可用在不同于原输出设备的印刷机(或其他复制系统)上。这种对于RGB图像数据的强调在很多出版工作流程中产生了良好影响，无论分色方法是采用系统级彩色管理法还是采用预定Actions的Photoshop中的图像成批转换法。

　　最为重要的就是各种印刷机、数字打样设备或计算机监控器复制同一图像的效果应严格相同。在为各设备进行单独分色时这是可能的。因为各复制系统要求青、品、黄和黑色之稍微不同的混合以产生相似的外观，所以单独分色便使图像在不同的设备上看起来相同。

　　观察(并测量)这些设备所复制的颜色差别的方法是测量产生中性灰所需要的青、品红和黄的量——一种我们称之为复制系统的灰平衡。

　　如果图像在转换为CMYK之后已经校色或修正，那么重新使用不同输出设备上的最后图像就要求调节CMYK图像之高光、中间调和暗调网点并改变总的灰平衡和色彩饱和度。图像中黑色的量很难不损害图像质量而加以改变，但若不修正黑色数据而印刷图像就会产生不良的结果。

　　例如，原来为高质量联机干燥的单张纸印刷机分色的CMYK图像如果在冷固型卷筒纸印刷机上印刷会造成蹭脏。折衷方案是修正网页或CD－ROM电子出版物中使用的任一CMYK图像。RGB图像可利用较大的RGB色调范围来再现更为明亮、更为饱和的颜色。然而，在图像被分色为CMYK后，图像中的所有像素均处于CMYK色调范围之内。

　　整个印刷工业编档保存RGB图像的发展趋势碰到了某些来自有经验的扫描机操作人员和分色专门人员的阻力。这些老专业人员在使用一排排旋钮装饰的扫描机和RGB图像数据的长度只能驱动输出滚筒的激光束时就学习了分色的技巧。但他们直到客户开始在其廉价的台式CCD扫描机上进行扫描时才听说RGB图像文件用于印前。对于拥有高端彩色设备的部门而言，RGB图像开始象征着桌面扫描机成为一种威胁。结果，一些印前技术人员把RGB校色和低质量的图像捕捉联系在一起。

　　差不多十年以前，LinotypeHell公司(现为HeidelbergPrepress)发表了它的第一份LinoColor。该软件程序在图像数据转换为CMYK之前支持图像数据的校色。　　CIE LAB模式

　　Lino Color亦把大多数印前工作者介绍给CIE LAB色空间——既不是RGB也不是CMYK。由Commission International edel’Eclairage开发的Lino Color工作流程是捕捉RGB图像数据，按CIE LAB模式进行校色和修正，然后再按CMYK模式分解该数据。 

　　通过Apple Computer’sColorSync软件得以推广的ICC应允的彩色管理工作流程把其根源归因于LinoColor’sRGB－CIELAB－CMYK工作流程。Apple用于彩色变换(theColorSync彩色管理模型)的软件工具是得到批准的LinoColor改编本。CIELAB色空间之显著优点是图像可被转换为CIELAB模式，然后再转回为RGB，而图像质量无明显改变——尽管输入或输出CIELAB变换图像精确到什么程度仍是一个有争论的问题。CIELAB包含了所有肉眼可见的颜色，因此色调、饱和度和亮度是可以调节的，以便使图像适应任何色调范围或复制系统。

　　CIELAB可为任何一种基于三种标志(L、A和B)肉眼可见的颜色提供数值位置。数值L表示从亮到暗的颜色亮度。标志A和B只不过是沿着纬轴(A)和经轴(B)的位置，通过一圆形色空间所画，在圆形色空间的中心无饱和度。当规定点远离圆心移动时色饱和(又称色品)增加。围绕圆周移动可确定所描述的色调。

　　然而，为了利用色调、饱和度和亮度(HSL)的校色方法，不必将图像转换为CIELAB。专业图像编辑程序(包括AdobePhotoshop和LinoColor)使RGB模式图像可通过调整HSL值，包括根据整体或特定基本色或间色之中的HSL值进行校色。使用的CMYK的固定Photoshop用户可通过Info调色板和View鼠标找到对策：在将图像进行分色之前实时显示图像的CMYK模式值。可调整调色板以显示由RGB数据分色得到的实际值。同样，由View鼠标选择CMYKPreview可以对用于驱动监控器的图像信息分色。使用这两种工具，甚至连高端扫描机操作人员都会认为以RGB模式进行校色是可行的，并且可同时观察CMYK值显示的结果。

　　偏色的校正

　　从概念上说理由十分简单：如果在一幅RGB图像上能够发现偏色，那么所要求的调整就十分简单并且以平衡的方式改变图像的整个色调范围。然而，如果等到对图像进行分色并进行同样的校色之时，那么偏色的影响会分布于四个颜色之中。在很多情况下，仅涉及加色法三原色中的两种颜色的偏色(如由于过大量的绿和蓝色产生的偏青色)，现在分布于CMYK图像的所有四个颜色中。使用Photoshop’sColor Balance控制以去除RGB图像中的偏青色是很容易的。为改变高光、中间调和暗调值而输入适当值的情况下，整个灰色梯尺就变成中性的了。如果在CMYK转换后试图在图像上进行同样的偏青色校正，偏青色的残余部分将留在灰色梯尺中。

　　控制高光和暗调的网点大小

　　RGB校色的另一个重要优点是用户可以控制高光和暗调网点的大小。当图像校色时，要进行所需要的色调调整，以去除扩展到图像最亮和最暗部分的色调。调整时要特别注意，否则校色会去掉图像的高光，或把不需要的偏色掺入到暗调部分。一些色调校正方法广为应用，原因在于它们适合大量控制高光和暗调网点(如Photoshop’sCurves功能)。

　　无论采用什么校色方法，选择正确的高光或暗调网点均取决于所使用的复制系统——它要求这些网点大小必须正确调整才能反映输出时所用的印刷机、打样设备或计算机监控器的特性。

　　今天的系统级彩色管理使得下列两点变得容易：一是在图像上获得适宜的最小和最大的网点；二是产生灰平衡特别适合于输出设备的CMYK图像。ColorSync用户工作流程十分简单：为每一输出设备制作专门的剖面图文件，并提供作为输入的彩色平衡的RGB图像。各RGB图像应具有始终如一的最小和最大密度(即RGB值)。然后，ColorSync软件对图像进行分色同时进行适当的彩色调整，包括安排合适的高光和暗调网点、设备特有的灰平衡和所需要的黑版类型。

　　把刚叙述过的情况的灵活性和在校色过程中确定CMYK图像最小和最大网点的工作流程相比较，再由此生成设备专有的图像。如果图像肯定在冷固型卷筒纸印刷机上印刷并采用这一工艺，那么如果重新打算使用联机干燥的单张纸印刷机时，则图像不能达到其最高的质量。调整图像的高光和暗调网点以涵盖增加的色调范围仍不会增加图像本身捕获的灰级数。当然，CMYK图像用于电子传递(Web页、CD－ROMs、FDF文件)时，这个问题就言过其实了，因为从RGB监控器获得的颜色范围大大地超过三原色的色调范围。

　　色调范围的调整

　　同样的论点亦适用于补偿网点增大(在印刷复制过程中使图像变暗之机械和光学影响的结合)。复制在非涂料纸或白报纸上的图像亮度要加大，而使用涂料纸就要求图像变暗以便达到同样的效果。很遗憾，使图像变亮会压缩色调范围。把加权值加入到扫描或数字图像(使图像变暗)，不但可回复原中间调网点值而且可造成细微层次的丢失。

　　结论

　　有了桌面出版系统就不使用涂料纸板和拼版了吗?不，不完全这样。同样，总有少数专业人员在进行校色之前把图像转换为CMYK，然后将结果编档保存。

　　越来越多的分色部门认识到RGB的主要优点——灵活性。通过彩色平衡并把RGB图像数据编档保存，用户可随意制作具有各自灰平衡特性、特殊黑版及规定的色调范围(包括适当的高光和暗色调以及网点增大补偿)的多幅CMYK图像。编档保存的RGB图像亦可用于新的媒体，包括基于监控器的内容传送。