0. 引言
有時候看到一張精彩的照片,我們會驚嘆顏色好漂亮。
但具體好在哪兒呢?越鮮艷就越漂亮嗎,答案顯然不是。
想要把顏色玩轉于股掌之間嗎? 對其形成機理有一個初步的認識,想必會事半功倍。
1. 人眼辨色原理
神說要有光,于是,人感覺到了顏色。
光是一種電磁波,既然是電磁波就有波長。
人眼可見的光包含了其中的一個波長范圍。
大約是400~760nm之間。
不同波長的光進入人眼,就會產生不同的顏色感覺。
2. 分類
在圖片中,顏色是如何來描述的呢?
根據不同的著眼點,在數碼時代的攝影和后期中涉及的顏色模式大致有以下幾種:
- HSB:人眼觀察世界的模式
- RGB:光的成像模式
- CMYK:顏料的印刷模式
- Lab:理論中的顏色模式
2.1 HSB模式
也有稱HSV的。
基于人眼的一種顏色模式,其 媒介是眼睛的感受細胞。它符合人類感官上的直覺性,簡而言之,這是人腦理解色彩的方式。
H:Hue,色相。
按文科生的說法,叫色彩的相貌,按理科生的說法,叫色彩的相位。在0~360°的標準色相環上,按照角度值標識。比如紅是0°,綠是120°,藍是240°。
**S:S aturation,飽和度 ** 。
即 顏色的純度, 表示色相中彩色成分所占的比例,從0%(灰色)到100%(完全飽和)的百分比來度量。
B:Brightness,明度。 即 顏色的明暗程度, 從0%(黑)到100%(白)的百分比來度量。
2.2 RGB模式
通道:RGB模式具有三個通道。
- **R ** :Red,紅 。
- ** G ** :Green,綠 。
- ** B ** :Blue,藍 。
含義:因為有了光,人眼才能感受到顏色,而RGB就是光的三原色。
混色原理:通過三種光的不同配比,就可以混合出其他的顏色。
如紅+綠=黃,紅+藍=品紅,綠+藍=青,紅+綠+藍=白。
混合模式: 投射入眼睛的光線越多,人眼感知到的色彩就越亮。因此RGB又被稱為加色模式。
應用:RGB應該是我們最常接觸到的顏色模式,普通的圖片在電腦上一般都是以這種方式打開。
電腦顯示器是一個發光體,它發出的光投射入人眼,形成色覺。
參數:R、G、B分別賦以0~255的值,就可以表現出各種顏色。
2.3 CMYK模式
通道:CMYK模式具有四個通道。
- **C ** :Cyan,青。
- **M ** :Magenta,品。
- **Y ** :Yellow,黃。
- **K ** :Black,黑(B已被Blue占用)。
含義: CMY被稱為色的三原色,即顏料的三原色。
混色原理: 通過三種油墨的不同配比,就可以混合出其他的顏色。
如青+品=藍,青+黃=綠。品+黃=紅,青+品+黃=黑。
混合模式: 在紙上印刷的油墨層數越多,每一層油墨越重,形成的顏色也越深,因此CMYK又被稱為減色模式。
應用: CMYK主要被用于印刷。
理論上用三種油墨一起混合可以得到黑色,但實際印刷時由于工藝的問題,油墨純度達不到理想值,因此得不到標準的黑色,同時,印三層油墨的成本很高,而黑色又是印刷時最常用的顏色之一,因此將黑色油墨做成了一種專色油墨,CMYK一起被合稱為印刷四原色。
參數: C、M、Y、K分別賦以0~100%的值,就可以表現出各種顏色。
RGB與CMYK的關系:
結合前面說到的RGB模式,從色相環中可以看到,C、M、Y在位置上分別對應R、G、B,互為補色。
這不是巧合,依然可以從人眼的感色原理進行解釋。
一定顏色的顏料會吸收特定波長的可見光,當自然光(白光)照射到這種顏料印刷的表面時,將其中一部分光吸收,剩余部分的光就會反射入人眼,形成人眼能感知的顏色。
實例說明:
讓我們來做一個神奇的實驗來說明這一點。
- 讓白光(紅光+綠光+藍光)照射到青色的印刷品上,紅光被吸收,剩下綠光和藍光的部分,反射入人眼,混合成為青色。
- 讓黃光( 紅光+綠光 )照射到 青色的印刷品上,紅光被吸收,剩下綠光的部分,反射入人眼,這個青色的顏料在人眼的感覺中就是綠色的。
- 讓紅光照射到青色的印刷品上,紅光全部被吸收,沒有光反射,理論上人眼看不到任何顏色,顯示為黑色。
肉眼看到的顏色不一定就是實際的顏色。不要被自己的眼睛給騙了哦。
2.4 Lab
通道:Lab 模式具有三個通道。
- L:亮度通道。
- a:顏色通道a, 從深綠色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到粉紅色(高亮度值)。
- b:顏色通道b,從亮藍色(底亮度值)到灰色(中亮度值)再到黃色(高亮度值)
含義: Lab模式既不依賴光線,也不依賴顏料,是一種理論上包括了對人眼所有可見色彩的描述的顏色模式。
混色原理:在長期的觀察和研究中發現,人眼對于三對顏色一般不會混淆,紅-綠、藍-黃、黑-白。于是提出了人的視覺系統中存在三條顏色通道的理論,分別是感知顏色的紅綠通道(a)和藍黃通道(b)以及感知明暗的明度通道(L)。
應用: 由于RBG和CMYK模型自身的一些缺陷,都無法表示出所有的顏色,相互轉換時也會產生損失,造成顏色失真。而 Lab模式可以彌補這種缺陷。它最初是用來從一種色彩模式轉換為另一種色彩模式時使用的內部色彩模式,現在越來越廣泛地被用于調色。
參數:L通道取值范圍為0~100,代表從黑到白,a、b通道值 取值范圍為-127~128,代表了本通道內的顏色傾向。
由于±(120127/128)這個區域的顏色都是飽和度非常高的顏色,大大超出了RGB和CMYK可以表示的范圍,因此在圖像處理軟件中一般a、b通道的取值范圍被限制在了-120120。
3. 實例
下圖是從Photoshop的調色板中截取的,可以看到同一個顏色在四種不同的顏色模式中的參數取值。
先不要往下翻,大家在心中猜一猜這是什么顏色呢?
- HSB:H=240°(色相為240°),S=100%(飽和度100%),B=100%(亮度100%)。
- RGB:R=0(紅色通道為0),G=0(綠色通道為0),B=255(藍色通道為255)。
- CMYK:C=92(青色通道為92%),M=75(品紅通道為75%),Y=0(黃色通道為0),K=0(黑色通道為0)。
- Lab:L=30(明度通道為30),a=68(紅綠通道為68),b=-112(黃藍通道為-112)。
根據前面的知識,很容易知道這是藍色。
4. 意義
也許有人會問,拍個照而已,有必要搞這么復雜么?
我覺得, 知其然,更要知其所以然。
想要修成絕世武功,一般都要從內功心法開始打根基,而這些略顯枯燥的東西,就是打通你任督二脈的關鍵。
絕大部分人都無法像令狐沖一樣只靠獨孤九劍的精妙招式就獨步天下,但學一學傻傻的郭靖,從基礎一步步苦練,一樣能成為當世的大俠。