发布时间:2021-8-9 14:44:37   点击数:

一篇文章带你认识颜色模式

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颜色模式,是将某种颜色表现为数字形式的模型,或者说是一种记录图像颜色的方式。在数字世界中,为了表示各种颜色,人们通常将颜色划分为若干分量。由于成色原理的不同,决定了显示器、投影仪、扫描仪这类靠色光直接合成颜色的颜色设备和打印机、印刷机这类靠使用颜料的印刷设备在生成颜色方式上的区别。分为:RGB模式、CMYK模式、HSB模式、Lab颜色模式、位图模式、灰度模式、索引颜色模式、双色调模式和多通道模式。CorelDRAW、3DsMAX、Photoshop等,都具有强大的图像处理功能,而对颜色的处理则是其强大功能不可缺少的一部分。因此,了解一些有关颜色的基本知识和常用的视频颜色模式,对于生成符合我们视觉感官需要的图像无疑是大有益处的。

△AdobePhotoshop中的颜色模式

颜色模式的原理颜色的实质是一种光波。它的存在是因为有三个实体:光线、被观察的对象以及观察者。人眼是把颜色当作由被观察对象吸收或者反射不同频率的光波形成的。例如,当在一个晴朗的日子里,我们看到阳光下的某物体呈现红色时,那是因为该物体吸收了其它频率的光,而把红色频率的光反射到我们人眼里的缘故。当然,我们人眼所能感受到的只是频率在可见光范围内的光波信号。当各种不同频率的光信号一同进入我们的眼睛的某一点时,我们的视觉器官会将它们混合起来,作为一种颜色接受下来。同样我们在对图像进行颜色处理时,也要进行颜色的混合,但我们要遵循一定的规则,即我们是在不同颜色模式下对颜色进行处理的。常见的颜色模式有哪些?RGB颜色模式想象一下,我们怎样靠三种颜色的原光叠加成色彩斑斓的图片呢?我们可以制备三块毛玻璃,分别用来透过RGB三种光,假如原始图片某一点的预期色彩是(,0,0)即透过/的红光,0/的绿光0/的蓝光,那么我们就将红光挡板上对应的点磨制成完全透明,绿光和蓝光挡板对应点磨制成完全不透明。类似的预期值是(,,)我们会将三块挡板的对应位置磨制为不同的半透明状态。虽然可见光的频率有一定的范围,但我们在处理颜色时并不需要将每一种频率的颜色都单独表示。因为自然界中所有的颜色都可以用红、绿、蓝(RGB)这三种颜色频率的不同强度组合而得,这就是人们常说的三基色原理。因此,这三种光常被人们称为三基色或三原色。有时候我们亦称这三种基色为添加色(AdditiveColors),这是因为当我们把不同光的频率加到一起的时候,得到的将会是更加明亮的颜色。把三种基色交互重叠,就产生了次混合色:黄(Yellow)、青(Cyan)、紫(Purple)。这同时也引出了互补色(ComplementColors)的概念。基色和次混合色是彼此的互补色,即彼此之间最不一样的颜色。例如青色由蓝色和绿色构成,而红色是缺少的一种颜色,因此青色和红色构成了彼此的互补色。在数字视频中,对RGB三基色各进行8位编码就构成了大约万种颜色,这就是我们常说的真彩色。顺便提一句,电视机和计算机的监视器都是基于RGB颜色模式来创建其颜色的。△常用颜色的RGB值CMYK模式CMYK颜色模式是一种印刷模式。其中四个字母分别指青(Cyan)、洋红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black),在印刷中代表四种颜色的油墨。CMYK模式在本质上与RGB模式没有什么区别,只是产生色彩的原理不同,在RGB模式中由光源发出的色光混合生成颜色,而在CMYK模式中由光线照到有不同比例C、M、Y、K油墨的纸上,部分光谱被吸收后,反射到人眼的光产生颜色。由于C、M、Y、K在混合成色时,随着C、M、Y、K四种成分的增多,反射到人眼的光会越来越少,光线的亮度会越来越低,所有CMYK模式产生颜色的方法又被称为色光减色法。RGB颜色模式与CMYK颜色模式的区别RGB色彩模式是最基础的色彩模式,所以RGB色彩模式是一个重要的模式。只要是屏幕上显示的图像,就一定是以RGB模式。因为显示器的物理结构就是遵循RGB的。CMYK也称作印刷色彩模式,顾名思义就是用来印刷的。它和RGB相比有一个很大的不同:RGB模式是一种发光的色彩模式,你在一间黑暗的房间内仍然可以看见屏幕上的内容;CMYK是一种依靠反光的色彩模式,我们是怎样阅读报纸的内容呢?是由阳光或灯光照射到报纸上,再反射到我们的眼中,才看到内容。它需要由外界光源,如果你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。只要在屏幕上显示的图像,就是RGB模式表现的。只要是在印刷品上看到的图像,就是CMYK模式表现的。比如期刊、杂志、报纸、宣传画等,都是印刷出来的,那么就是CMYK模式的了。后者属于“减法原则”成色,白光(也可以是其他光,但是效果不同)照射颜料或者色料,由于分子结构不同,不同颜料对一定频率(波长)的光(即一定颜色的光,不同颜色不同频率、频率波长成反比)有吸收作用,故而我们只能看到剩余光。例如印刷采用的CMYK四色叠印,利用青色、洋红、黄色三种基本色调整浓度混合出各种颜色的颜料,利用黑色调节明度和纯度(工业制备的颜料都不能达到%纯净级别,原理上讲CMY可以混合出吸收所有光的黑色,实际上只能获得深红棕色)。RGB模式:适用于显示器、投影仪、扫描仪、数码相机等。CMYK模式:适用于打印机、印刷机等。通道:我们知道无论RGB还是CMYK,都是靠几个同类的不同参数,即基本色的“浓度”。HSB颜色模式从心理学的角度来看,颜色有三个要素:色相(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Brightness)。色相(H,hue):在0~°的标准色轮上,色相是按位置度量的。在通常的使用中,色相是由颜色名称标识的,比如红、绿或橙色。黑色和白色无色相。饱和度(S,saturation):表示色彩的纯度,为0时为灰色。白、黑和其他灰色色彩都没有饱和度的。在最大饱和度时,每一色相具有最纯的色光。取值范围0~%。亮度(B,brightness或V,value):是色彩的明亮度。为0时即为黑色。最大亮度是色彩最鲜明的状态。取值范围0~%。颜色模式便是基于人对颜色的心理感受的一种颜色模式。它是由RGB三基色转换为Lab模式,再在Lab模式的基础上考虑了人对颜色的心理感受这一因素而转换成的。因此这种颜色模式比较符合人的视觉感受,让人觉得更加直观一些。它可由底与底对接的两个圆锥体立体模型来表示,其中轴向表示亮度,自上而下由白变黑;径向表示色饱和度,自内向外逐渐变高;而圆周方向,则表示色调的变化,形成色环。Lab颜色模式Lab颜色是由RGB三基色转换而来的,它是由RGB模式转换为HSB模式和CMYK模式的桥梁。该颜色模式由一个发光率(Luminance)和两个颜色(a,b)轴组成。它由颜色轴所构成的平面上的环形线来表示色的变化,其中径向表示色饱和度的变化,自内向外,饱和度逐渐增高;圆周方向表示色调的变化,每个圆周形成一个色环;而不同的发光率表示不同的亮度并对应不同环形颜色变化线。RGB模式是一种发光屏幕的加色模式,CMYK模式是一种颜色反光的印刷减色模式。而Lab模式既不依赖光线,也不依赖于颜料,它是CIE组织确定的一个理论上包括了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式。弥补了RGB和CMYK两种色彩模式的不足。它是一种具有“独立于设备”的颜色模式,即不论使用任何一种监视器或者打印机,Lab的颜色不变。其中A通道为red-green通道,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通道则是为yellow-blue通道,从深蓝色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到黄色(高亮度值)。因此,这种色彩混合后将产生明亮的色彩。Lab色彩模型最大的优势就是:色域宽阔。它不仅包含了RGB,CMYK的所有色域,还能表现它们不能表现的色彩。人的肉眼能感知的色彩,都能通过Lab模型表现出来。另外,Lab模式的好处在于它弥补了前面两种色彩模式的不足。RGB在蓝色与绿色之间的过渡色太多,绿色与红色之间的过渡色又太少,CMYK模式在编辑处理图片的过程中损失的色彩则更多,而Lab模式在这些方面都有所补偿。除基本的RGB模式,CMYK模式和Lab模式之外,Photoshop支持(或处理)其他的颜色模式,这些模式包括位图模式、灰度模式、双色调模式、索引颜色模式和多通道模式。并且这些颜色模式有其特殊的用途。例如,灰度模式的图像只有灰度值而没有颜色信息;索引颜色模式尽管可以使用颜色,但相对于RGB模式和CMYK模式来说,可以使用的颜色真是少之又少。下面就来介绍这几种颜色模式。位图(Bitmap)模式位图模式用两种颜色(黑和白)来表示图像中的像素。位图模式的图像也叫做黑白图像。因为其深度为1,也称为一位图像。由于位图模式只用黑白色来表示图像的像素,在将图像转换为位图模式时会丢失大量细节,因此Photoshop提供了几种算法来模拟图像中丢失的细节。在宽度、高度和分辨率相同的情况下,位图模式的图像尺寸最小,约为灰度模式的1/7和RGB模式的1/22以下。位图模式是用黑色和白色来表现图像的,不包含灰度和其他颜色,因此它也被称为黑白图像。如果将一幅图像转换成位图模式,应首先将其转换成灰度模式。灰度(Grayscale)模式灰度模式可以使用多达级灰度来表现图像,使图像的过渡更平滑细腻。灰度图像的每个像素有一个0(黑色)到(白色)之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示(0%等于白色,%等于黑色)。使用黑白或灰度扫描仪产生的图像常以灰度显示。

灰度模式下的图像只有灰度,而没有其他颜色。每个像素都是以8位或16位颜色表示。如果将彩色图像转换成灰度模式后,所有的颜色将被不同的灰度所代替。

索引颜色(IndexedColor)模式索引颜色模式是网上和动画中常用的图像模式,当彩色图像转换为索引颜色的图像后包含近种颜色。索引颜色图像包含一个颜色表。如果原图像中颜色不能用色表现,则Photoshop会从可使用的颜色中选出最相近颜色来模拟这些颜色,这样可以减小图像文件的尺寸。用来存放图像中的颜色并为这些颜色建立颜色索引,颜色表可在转换的过程中定义或在生成索引图像后修改。这种颜色模式主要用于多媒体的动画以及网页上面。它主要是通过一个颜色表存放其所有的颜色,如果使用者在查找一个颜色时,这颜色表里面没有,那么其程序会自动为其选出一个接近的颜色或者是模拟此颜色,不过需要提及的一点是它只支持单通道图像(8位/像素)。双色调(Duotone)模式双色调模式采用2-4种彩色油墨来创建由双色调(2种颜色)、三色调(3种颜色)和四色调(4种颜色)混合其色阶来组成图像。在将灰度图像转换为双色调模式的过程中,可以对色调进行编辑,产生特殊的效果。而使用双色调模式最主要的用途是使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次,这对于减少印刷成本是很重要的,因为在印刷时,每增加一种色调都需要更大的成本。多通道(Multichannel)模式多通道模式对有特殊打印要求的图像非常有用。例如,如果图像中只使用了一两种或两三种颜色时,使用多通道模式可以减少印刷成本并保证图像颜色的正确输出。当在RGB、CMYK、Lab颜色模式的图像中删除了某一个颜色通道时,该图像就会转换为多通道模式。一般情况下,多通道模式用于处理特殊打印。它的每个通道都为级灰度通道。8位/16位通道模式在灰度RGB或CMYK模式下,可以使用16位通道来代替默认的8位通道。根据默认情况,8位通道中包含个色阶,如果增到16位,每个通道的色阶数量为个,这样能得到更多的色彩细节。Photoshop可以识别和输入16位通道的图像,但对于这种图像限制很多,所有的滤镜都不能使用,另外16位通道模式的图像不能被印刷。关于色彩模式,如何选择与使用?我们在实际工作中用到最多的就是RGB和CMYK两大色彩模式,如果要搞清楚该在什么情况下使用什么模式,就必须先了解一下它们的区别:1:RGB色彩模式是发光的,存在于屏幕等显示设备中,不存在于印刷品中。CMYK色彩模式是反光的,需要外界辅助光源才能被感知,它是印刷品唯一的色彩模式。2:色彩数量上RGB色域的颜色数比CMYK多出许多,但两者各个部分色彩是互相独立(即不可转换)的。3:RGB通道灰度图中偏白表示发光程度高;CMYK通道灰度图中偏白表示油墨含量低。反之,表示发光程度低,油墨含量高。综上可以得出:如果图像只在电脑上显示,就用RGB模式,这样可以得到较广的色域。如果图像需要打印或者印刷,则必须使用CMYK模式,才可确保印刷品颜色与设计时一致。当我们要开始新图像制作的时候,首先就要根据图片的实际用途确定好色彩模式,来新建文件。那么,RGB模式的图像能否直接打印呢?可以的,你可以在Photoshop中直接把一幅RGB图像输出给打印机,系统会自动在中间转换色彩模式。但不建议这样做,因为前面提到过的色域问题,可能打印出来的图像和设计中的颜色有偏差。

-END-

内容来源于网络,仅作教学使用。

编辑/吴怡凡

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