【摄影教程】色彩基础(三):摄影常用的色彩空间

Question

如题所述

Answer 1

这节教程是摄影教程之色彩基础系列的第三篇，可能会有些专业和枯燥。但是，绝对有用。希望你能点赞和收藏，鼓励我的创作，我会持续更新摄影基础教程。
色彩是人的眼睛对于不同频率的光线的不同感受。色彩既是客观存在的（不同频率的光），又是主观感知的，也就是说，色彩有认识差异。人肉眼可以分辨的颜色在1000万种以上。为了定性定量的描述和使用色彩，人们建立了多种色彩空间。
首先，在了解这个教程时，你可能会问：为什么我要学习和了解色彩空间？色彩空间对我有什么用？
为了更好地理解色彩空间，你有必要先了解色彩模型的概念，因为色彩空间的建立是基于色彩模型而言的。
色彩模型的概念：色彩模型是为了科学、定量的描述和使用颜色，把色彩用一组数值按规则排列的数学模型。例如RGB模型，就是用RGB三个数值来描述颜色。通常，颜色模型分为两类：设备相关和设备无关。
色彩空间的概念：色彩空间（Colorspace），又称作“色域”，在色彩模型中用表示某一色彩这种坐标系统所能定义的色彩范围，即色彩空间。它表示一个色彩影像在色彩模型中的形态和大小情况。我们经常用到的色彩空间主要有RGB、CMYK、Lab等。具体的某种色彩空间是色彩应用的一种标准。
色彩空间和色彩模型的区别：色彩空间和色彩模型是容易混淆的概念。通过上面对两个概念的解释，你应该清楚色彩空间是色彩模型的子集，一种色彩模型可能包含多种色彩空间。
RGB色彩空间都可以用上面这个三维立方体表示，但是不同的RGB色彩空间如sRGB、Apple RGB等空间里相同位置坐标（比如255，0，0）代表的颜色是不同的，而且色域也不一样。
RGB是通过红绿蓝三原色来描述颜色的颜色空间，RGB颜色空间是图像处理中最基本、最常用、面向硬件的颜色空间。RGB颜色空间的分量与亮度密切相关，即只要亮度改变，三个分量都会随之相应地改变。所以RGB颜色空间适合于显示系统，却并不适合于图像处理。
由微软和惠普于1997年联合制定的色彩空间标准，sRGB为了适应更多的设备，它的色域范围非常小，是常用色彩空间中最小，甚至不能完全覆盖各种CMYK色彩空间的色域。
因为sRGB拥有较小的色域空间，所以不建议专业的印前用户使用，它主要应用在网页浏览等。
普通消费级数码相机中多以sRGB做为相机内的色域标准，从而使所拍图像在不需要加工的情况下能在显示器或打印机等输出装置中展示其本来面目。而高档或单反数码相机则提供了Adobe RGB和sRGB两种色域选择。
由Adobe于1998年开发的色彩空间标准。开发的目的是为创造一种尽可能在CMYK彩色印刷中利用计算机显示器等设备的RGB颜色模式上囊括更多的颜色的工作空间。Adobe RGB能够的色域比sRGB大很多，并且能完全覆盖sRGB。也能几乎完全覆盖CMYK色彩空间。
柯达公司制定的色彩空间标准，常用于高端相机，也是Adobe Lightroom的默认色彩空间。
由于ProPhoto RGB的三原色定义是在人眼识别范围外的颜色（不存在的颜色），所以它的色域非常大，覆盖了90%的CIE Lab的色域，甚至部分超出了CIE Lab的区域范围，这为摄影和后期提供了相当大的处理空间。
CMYK色彩空间即印刷四分色色彩空间，是彩色印刷时采用的一种套色模式，利用色料的三原色（青、品红、黄）混色原理，加上黑色油墨，共计四种颜色混合叠加，形成所谓“全彩印刷”。
日本印刷业协会制定的一种CMYK色彩空间标准，是亚太地区PhotoShop默认的CMYK色彩空间。
此外还有Japan Color 2001 Uncoated、Japan Color 2002 Newspaper等同系列色彩空间适用于不同的印刷纸张和工艺。
这是美国印刷业制定的一种CMYK色彩空间，名字里的Web和网络没关系，这里的Web是卷筒纸张的意思。在美国地区的PhotoShop默认的CMYK色彩空间（新版本是US web Coated (SWOP) v2）。
其色域与Japan Color 2001 Coated差不多。
一般情况下，Lab颜色模型，都是指CIE-Lab模型。Lab颜色模型弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。Lab颜色模型由三个要素组成，一个要素是亮度（L），a和b是两个颜色通道。a包括的颜色是从深绿色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉红色（高亮度值）；b是从亮蓝色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值）。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。
Lab模式是根据Commission Internationale Eclairage（CIE）在1931年所制定的一种测定颜色的国际标准建立的。于1976年被改进，并且命名的一种色彩模式。
Lab模式所定义的色彩最多，Lab模式是与设备无关的，且与光线及设备无关并且处理速度与RGB模式同样快，比CMYK模式快很多。因此，可以放心大胆地在图像编辑中使用Lab模式。而且，Lab模式在转换成CMYK模式时色彩没有丢失或被替换。因此，最佳避免色彩损失的方法是：应用Lab模式编辑图像，再转换为CMYK模式打印输出。
在表达色彩范围上（下图），处于第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式。
HSL和HSV都是一种将RGB色彩模型中的点在圆柱坐标系中的表示法。这两种表示法试图做到比RGB基于笛卡尔坐标系的几何结构更加直观。
HSB色彩模式是基于人眼的一种颜色模式，是普及型设计软件中常见的色彩模式，其中H代表色相，S代表饱和度；B代表亮度。
在PhotoShop中拾色器和“色相\饱和度”命令用的是HSB模型。
现实中各种设备使用的色彩空间可能都不尽相同，因为每种设备都会优先使用最适应自己的色彩空间。当我们照片需要在高端显示器游览时会使用Adobe RGB色彩空间，当照片需要分享到网络上的时候会使用色域较小的sRGB，当我们需要打印照片时一般会使用Japan Color 2001 Coated CMYK色彩空间，而当我们需要调整处理照片时候为了最大限度的降低图像颜色损失一般会使用ProPhoto RGB。所以我们要根据不同的用途来合理地应用色彩空间。关于色彩空间的具体设置与应用，我会在下节教程色彩管理中详细说明。下期见！