停止扯淡漫谈显示器色彩管理(一)

停止扯淡！！漫谈显示器色彩管理（一）停止扯淡！！漫谈显示器色彩管理（一）

nfs king

·

2 年前

最近由于刚换了显示器，因此对显示器进行了校色。在对校色结果的白点（White Point）值不正常的原因进行查资料分析的时候，发现绝大部分人对显示器校色以及色彩管理都一知半解甚至完全是胡扯。又鉴于无论是英文材料还是中文材料，都没有人对显示器校色以及色彩管理做过完整地、系统地描述说明和解释，都只是零零散散说到一些片段，因此决定写这篇文章来向对色彩管理有需求的人说明色彩管理的来龙去脉，让所有人对色彩管理、显示器校色等概念都有一个比较清楚的认识。本来打算一篇文章搞定的，却发现需要解释的地方太多，所以还是分为N篇吧，N应该会大于等于3。本篇作为开篇，先明确一些专用名词或定义，在后面的文章中，有时可能不会用中文，因为有些英文名词确实不太

好恰当翻译成中文。注：本文讨论的范畴是PC及Mac OS 下的色彩管理知识，不对超过此范畴的知识做过多解释和讨论。1. Color Management：色彩管理。对于PC和Mac环境来说，完整的色彩管理分为三个步骤：Calibrate、Profile 和Mapping。单纯做Profile或Calibration都无法实现正确的色彩管理，这个后面再慢慢讲。2. Color Management System/CMS：色彩管理系统。跟网站的CMS/Content Management System不是一个东西。3. Monitor Calibrate：显示器校正（投影仪、打印机等色彩输出设备都可以被校色，但非专业场合通常情况下都不需要这样做）。4. LUT：

Look-Up Table，颜色转换查找表。一般LUT都被置于显卡驱动或操作系统色彩管理模块内，中高端显示器中也会内置LUT。LUT通常情况下根据精度可以分为6bit、8bit、10bit、12bit和14bit。显卡驱动中的软LUT甚至可以达到128bit。但LUT的转换精度始终受限于显示器面板的色彩精度。同样的原理也存在于曾经的MIDI设备中。用以前的和弦手机举例：所谓的64和弦、256和弦，就是指其内置了不同容量的MIDI波形表，可能是硬波表，也可能是软波表。但最终的同时发声数，还是取决于蜂鸣器（那个应该不算是扬声器单元吧）的同时发声数。5.Gamut：色域。色域的概念就是字面意思，指在某个范围内所能描述的自然界可见光颜色范围，也是对色彩进行编码的一种方式。无论是色彩输入设备

（色彩源）还是色彩输出设备，都具有自己的特定色域。色域会根据颜色模式的不同而发生描述方式上和色域覆盖范

围上的不同。常见颜色模式有：RGB、CMYK、YUV和Lab 。RGB最为常见，也是被最广泛使用和认可的颜色模式；CMYK主要用于印刷，其描述的色彩数量少于RGB模式；YUV主要用于视频的色彩描述；Lab主要被Photoshop等专业图形处理软件使用，因为其能够表达的色彩数量是最多的，涵盖了整个自然界中的所有可见光色彩。而本文只重点以RGB色域作为典型讨论对象。常见RGB色域如下表所示：（引自Wikipedia）答疑：有人质疑Gamut之间无法比较色彩范围的广和窄。有这种看法是把Gamut与Color Space

画上了等号。上面说过Gamut是编码色彩的方式，既然是编码，当然有编码范围的大小之分。下面这张图就是常见的几个Gamut范围大小的对比图。

从此图可以看出，前文所说的RGB Gamut范围比CMYK Gamut更广是没有任何问题的。6. Wide Gamut：广义上是广色域的意思。广色域泛指超过72% NTSC色域的其他所有色域，如ARGB、CIE RGB、ProPhotoRGB等。狭义上特指Adobe Wide Gamut RGB这种色域。7. Color Space：色彩空间。色彩空间与色域有些不同。大部分时候，两个单词可以互相调换。但实际上，Color Space是特指某一个色彩范围，如sRGB、ARGB，而Gamut是泛指在某种色彩模

式下的整个可见光的色彩范围。8. White Point：白点。在RGB色彩模式下，用于描述白点的概念是色温。绝大部分RGB色彩模式的白点都是D65，即6500K。此处需注意，

白点只是用于定义某个色域在显示纯白色彩时的标准色温，不能说明颜色是否正确，因为每个人对色彩的感知是不同的。即使色温偏离某个色彩的标准白点，经过校正后，整个色域也可被完全覆盖并正确显示颜色（即根据白点的偏移，将整个色域映射到对应空间）。例如在处理照片时，通常情况下

行业标准都是ARGB色域+5500K色温。9. Gamma：Gamma 在不同情况下有不同定义，这也是前文提到的，有些概念用中文不好表达的原因。对于绝大部分显示器而言，Gamma

是固定不变的物理特性，而中高端显示器的Gamma是可以在一定范围内变更的，以满足不同行业的需求。显示器Gamma值的意义在于解码图像的Gamma值以及匹配色彩系统的Gamma值，使三者变换的叠加值等于1，从而正确显示图像色彩，避免失真。目前Windows以及MacOS的标准Gamma值都是2.2（Mac OS曾经是1.8，直到OSX后变为了2.2），HDTV等视频图像的标准Gamma值通常是2.4。10. CIE xy：用于直观表达色彩空间的坐标体系，而参考色域则是CIE 1931 XYZ，也就是说CIE xy的坐标范围就是CIE 1931 XYZ色域的覆盖范围。而前面提到的sRGB、ARGB、ProPhotoRGB等色域，通常情况下均是在CIE xy

中被量化的。见下图所示：11. Profile：与Gamma类似，在不同情况下也有不同含义。作为动词时，Profile指对色彩输出设备（如显示器）或某个色域进行特性化，也就是识别某一单一个体在表现颜色时的特性。作为名词时，Profile指经过特性化后生成的与该色彩输出设备对应的特征描述文件，也被各种软硬件用来定义一个色域范围。通常情况下，该文件后缀名为.icc。icc文件在Mac OS上的后缀名是.icm，实际上是同一个东西。12. Color Calibrator：校色仪。硬件校色仪器可以分为两种：Colorimeter和Spectrometer，及分色计和分光计。一般来说，对于色彩感知，两者的精确度没有太大差别，但分光计可以感知可见光的波长，而分色计无能为力。这也是i1 Display Pro和Spyder 4 Elite这两个分色计在验证使用了GB-LED的U3014时，出现对白点检测不准的原因（后面再讲）。但大多数情况下，用分色计就完全可以满足准专业甚至专业环境下对校色精确度的要求了。顺带提一下，价格比较亲民的分光计的选择范围很窄，而各方面都比较优秀的产品是X-Rite ColorMunki Photo Spectrophotometer，价格在3500左右：13. Delta E：即ΔE，用来描述标准色域的某一点的色彩与实际测量到的色彩间

的差值。ΔE=2是一个分水岭，当ΔE≤2时，色差无法被肉眼察觉（写轮眼也不例外），而当ΔE超过2时，色差逐渐能被肉眼明显辨别。因此判断一款显示器好坏的决定性因素就