数码摄影师的色彩管理讲座_3_哪些设备需要做_色彩管理_

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数码摄影师的色彩管理讲座(3)哪些设备需要做“色彩管理”/主持人：吴启海/数码影像又称“数字影像”。常用途径是通过数码相机获取图像，或将传统的照片（包括已拍摄冲洗胶片）经扫描仪进行数字化处理后获取图像影像。其中需要使用的有关拍摄、输入、显示、输出等设备，以及编辑、处理、打样软件和各种相关技术。色彩管理涉及的设备有数码相机、扫描仪、电脑显示器、打印机、彩扩机、印刷机、数字投影机等。数码影像正在不断渗透我们生活、工作中的各个领域，使我们的生活更加丰富，更加充实，更加多姿多彩。图像色彩管理的重要性已得到广泛重视，色彩管理已进入了完全实用化阶段。→正式扫描→存盘扫描仪与数码相机都是使用RGB加色法实现色彩再现的，同时都需要通过分光、分色、光电转换和模拟/数字转换实现色彩的再现。扫描仪的RGB滤色镜把色的青（C）、品红（M）、黄（Y）三种色信号，对原稿的成色、浓度等色彩特性，以及分光滤色镜的分光特性、印刷的CMYK色彩特性或胶片的色彩特性三者的混合状态，使用CMYK校色器进行控制。扫描仪通过光源、光学系统、光电转换器件、放大器等零部件完成对彩色图像扫描与记录工作。光源常采用氙灯或溴钨灯。光学系统主要由用于分光和分色的滤光片、光孔、镜头等组成。光电转换与放大由各种电子元器件完成。扫描仪通过接口连线与电脑主机相连，在扫描驱动程序已输入电脑的前提下完成胶片或图片的扫描，对不同的原稿要求用不同的扫描方式。扫描原稿（图）有反射（不透明）和透射之分，还有黑白稿、彩色图、报纸、杂志、胶片等区分。不同类型的胶片和图片各自应选取不同的设置参数，其主要依据是原稿图像质量、制作要求和用途等。图像中暗部的对比度，使再现后的图像像质下降。为此，通常在扫描前将原稿的周边用黑框（黑纸）围起来以防止杂散光的干扰。中高档的平板扫描仪光学分辨率达到9600 dpi（ppi）以上，色彩位数（深度）巳高达42位或48位，采用XY扫描技术用密度范围表示的动态范围约在2.8D~4.5D之间。大多数产品价廉物美，适应性强，透射、反射、厚稿、薄稿、硬稿，甚至实物都能扫描，有时还可以方便替代相机的直接拍摄。对于印刷稿，有些扫描仪还有去网功能。很多摄影师喜爱使用平板扫描仪，可以获得相当不错的图像输出效果。胶片扫描仪又称负片/反转片扫描仪或CCD扫描仪。透射式胶片扫描仪与扫描图片的平板反射扫描仪虽然都是使用CCD影像传感器，但胶片扫描仪的CCD有更高的灵敏度和更大动态范围，几乎能捕捉胶片的全部色彩细节。目前光学分辨率可达到4000 dpi以上，最大动态范围达到4.0D或更高。胶片扫描仪非常适合中小型数码影像工作室使用。操作方便，有较高性价比。用光电式扫描仪输入图像无论是何种扫描仪，其获得数字图像的原理和方式都是相同的，当扫描仪光源从反射或透射稿透射并触发扫描仪阅读时，扫描仪便采集原稿的图像信息，以模拟信号的方式获取数据，以数字信号方式进行存储。图片扫描仪的工作流程如下：准备原稿（胶片或图片等）→设定扫描参数→预扫描→定扫描框平板扫描仪扫描仪中的主导产品，已成为普及率最高的影像输入设备。其工作原理与复印机有相似之处。平板扫描仪的受光元件通常是CCD（电荷耦合器件），CCD的不足之处是图像暗部的信息会受到较大干扰，不易记录并得到有优良色彩再现的图像。同时由于平板扫描仪用荧光管作为光源，被扫描的原稿以外的滚动式扫描仪滚筒式扫描仪使用PMT（光电倍增管）作为光电转换器件。滚筒式扫描仪采用点光进行扫描，光源也是点状光源，不会受其它光束的影响。另一方面，滚筒扫描仪的扫描光孔可以自由变换读取图像，对于那些颗粒性不佳较粗糙的原稿，通过扫描使其对比度、色彩重现等性能有良好的表现。将原稿贴附在扫描滚筒上。为图１ 色彩管理相关设备部位也有可能被光照射到，降低了2008.10 照相机

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五棱镜取景、曝光和调焦机构，增加了CCD（或CMOS）影像传感器、图像处理图6 专业高像素数码单反相机

图4 滚筒式扫描仪

系统、存储媒体、LCD显示器等相关部件，取消了卷片机构。原传统胶片相机的可换镜头大多数机型仍可通用。单反型数码相机稳定可靠、结实坚固，具有功能多、耐用性强、自动化程度高、高像素、大尺寸图2 平板扫描仪

图3 胶片扫描仪图5 高像素数码后背图7 数码相机的核心部分

了避免出现牛顿环，会在需扫描的胶片上涂上专用的非常薄的合成油脂层，确保胶片紧贴鼓形滚筒。滚动式扫描仪通常放置在有空调的密封性较好房间内，确保减少灰尘等污染，提高扫描像质。滚动式扫描仪分辨率特别高，通常都在11000dpi以上，最高达到25000dpi。动态范围高达4.2D~4.5D。滚动式扫描仪扫描速度较慢，需要雇用操作熟练的专业技术人员，价格也很昂贵，一般都高达数十万元。但图像扫描精度极高，像质非常优良，被公认为底片扫描的终结方案。在印刷和专业图像制作领域中使用较多。在数字图像中点就等于像素，因此常用ppi（像素/英寸）作为分辨率的单位。经常有人使用dpi（点/英寸）来描述胶片/图片扫描仪的数字分辨率，这种表述是错误的，因为扫描仪等输入设备生成的是像素，而不是点，在打印机上输出才是点组成的图像。尽管扫描仪的厂家会在软件及设置中使用dpi述语，但实际含义仍是ppi。 器（CCD或CMOS）记录图像、存储媒体（卡）存储数字图像数据的设备，拍摄完后可把图像直接输入电脑，是目前使用最广泛的数字图像拍摄设备。直接将景物的反射光信号转为可存储的图像数字信号，无须扫描，加快了信息的采集速度。数码相机设置了白平衡调节和色彩空间sRGB和Adobe RGB的选择功能，利用内置图像处理引擎（器）等实现被摄景物的色彩重现。使用不同类型的照相机对图像色彩重现影响不是很明显，通常还需在Photoshop等界面上进行后期图像色彩调整。常用数码相机主要有以下3类。轻便型数码相机：轻便型数码相机又称“便携型”数码相机。主要特点是独立性较强，不能更换镜头，但结构紧凑，小巧轻量、操作简便。由于CCD尺寸很小，在机型外观设计方面有较大的灵活性。成像质量通常不及单反型数码相机，但性价比高，是普及率最高的常用数码相机。单反型数码相机：单反型数码相机与传统胶片单反相机比较，保留了大部分功能，例如反光式影像传感器、像质优良等优点，是专业摄影师、超级摄影发烧友的首选数码相机。随着价格下降和性能提高，已成为最受欢迎的数码相机。数码后背：一种记录数码图像的装置，只有影像传感器和数字图像处理部分，不带镜头。是一种必须安装在相机机身上才能匹配使用的专业摄影装置。通常是为中画幅和大画幅传统相机配套制作的，影像传感器CCD尺寸较大，像素一般达到数千万级 ，采用Raw格式记录图像，16Bit的A/D转换。专业数码后背使用光圈数相隔最大档数表示，图像的动态范围已达到12级或更大。数码后背生成文件尺寸很大，使用灵活性相对较差，价格高，主要用于拍摄高像素的专业数码图像，在商业摄影和广告摄影领域有一定的市场。数码后背、数码单反相机的像素已达数千万级，48bit RGB及64bit CMYK已进入实用化，像质已逐步接近和达到反转片水平。用数码相机拍摄的数字图像易进行快速处理，各种图像处理软件应有尽有，非常成熟。用Raw格式保存的图像有望进一步提高影像的质量，已是专业摄影师常用的图像用数码照相机拍摄景物数码相机是一种使用影像传感2008.10 照相机

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宽可视角等优点的新型液晶显示器，例如IPS硬屏液晶显示器等。EIZO（艺卓）、NEC、APPLE（苹果）等公司的新型专业显示器，不但能支持Adobe RGB色彩空间，并且在灰阶和深色调表现方面均有明显改善，同时几乎不存在视角差异问题。高端的LCD已深受专业人仕的一致好评和青睐。用的油墨与显示器的荧光粉和数码相机、扫描仪的红绿蓝（RGB）滤光片呈色原理不同，荧光粉是发光体，能用加色法原理组成色彩，把红绿蓝（RGB）三色光信号电平等量组合为白色。油墨的主要成分是颜料，颜料决定了油墨的光谱特性，呈色是以吸收相反（互补）色光，反射其余色光形式颜色，是一种减色合成方式。因此，打印前需把图像的RGB模式变换成CMYK色彩模式，这种变换通常是由相关软件自动完成的，也可以通过人工设置变换。虽然喷墨打印机是CMYK模式，但它们使用RGB图像色彩数据时效果最佳。这是因为喷墨打印机通常使用是Quartz渲染驱动程序（Mac机）或GD驱动程序（PC机），这些打印驱动程序无法识别CMYK图像文件。如果提供的是CMYK数据，驱动程序将把CMYK文件转换成RGB，然后再将其转换成打印机专用CMYK文件。打印机的色彩管理在数码影像各种设备中是最复杂的，打印的用显示器浏览调整图像色彩管理中最常见的设备是显示器。无论是数码照相机或扫描仪获得的数字图像都要经过显示器上浏览、修改、处理等，然后保存或打印输出或印刷输出。显示器是图像色彩管理的最主要设备之一，也是随时间变迁，色彩衰减最快的设备。色彩管理应从显示器校准做起，需要经常不断做色彩校准的首选设备就是显示器。用彩色打印机输出图像打印机是数字图像最重要的输出设备之一，按工作原理区分有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、热敏打印机等。目前在数码影像行业中使用最多是能高质量输出照片的喷墨打印机。无论何种打印机都是利用光栅形态描绘图像，也就是将图像中的像素组合按对应比例打印成纸面上的一个个色点，从而合成整幅彩色图像。更细小的墨点会描述更精美的细节，更清晰的文字及更平滑的曲线和各种线条。打印机的打印分辨率用每英寸上包含的色点（墨点）数量多少表示，常用标记dpi，即使用纵横两个方向的打印色点数目的乘积表示。分辨率越高，图像通常会越清晰。一般点阵式打印机的分辨率只有120~360dpi，激光打印机的分辨率可达到300~12000dpi，喷墨式打印机的分辨率最高约为1440~5760dpi，而热升华打印机分辨率则多半为300dpi。彩色打印机采用CMYK色彩模式输出图像，而不使用数码相机、扫描仪和显示器的RGB模式。打印机使CRT显示器和LCD显示器 液晶显示器（LCD）的使用已经非常普遍，并有逐步取代阴极射线管显示器（CRT）的趋势。液晶显示器有清晰的静态画面和适合人眼观察的对比度，不易使人眼疲劳等先天优势，以及无辐射的特点，具备后来居上的各种条件。色彩管理是否同样适用于液晶显示器？答案是肯定的。虽然液晶显示器的原理与CRT显示器不同，但同样是使用RGB显色方式，调节选项也与CRT基本一样。因此，显示器的校正方法也基本通用。如果条件允许，CRT型显示器适宜每个星期校正一次。而LCD型显示器是使用染料并非荧光粉来呈现颜色，因此LCD寿命通常比CRT更长，校准周期可以稍长些。LCD型显示器实现颜色再现的一个必要条件就是背照光源的存在，而且在整个工作过程中背照光是一直点亮的。对于LCD型显示器来说唯一可以通过硬件的变化进行调整的参数只可能是背照光的亮度。液晶显示器的通病，除了色域比CRT小、表面易变形等外，还存在观察屏幕时视角差异的缺陷，从不同角度看画面有不同视觉效果，也包括颜色差异，这也是图像制作、印刷等行业以往很少使用液晶显示器的主要原因之一。目前，一些高端专业液晶显示器已逐步克服这方面的不足，开发了有高动态范围、较大色域（Adobe RGB）以及各个方向能均匀发光、图9 CRT电脑显示器

图10 喷墨彩色打印机

图8 LCD电脑显示器

图11 数字投影机

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图像色彩是油墨的质量和打印纸的性能的综合作用的结果。纸张的白度、平滑度、光泽度和吸水性，油墨的透明度、颗粒度、着色力、稳定性等都会影响打印的图像色彩表现。对不同性能的打印纸和不同型号喷墨应建立和使用不同的ICC Profile色彩配制文件。或放置在桌面上、或用作背投使用。无论你采用何种方式安装和使用，当需要检查或更新投影灯泡时，易于拆卸和易于快速安装的灯泡模块能即时给你提供最大方便。数字投影机的屏幕尺寸可以达到数米，能提供数十人甚至数百人同时观看，清晰的画面、亮丽的色彩、足够的亮度表现是数字投影机图像质量最大的亮点。数字投影机主要类型有便携式、通用型以及家庭影院类、会议中心用高端机等。输出亮度约从1500流明到5000流明，以适应不同场景使用需求，可选用品牌、型号、规格很多。分辨率从VGA（640×480像素）到UXGA（1600×1200像素），均有产品，还可以按照要求变动，但使用最普遍仍是XGA（1024×768像素），便于与手提电脑等设置匹配。对比度支持范围一敏约为1800:1到2500:1，或更高。以上三项是数字投影机最主要的性能指标，在选购和使用时应首先加以关注和查看。当然，光学变焦、梯形校正、视频功能、电脑兼容性等也很重要。LCD和DLP投影机以往的数字投影机普通使用LCD技术，因为光学零部件较多，体积一直难以缩小，另外还存在光源光能的利用率低、对比度不高、携带困难等不足。目前绝大多数数字投影机都采用更先进的DLP技术（Digital light Processing），即“数字光处理器”技术。引入了DLP技术数字投影机有非常优良的接收、传递、存储和显示各种数字图像信息的能力，还具有色彩还原优良、体积较小优势，同时运作的可靠性相当好。DLP数字投影机一般不会发生因设备长期使用而出现图像色彩失真现象。数字投影机的色彩校准和创建ICC色彩配制文件方法与显示器大致相同。用数字投影机呈现图像使用非常广泛的数据文稿和视频信号显示工具。数字投影机通过光学系统（镜头）把数字影像或文稿放大后投射在屏幕上，在很大程度上方便了基于电脑和视频信号源的演示工作，作为新的标准电脑外部设备获得普遍关注和广泛认同，使用已越来越普遍。数字投影机外形尺寸小、重量轻，便于移动和携带，可轻松手提穿梭于洽谈室、会议室、演讲厅和家庭的客厅、房间等地。自由自在把投影机带在身边，或将其安装到天花板、市场短讯尼康2008秋季产品发布会在京召开本刊讯 2008年8月27日下午，尼康映像仪器销售（中国）有限公司在北京JW万豪酒店举行了“尼康2008秋季产品发布会”，发布了新款中端DX格式数码单反相机D90和镜头 AF-S DX 18~105mm F3.5~5.6G ED VR。尼康映像仪器销售（中国）有限公司董事长兼总经理金子博明先生等高层领导出席了本次发布会。金子博明先生回顾了2008年上半年中国数码相机市场的发展，并提出了奥运之后尼康在中国影像产品领域发展的新战略。尼康映像仪器销售（中国）有限公司副总经理五井力先生在发布会上介绍了D90的开发理念。尼康在发布会上展出此次新产品的同时，还展出了2008年8月7日全球同步发布的5款COOLPIX系列轻便型数码相机（P6000、S710、S610、S560、S60），供来宾们试用。这也是尼康2008秋季新品首次在中国媒体以及消费者面前集体亮相。此外，知名艺人王力宏先生也应邀助阵本次发布会，以尼康中国大陆地区品牌形象代言人的身份与广大媒体见面。此次发布的新款中级DX格式数码单反相机D90凭借诸多革新功能，能为摄影者提供全新的影像体验。基于尼康特有的EXPEED数码影像处理概念，D90的1230万有效像素尼康DX格式CMOS影像感应器所呈现的图像拥有精美的细节和流畅饱满的色彩，在高感光度下噪点极低。尼康特有的场景识别系统和LCD即时取景，以及兼容GPS和HDMI（高清多媒体界面）输出，都为用户提供了非凡的相机性能和操控性。具有革新意义的是，D90创造性地在数码单反相机上配备了D-Movie（数码短片）拍摄功能。DX格式影像传感器搭配种类丰富的尼克尔镜头，D-Movie能呈现如电影般的画面效果。 录制短片时无法使用自动对焦功能。无论选择何种测光方式，都将使用矩阵测光。同期发布的还有一只以内置宁静波动马达和VR减震功能为特点的新型DX尼克尔变焦镜头 — AF-S DX 18~105mm F3.5~5.6G ED VR。这只镜头覆盖18~105mm（相当于35mm相机的27~157.5mm）的最常用焦段，能拓宽摄影者的应用范围，满足从广角风景、室内至人像和中距离的不同拍摄需求。同时，这只镜头能同时兼容尼康DX格式和FX格式数码单反相机（搭配FX格式相机时，相机的DX裁切模式可自动启用并相应改变图像获取范围）。