摘 要：不同设备的颜色表现力各不相同，为保证图像在不同颜色设备间的准确传递，需要使用色域映射技术。文章介绍了色域映射转换的基本理论，并选择图像进行了色域映射实验，对四种色域映射方法进行了比较。对于不同特征的图像，应考虑不同的色域转换方法才能保证转换效果。

关键词：色域；色域映射；影响因素；实验

不同的数字设备，其颜色模式也不相同。数字技术和设备在印刷领域的应用，对颜色传递和再现的控制技术提出了新的要求。为解决媒介间的颜色传递问题，需要进行色域映射，这也是色彩管理的关键。当前跨媒体复制日益复杂，要求越来越高，只有选择合适的色域映射方法，才能保证颜色信息在传输过程中失真最小，可以对图像进行精确再现，从而推动印刷科技的进步。

1 色域映射转换理论

国际照明委员会（CIE）将色域定义为：某一种复制媒介在一定的观察条件下，能够获得的颜色范围。国际标准化组织将色域定义为色彩空间上的一个颜色实体，这个实体包含了图像稿、显示设备及其他复制品上的所有颜色。色域映射转换技术是在与设备无关的色空间中，将两个不同设备的色域准确地表示出来。通过选择合理的映射算法，使目标设备色域内的颜色在视觉上尽可能与源设备内的颜色保持一致。其常用的映射准则包括：保持图像的中性灰与亮度反差，把色域外颜色的数量控制到最少，保持色相恒定，增加饱和度。目前在实际应用中基本的色域算法包括色域裁切和压缩两类。色域裁切可以保留源色域中大部分颜色，却容易使两种不同的颜色合并，降低图像的层次。色域压缩可以在一定程度上保持颜色之间的相互关系，虽然可以保留图像的细节，但会降低部分颜色的饱和度。色域映射既包含映射方式， 又涉及到映射方向的选择，从未来色域映射技术的发展趋势看， 在三维色彩空间中设计更加合理的色域映射算法， 直至实现各种设备间的通用式交换， 是未来色域映射技术一个主要的发展方向。

2 色域映射转换实验

国际色彩联盟ICC的色彩管理系统定义了四种基本的色域匹配方法：视觉匹配法、饱和度匹配法、相对色度匹配法和绝对色度匹配法，为得到最佳的色域转换，可根据复制要求，对不同图像采用不同的色域匹配方法。本研究选择心理物理学实验中的排序方法进行实验，为了与已有的色域映射方法评价进行比较，本研究尽可能遵循CIE的色域映射算法评价准则。

1）实验方法。要对各种图像进行评价研究，视觉实验是最直接和最合适的实验方法，其目标是确定两个颜色刺激是否对人眼的感知一致。本试验采用双目观察法，也即用双眼观察原始景物画面和和复制画面，又可分为同时双目观察、相继双目观察和记忆观察三种方式。根据本研究目的，确定采用同时双目观察法进行，也即把不同介质和周边条件下的原始景物画面和复制画面并排摆放进行观察。2）实验。不同的观察者对实验结果影响很大。受条件所限，本实验选择视力色觉正常具有一定印刷知识基础的印刷工程专业十名在校学生。输入和输出图像色域的差别越大，就越需要使用色域映射方法，选择输入和输出色域有显著的差异的设备，才能更好观察色域映射算法表现性能。本实验中，输入色域选用sRGB特性文件描述的色域，输出色域选用Epson7600喷墨打印机的色域。首先对显示器进行校正及特性化，其次对打印机进行特性化。进行实验时，在显示器上同时展示源图像及四幅色域映射图像，将显示器的色温设置为6500K，周围环境颜色均是中性灰，观察距离为50cm。实验开始前观察者需先适应显示器的色温和周围环境的亮度条件。实验时，在显示器上分别展示每类五幅图像，观察者根据源图像的特点，判断四种色域映射算法得出的图像的再现效果，并按质量高低排序，分别用1，2，3，4表示，并记录。1表示算法最佳，4表示最差。

3 实验结果分析

分析排序数字结果，得到如下结论。对于亮调图像，绝对色度匹配法得到的图像阶调变化较大，颜色失真，其他三种色域映射方法再现效果较差。从细节来看，相对色度匹配法可以更好地再现源图像。对于中间调图像，绝对色度匹配法得到的图像，部分灰调与暗调并级，图像层次减少；相对色度匹配法则阶调变化不明显；经过饱和度匹配法和视觉匹配法得到的图像，灰调部分没有明显的区别，但饱和度匹配法对于图像彩色部分的再现效果较好。对于暗调图像，视觉匹配法和饱和度匹配法得到的图像颜色偏暗，没有层次感；绝对色度匹配法得到的图像细节部分模糊；相对色度匹配法比其它三种色域映射方法得到的图像颜色更佳。对于人物肤色图像，绝对色度匹配法得到的图像整体颜色偏暗且模糊不清；相对色度匹配法转换后的图像人物膚色整体偏亮，不自然；饱和度匹配法得到的图像在人物肤色、细节上更加接近源图像。对于记忆色图像，绝对色度匹配法效果比其它三种色域映射方法要好，图像自然更接近观察者记忆中的颜色，其次是饱和度匹配法，相对色度匹配法效果最差。从实验中看出，不同类型的图像适合不同的色域映射方式。对于人物、风景等注重色调和层次上表现的图像，适合采用视觉匹配法及相对色度匹配法；注重色彩渲染的图像适合采用饱和度匹配法，而对于精确再现的图像适合采用绝对色度匹配法；对于记忆色调的图片，视具体情况而言，本实验采用了绝对色度映射方式，效果最佳，但是在实际印刷生产中应根据印刷生产需要选择色域映射方式。

4 影响因素

“专家”与“非专家”型的观察者在判断图像时所依据的原则不同而影响最终结果。本实验中的印刷工程专业学生，有专业基础，可以看作是“专家”。测试图像的选择会对实验结果产生很大的影响，增加图像数量也可以减少误差。选择图像时应选择最具有阶调颜色特征的图像。由于实验条件有限，本课题选择了五幅测试图像，这五幅测试图像拥有不同的图像特征。当然，观察者如有个人喜好，长时间观察带来的视觉疲劳等都会影响结果。应选择大量观察者；观察时，每个观察者出现的图像顺序随机，尽量保证数据客观。另外，设备特性化及校正也会出现误差。这些因素，也会影响观察效果。

5 结语

色域映射方式的选择要考虑图像特征及印刷复制的需要。印刷复制中，为了实现更好的色彩管理和图像复制效果，应充分考虑输入输出设备的色域关系以及源图像的色彩特点，同时在三维色域空间中考虑图像相邻像素色彩表现的影响，从而选择更加合适的色域映射方法，只有这样，才能改善同一图像在不同设备之间传输时色彩不匹配的问题，这也是下一步要研究的内容。

参考文献：

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作者简介：刘莹莉（1994-），女，汉族，山东临沂人，本科，研究方向：包装印刷技术。