色彩原理与色彩管理

色彩原理与色彩管理

自从桌上排版被广泛应用，设计师都爱用电脑来配搭色彩，因为可以即时看到试验的效果。可是，常常在屏幕上看来漂亮的色彩，在印刷后却晦暗混浊，黯然失色，与屏幕所见到的全是两回事。应用电脑进行配色虽然方便，但同时给设计工作带来困扰，甚至加重设计工作的负担。

为甚么屏幕与印刷色彩会出现差异呢？是屏幕出了问题？是印刷出了问题？还是两者都有问题？这些差异是否可以避免。

我们见到的颜色，如苹果的红色、天空的蓝色、草的绿色，其实都是在一定条件下才出现的色彩。这些条件，主要可归纳为三项，就是光线、物体反射和眼睛。光和色是并存的，没有光，就没有颜色，可以说，色彩就是物体反射光线到我们眼内产生的知觉。

在很早已前，科学家已经发现，光的色彩强弱变化，可以通过数据来描述，这种数据叫波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780毫米之间，随着波长由短到长，出现的色彩是由紫到红。不同波长的光所反射的强度是不同的，因此，测量物体所反射的波长分布，便可以确定该物体是甚么颜色，例如一个物体在700至760这段波长内有较多的反射，则该物体倾向红色，如果在500至570这段波长内有较多的反射，则物体倾向绿色。通过测量物体反射光量的方法，科学家可以很精确的推定，两件物体的颜色是否相同。

测量光量反射的方法固然很精确，但不好用，因为眼睛并非以波长来认知颜色。在眼睛的网膜内分布着两种细胞，杆状细胞和椎状细胞，这些细胞对光线作出反应，便形成色彩的知觉。

杆状细胞是一种灵敏度很高的接收系统，能够分别极微小的亮度差别，协助我们辨识物体的层次，但是却不能分辨颜色。椎状细胞较不灵敏，但是却有分辨颜色的能力。所以在亮度很弱的

情况下，物体看起来都是灰灰白白，因为椎状细胞在这时已不发挥作用，只有杆状细胞在工作。

椎状细胞对光量的反应并非是一样的。当一束光线射到眼睛网膜上，椎状细胞灵敏度最大的值分别位于波长为红色、绿色及蓝色的三个区域。即是说，眼睛只需以不同强度和比例的红绿蓝三色组合起来，便能产生出任何色彩的知觉，因而红绿蓝可说是人眼的三基色。利用三基色色光的相加迭合，我们基本上能够模拟自然界中出现的各种色彩，这就是著名的光学三色原理。以这种方法产生色彩亦叫做加法混色。屏幕显像和摄影就是使用这种混色方法的具体应用。

印刷的呈色原理和加法混色不同。印刷是以一些微细的网点，把透明的油墨按一定规律分布于纸上来呈现色彩。网点分布较多的部份色彩便较浓，分布较少的地方色彩便较淡。透明油墨的选择也不是随意的，而是根据最能够吸收红绿蓝三色光的份量来决定。因此，洋红(magenta)、青(cyan)和黄(yellow)便成为印刷的三基色。原因是洋红吸收光线中大部份的绿，青吸收大部份的红，黄吸收大部份的蓝。洋红与绿，青与红，黄与蓝这样的组合叫互补关系，或叫补色关系。

印在纸上的网点，如果不与其它网点接触，则见到的颜色便是印刷三基色。倘若其中两个基色网点重迭一起，例如青与黄，由于黄墨吸收了光线中的蓝，青吸收了光线中的红，只有光线中的绿反射至眼内，因此我们便会见到绿色。如果三色网点全部重迭一起，由于所有色光均被吸收，我们便见到黑色。印刷就是采用这种色光递减的方法来产生万千色彩，因此亦叫减法呈色。喷墨打印、热升华打印和水彩绘画等都是这个原理的具体应用。

理论上，同等份量的洋红、青及黄印在一起，是能够产生灰黑色的，可是由于油墨生产未臻完美，青墨的纯度不及洋红的纯度，这样做出来的灰色总是偏红的。为了弥补油墨工艺的不足，于是引入黑墨来加强灰色的效果，使印刷品具有较好的层次感，这就是我们现在印刷采用四色的原因。

在这个基础上，有人甚至以黑墨完全替代同等的洋红、青、黄墨出现的地方，这种技术，分色上叫非彩色结构(GCR)，早期的FreeHand软件，把RGB图像转换为CMYK，就是利用这种技术。以专色油墨替换色彩不够理想的地方，除了应用于灰色上，亦可应用于其它颜色。Pantone的HexChome就是向这个方向出发，在传统四色外加入专绿及专橙，以加强印刷中绿色及橙色不够理想的部份。

虽然印刷能够复制千万种色彩，但由于采用减法呈色的原故，在色彩的亮度上便有所减弱，一些较鲜艳的色彩便很难以印刷的方式表达。另一方面，屏幕由于采用加法呈色的技术，在色彩表达的范围上，便较印刷丰富。这就是为甚么在屏幕上看来漂亮的色彩，无法用印刷复制出来，导致屏幕与印刷在色彩上产生差异。

解决的方法，要么就是改良油墨和纸张成份，使能够复制较鲜较纯的颜色，不过这并非一朝可致。要么就是缩窄屏幕的色域来迎合印刷，使屏幕的所见，即为印刷的所得。

所谓色域，就是一个设备能够记录或复制色彩的最大范围。人眼的色域为全部的可见光，在380至780这个波长范围之内，印刷的色域则由纸张和油墨共同构成，不同的纸张油墨配搭，便有不同的印刷色域，粉纸的色域就不同于画纸，Pantone的色域不同于DIC。其它如屏幕、扫描机、打印机等亦各有各的色域。

掌握一个设备的色域是有实际意义的，因为一个设备无法记录或复制在色域以外的色彩。例如，在正常的情况，人眼无法见到在红外线或X光下的色彩，而一些人眼很容易辨别的色彩，像各种金属色，在扫描机上却不容易记录。我们能够做到的最多是由一个设备的色域，模拟另一个设备的色域，怎样在模拟过程中，使人眼觉得两个色域较接近，便是色彩生产的重要主题。

要生产色彩，便须管理色彩，要管理色彩，便须为色彩的表示和传递建立一套标准。目前较

流行的色彩管理系统如LinoColor、Agfa的Phototone等，都是向着这个方向发展，透过一套描述设备色域的标准规格(ICC对照档)，并利用颜色计算软件来进行色域的统一转换运算，以减少色彩资料在传递过程中，因色域和规格不同而产生的色彩偏差和失真。

实施这些色彩管理系统，首先要找出设备的色域特质。而描述色域最常用的方法，就是CIELab色彩空间。CIELab是国际照明协会，根据人眼视觉特性，把光线波长转换为亮度和色相的一套描述色彩数据，其中L描述色彩的亮度，a描述色彩偏红偏绿的程度，b描述色彩偏黄偏蓝的程度。

在CIELab色彩空间内，每一个人眼可见的颜色，都有一个属于该颜色的位置，通过比较两个颜色位置的远近，我们便可以判定两个颜色的近似程度。由于这套数据的基础是可见光线光谱，因而能够涵盖由屏幕和印刷所产生的色彩，亦可用来代表人眼的色域。

例如要描述一台打印机的色域，便要先从打印机打印一些测试色条，这些色条包括各种主要色及较难复制的颜色，然后用光谱仪量度色条上的CIELab数据，再以软件把数据写成ICC格式的对照档，在对照档内除了设备的色域资料，同时亦可包括设备的生产特性，如黑版特性、网点扩大值等等。有了设备的对照档，色彩运算软件便可参考两台设备的特性资料，把设备的色域置于CIELab色彩空间内进行比较和转换，从而获得较理想的模拟效果。

这种技术目前己达致生产应用的阶段，其中应用最多的，是以屏幕模拟印刷色域，及以打印机模拟印刷色域。由于屏幕的色域较印刷的色域为大，这种情况下的模拟又叫色域压缩模拟。在整个模拟过程中，都是根据对照档内的数据作为运算基础，□因而对照档的产生和管理便成为最重要的工作。

是否实施了色彩管理系统，即可以令生产的色彩获得理想的效果？要回答这个问题，必须了解色彩管理系统背后的假设。

色彩管理系统的主要工作，在于根据一个已知色域的数据资料，在CIELab空间上，模拟另一个已知色域的数据，因而，必须假定两个色域，仍保持在记录色域资料时的状态，即是说，建立设备对照档的生产状态，和计算色域时的生产状态，必须是相同的。倘若昨天建立的对照档，不能和今天的设备对照，生产状态不断飘移，色彩管理系统是不能发挥减少偏差的作用的。

在一个不稳定的生产流程中，色彩管理系统甚至有把偏差扩大的可能。因此，色彩管理系统较适合同时具备设计、分色、打样和印刷的厂户，因为在同一间厂内，生产流程中的各项变数，较易受到控制。

色彩除了是设计的要素，亦常常是生产的收货标准，即使客户勉强收下一份色彩不满意的印品，下次可能就不再光顾。不少公司就是因为色彩方面的问题，而失去重要客户。可见，掌握色彩呈现的规律，控制色彩品质，是生产制作必须精通的技术。单单拥有先进的器材而没有良好的技术配合，最后仍是会在剧烈竞争下遭淘汰。

色彩管理两面性

色彩管理，其实只是指色彩空间（如扫描仪、计算机荧幕、打印机等）转移的管理；但印刷人一向均在努力实践的色彩一致性、可重复性，或稳定性的管理，并未包括在现时流行的色彩管理内。要留意两者是不同的，若在实际的生产流程中只着重于任何一面，对品质的控制及稳定性均难于掌握。

必须两者并重

现时所说的CMS其实只是能做到色彩出现在不同的媒体（空间）上时，达到视觉上比较接近、一致的效果，但却不能管理到色彩在同一空间上出现时，保持稳定的再现性。即一张图片由

扫描到真正打印出来后，其色彩效果能达到最近似，却不能保证再次打印出来的第二张能与第一张接近。从而引伸到利用同一套菲林在不同时间印刷时，其印刷制成品能否达到一致，这便牵涉到印刷过程品质控制（processcontrol）的范畴，然而却没有人意识到，其实这也是色彩管理的一个部份。由这推想，即使色彩空间转移管理能保妥善，却忽略色彩可重复性、一致性的管理，在印刷时，也未必能达到想要的效果。故实务的色彩控制应该是两者并重的。

色彩空间转移管理能从系统中得知某些颜色是否能以印刷方式再现，预知最终印刷出来的偏差，那幺到真正印刷时，印刷师傅便可较容易及快捷地在印刷机作出适当的调校。但在调校的过程中，也应将试印的印品作测试，即以仪器量度资料作纪录，那幺才能知道机器的真正能力。

密度以外的因素

对印刷人来说，将印刷品的品质资料化并纪录，每每只着重量度网点的密度，因大部份人认为如能控制网点的密度，便表示其它因素已经受到控制。

现今印刷业内人士运用他们的测色仪器时，往往只应用量度密度的功能。

然而，以仪器量度印刷品的色彩，除了密度外，还有得知：１•网点增值（dotgain），如网点大了，便会令密度变大；２•色彩重迭的效果（trapping）；３•色彩的偏差（hueerror）及４•色彩间的对比（contrast），如能好好掌握这些资料，才能知悉印刷过程的特性，从而把印刷品的色彩稳定性提高。

怎样以色彩资料沟通

但很多人都会遇到一个疑问：不同测色仪器所量度的资料都不同，那幺应该以哪一个资料为

准？事实上，不同的测色仪器所量度的色彩数字是一定不一样的，所以以色彩资料沟通时，必须注意数项规限。首先双方需用同一品牌及型号的测色仪，另外要在相同的光源下量度，甚至要在同一温度和湿度下进行等，才能肯定双方不会出错。故固定使用相同的测色仪得出资料才较有意义。

有些公司的品质控制只靠师傅睇色，故过后要再次做同样的印刷品、而又换了师傅时，便很难做回以往的效果；然即使有些公司以测色仪器量度颜色，但却没有把那些资料纪录下来，下次亦是无据可依，所以把资料作纪录与统计也是必须的步骤。

做好色管有办法

如想把色彩空间转换管理和色彩一致性、稳定性管理做好，一些事项是必须注意的，首先是将所有有关器材调校好；然后是肯定操作人员清楚仪器的操作方法，否则可能会因误用而得出错误的结果；而仪器的保养也很重要，若仪器出现故障，后果显而易知；还有是物料的稳定性等。

另外，机器始终是机器，难以确保其机件不会偶尔出现问题，所以每隔一段时间，都应该把各部器材重新作调校（calibration）、做一个新的特性描述档案（profile），以确保色彩空间转移管理无误。

另一方面，印刷技术员应该对色彩保持一定的灵敏度，故也应该定期做一些偏色测试（huetest），了解自己的辨色能力，好让不会因眼睛出现问题而导致判断失当。

GretagMacbeth表示纺织业是最早以仪器去管理及控制色彩的行业，而印刷业则是近几年才开始注意，当中日本的印刷业最快接受及掌握，印度的印刷业在这方面也发展颇快，至于香港，潜质也很优厚，唯在教育层面上仍要下一番功夫。

其实在印刷中，能影响色彩的因素实在太多，例如纸张的特性、油墨的特性、印刷机的特性等，假如这些因素控制不好，则无论用什幺仪器量度色彩，做多少遍色彩描述档案，意义也是不大的。或许是因为这个原因，导致印刷业较迟注意这方面的重要性。

话说回头，印刷厂如没有一套标准或系统控制印刷品色彩品质，也没法清楚公司本身能力达到什幺程度，对接受订单也有一定的障碍。

现在制约仍多

目前所用的CMS仍属第一代，色域的处理能力仍有不少限制，例如打印机和计算机荧幕之间的色域，虽然能以最近似的颜色表示，然而隙未够理想，仍需在印刷过程控制中作补救。

此外，只要在特性描述档案中任何一个因素有所改变，都必须重新再做一次。举例说即使所有因素不变，只是油墨的品牌或纸张的重量改变，也须重做profile。

色彩管理系统的诞生与桌面出版和数码印刷息息相关。事实上，一直到广告设计公司、创作人员和其它用户在Mac机上进行简单的设计创作时，色彩矛盾的问题并不突出。过去，赛天使（Scitex）、Crosfield和Hell等品牌的电子页面拼版系统等桌面出版系统在整个工作流程中，颜色讯息保持了较好的完整性和真实性，因此没有必要进行色彩管理，但付出的代价是系统很封闭。现在我们没有必要因为色彩问题而重走封闭系统的老路，要是真的这样做那就是本末倒置了。

水到渠成

过去人们提到色彩管理时，总把它看成是一个如何用打样样张（Proof）匹配最后的印刷品、如何用克罗马林（Cromalin）和布鲁纳尔控制颜色的简单问题。今天，色彩管理的作用已经发生

了很大的变化。第一，影像输出机比扫描仪、曝光装置更需要色彩管理。第二，PostScript页面描述语言已逐渐成为一种工业标准，它可以处理彩色页面文件，因此PostScript工作流程中的色彩管理提到议事日程上来。刚开始推出的PostScript2处理页面彩色文件功能并不强大，如今的PostScript3可以进行更多的彩色页面文件处理。色彩管理就是在这样的背景下水到渠成。

再现空间

苹果电脑国际有限公司是最早涉足色彩管理领域的公司之一。功夫不负有心人，苹果的努力换来了ColorSync色彩管理系统。作为一种工业认可的标准，我们有必要提到与之相关的一些简单和复杂的软件。以ColorSync为例，ICCProfile（色彩特性描述文件）构成了其基本建筑模块。ICCProfile把一系列标准颜色转换成输出设备认可的颜色。扫描仪（Scanner）、显示器（Monitor）、打印机（Printer）等输出设备理解颜色讯息之后决定如何处理颜色，通过对颜色的计算之后再把它们显示或打印输出。色彩特性描述文件（Profile）的工作过程就是把任何输入的颜色讯息转换成CIELab颜色空间内的颜色。反过来，它能把CIELab颜色空间的颜色转换成输出设备的色彩再现空间，色彩特性描述文件的算法思想是实现空间的转换。

联手发展

说到色彩管理，我们不能不提到ICC联盟。ICC联盟的成员来自世界一些著名大公司。该联盟致力于制定一种能被多种媒体、设备和软件均可理解、识别的色彩语言。同时，ICC的目标是实现Profile的输出设备无关性，即Profile的开放性。

Profile系统处理颜色有两种方式。第一种方式：内置于设备中的Profile讯息通过按键操作，把要处理的文件自动生成开放性的颜色讯息，或者把开放的颜色讯息解释成设备的特性颜色，之后再显示或打印文件。这种方式的每一步处理过程中需要商家或用户提供的Profile软件来支持；

第二种方式：操作人员手里保留ICCProfile软件，要处理文件时操作人员才装入ICCProfile，把文件送到下一步工序时，此处的操作人员又需要装入ICCProfile。当然，操作人员每一步都要用特殊的Profile生成工具产生ICCProfile。

实现梦想

生成颜色特性描述文件要用到一系列标准颜色样品，然后用光度计把颜色样品和设备生成的颜色分析表读入ICCProfile中去。说起来很简单，但许多印刷工作者就是无从下手。光度计的价格从几百到几万元不等。在市场上ICCProfile可以容易购到。爱克发有限公司和海德堡有限公司的一些软件已为人们熟悉。ColorSavvy和ColorBlind等一些软件还较为陌生。

实现真正意义上的「所见即所得」是印刷设计人员的梦想。今天，我们身处互联网的讯息世界，前期的设计者往往不清楚在另一终端的颜色显示是否真实精确，此时进行色彩管理就必不可少了。针对印刷过程而言，现在的技术发展是在印刷机上用按键控制颜色以达到预期的效果，在现有柯式印刷（Offset）的技术水平下，这种方法并不实际可行，因为众多变化的因素仅仅靠调节印刷机实现预期的颜色是不够的。例如，当我们使用各种不同纸张时，调节印刷机来实现预期的颜色显然勉为其难。在印刷机上实现色彩控制的解决方法是采用CIP3，它在整个印刷中保持了较好的一致性。

过去的一段时间，传统的打样方法、控制条、密度计和光度计在颜色控制方面证明是行之有效的。至少对柯式印刷来说效果很不错。实际上，由于数码印刷机控制图文讯息更方便一些，更容易实现异地按需印刷，因此数码印刷机更需要色彩管理系统。

力臻完善

目前人们对色彩管理真可谓雾里看花。有人甚至说：「色彩管理就像减肥节食这种良好愿望一样，尽管知道了解它，但就是无从下手。」其实色彩管理的本质是一种要求很精确的过程控制，它不是一种新技术，过程控制中的一些苛刻要求印刷工作人员往往做不到。当然，只有印刷客户对印刷品颜色不满意投诉，甚至拒付印刷费用时，你才会把色彩管理当作一回事！