本文是系列數碼攝影后期處理的教程，專注于PS的技術的講解。?
本章主要介紹我們平常看到的顏色是如何量化的，都有哪些方法，這些量化的方法在Photoshop中都有直接對應的界面和模式。比如Lab模式, CYMK模式，各種RGB模式，顏色選擇器和色相調節工具中的HSB顏色面板，只有了解這些模式，才能知道具體的操作會有什么結果。
前言
? ? ? ?很多人在學習PS的過程是否碰到過各種各種樣的基礎問題，比如為什么人物膚色調整可以通過Lab模式來調整？Lab是啥？是實驗室模式么？為啥16位的圖像更好用？蒙版到底是啥？通道又是啥？通道和蒙版到底啥關系？什么情況下它們可以轉換？蒙版和選區有啥關系？黑蒙版和白蒙版到底是如何作用到圖層上的？而圖層混合模式是個啥原理，效果只能靠試么？
? ? ? ?這樣問題清單能列很長很長。如果只是單純的去背這些問題的解釋和答案，大家會發現陷入一個痛苦的循環中：背了，用了，然后忘了，再然后新問題又來了。其實只要好好去了解一下數字圖像處理的一些基本概念（注意我說的是概念，不是算法，別被嚇倒，算法有PS給你做了），明白整個PS工作的基礎：它處理的是啥東西？它主要的處理方式是啥？你很自然的就會了解我上面列的一堆問題，以及一些你現在還問不出來的問題。
? ? ? ?本文的具體結構如下，我們一般建議讀者按順序閱讀，但是對有基礎的或者心急讀者可以直接跳過前面的內容，如果發現有些地方不好理解了再回到前面的章節尋求答案。
? ? ? ?首先，我們會通過講解色彩模式，色彩空間等概念，讓讀者了解現實世界中的一個顏色是如何被用量化的概念來表示的。以及我們為什么要做色彩管理，我們購買專業的顯示設備并校色究竟是為了什么。
? ? ? ?我們會深入到靈魂為讀者解答一個根本的問題：我們的相機拍到的照片究竟是一些什么東西，我們的照片究竟是通過什么方法來表示這個五彩繽紛的世界的。在這里我會告訴你為什么拍照選擇RAW格式會有更大的后期空間、什么是HDR等知識。
? ? ? ?接下來，本文會告訴你PS處理圖像的本質，各種調節（對比度、亮度、色階、色彩平和調節）、濾鏡究竟對你的照片做了啥操作。
? ? ? ?有了以上的知識儲備以后，讀者會了解到Photoshop中強大的選擇功能是如何實現的，以及圖層蒙版與圖層混合的數學原理。不用擔心你的數學知識看不懂，實際上圖層蒙版與混合功能只用了最簡單的加減乘除運算，而且還非常簡單。從這部分內容開始，我會配合一些實際修圖的案例，心急的讀者也可以先從案例入手。但是我們還是強烈建議讀者先學習原理再來看實際案例，并從案例中去驗證知識，能更加有效的掌握。
色彩與色彩模式
一、色彩是什么
? ? ? ?在我們日常的攝影中，經常會聽到一句話就是：這片子色彩真棒！不知道讀者有沒有想過我們看到的色彩究竟是如何被量化的？想了解這個過程，就不得不提色彩模式（Color Mode）和色彩空間這兩個概念。
? ? ? ?注：Color Mode正確的翻譯應該是色彩模式，但是筆者覺得更準確的應該稱之為色彩編碼模式。
? ? ? ?說色彩之前，我們必須先了解一下什么是光。光在物理學中可以定義為電磁波，人們可看見的光被稱為可見光，它只是電磁波頻率范圍內很窄的一段，可見光的波長范圍大概是760nm到380nm，按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫光漸變，不同波長范圍內的光色又有所區別。我們看到的白光是由多種色光復合而成，我們之所以可以辨別色彩很大原因取決于光線中包含的色光成分。如果一束光的頻率越單一，我們說顏色的純度越高。單一頻率的顏色，我們稱為光譜色。
? ? ? ?正是因為我們平常在拍攝的時候的光純度不可能是很純的光譜色，所以進入的鏡頭的光線通常是由不同波長的光復合合成的，而鏡頭的玻璃對不同波長的光波折射率是不一樣的，這是鏡頭會有色散現象的一個重要原因。
二、色彩模式
? ? ? ?色彩模式是數字世界中表示顏色的一種方法。在數字世界中，為了表示各種顏色，人們通常將顏色劃分為若干分量。由于成色原理的不同，決定了顯示器、投影儀、掃描儀這類靠色光直接合成顏色的顏色設備和打印機、印刷機這類靠使用顏料的印刷設備在生成顏色方式上的區別。（以上來自百度百科）。
? ? ? ?常見的色彩模式分為兩大類：加色模式和減色模式。
? ? ? ?加色模式簡單的比喻就是投影機模式，比如加色模式中最常見的RGB模式，在這個模式下白光是紅、綠、藍光一起混合而成的。另外YUV模式也是常見的色彩模式，YUV模式通常出現在視頻格式中。
? ? ? ?減色模式簡單的說就是印刷機模式。常見的是CYMK模式，該模式在我們圖像的后期處理中用的比較少。但是在保存后如果需要送到去印刷的時候，需要保存成CYMK模式的圖片。JPEG格式是支持CYMK的模式。
? ? ? ?我們這里著重介紹一下常見的色彩模式：
1. RGB模式。
? ? ? ?RGB模式又稱三原色模式，是一種加色模型，將紅（R）、綠（G）、藍（B）三原色的色光以不同的比例相加，以合成產生各種色彩光。這些顏色就定義了一個色彩空間。我們將紅色的量定義為X 坐標軸、綠色的量定義為Y坐標軸、藍色的量定義為Z坐標軸，這樣就得到一個三維空間模型。可以通過一個顏色立方體來形象的表示這個模式。
? ? ? ?那么有一個問題，為什么采用的是RGB三原色，而不是別的原色呢？是這三種頻率的光有特殊的物理含義么？其實不是的。答案在我們的眼睛里。所以說紅藍綠三元光這理論并不是因為這三個波長的光很特殊，而是我們人眼恰好只能看這三種波長并且賦予了顏色
2.HSL/HSB/HSV模式
? ? ? ?HSV/HSB是使用色相（色調）、飽和度、明度來表示顏色，Hue、Saturation、Value(Brightness)三個值來表示演示。通常可使用一個倒圓錐來表，示如下圖：
? ? ? ?因為是個倒圓錐，所以明度越低的時候，色域越小。從視覺上來講，降低圖片的明度，會提高飽和度。這就是為何后期處理的時候降低了明度的時候要適當減飽和的原因。
? ? ? ?HSL和HSV類似，所不同的是L表示亮度（Lightness）。在HSL中, L為100的時候表示的是白色。但是在HSV中，V在100的時候，表示的是光譜色，如果HSV中要表示白色，不光V要V等于100，還需要色純度S=0，PS中使用的是HSV模式，這里對HSL就不深入探討了。
? ? ? ?不管是HSV/HSB還是HSL模式的色錐，我們從上往下看，都是一個圓形，圓形的一圈就是光譜色，這個圓，是我們常用的色輪，過這個圓的圓心做一任意一條直線，直線兩端的顏色互為補色，這是一個非常重要的知識。
? ? ? ?下面我們結合實例，打開PS的拾色器，如下圖：
? ? ? ?同樣的，作為PS中色彩調節工具，也是基于HSB來調節色彩的。（注意：雖然PS界面里顯示是飽和度是A，明度是I，但是這和我們講到的HSB里的色純度和明度是完全一樣的）, 如下圖：
? ? ? ?注意到上面兩個工具中，色相（H）的值是-180到+180，根據前面說過色輪的概念，對任意一個色相值，要獲取它的補色，只要取一個相差180的值即可。也就是小于0的色相值+180就是補色，大于0的色相值減去180就是補色，這在我們精確的調整顏色時候非常有用。
3.YUV模式
? ? ? ?YUV其實不是PS里常用到的，但是它在視頻編碼中經常會被使用到，我們這里簡單的介紹一下。其中Y表示的是明度（Luminance），UV 則表示色度中的藍色通道和紅色通道，如下圖：
? ? ? ?Y值為0到1， 越大顏色越亮。UV的取值為-0.5到0.5，U越大，越接近藍色。V越大越接近紅色。
? ? ? ?注：適馬的RAW處理軟件SIGMA Photo Pro6 就采用UV顏色平面來選取色彩。
? ? ? ?這種編碼方式經常被電視和視頻采用。人眼對亮度感知比對色彩的感知要敏感，在視頻壓縮中經常會采用降低UV的分辨率來減少數據量。常見的YUV 4:4:4 / YUV 4:2:2 等就是根據UV不同的分辨率來命名的。
? ? ? ?具體的數據壓縮模式如下：
? ? ? ?YUV?4:4:4采樣，每一個Y對應一組UV分量。
? ? ? ?YUV?4:2:2采樣，每兩個Y共用一組UV分量。
? ? ? ?YUV?4:2:0采樣，每四個Y共用一組UV分量。
? ? ? ?從左到右，數據量逐漸降低，對應的畫質也逐漸降低。
4.Lab模式
? ? ? ?Lab模式是顏色-對立空間， L表示亮度，取值范圍為0~100，a和b表示顏色對立維度。a*代表從綠色到紅色的分量 ，取值-128~127 - b*代表從藍色到黃色的分量，取值-128~127。
? ? ? ?Lab顏色模型是一種基于生理特征的顏色模型。是根據人類的視覺原理，靈長類動物的視覺都有兩條通道：紅綠通道和藍黃通道，大多數動物最多只有一條通道，如果有人缺失其中一條，就是我們所說的色盲。可以透過把每個顏色看成（有三個分量：L, a, b 的）三維空間中一個點，并計算在它們之間的歐幾里得距離。
? ? ? ?這個值就叫顏色感知距離，當顏色感知距離小于30時，兩個顏色辨識度過于相近，不不容易區分，當色彩差值大于120時，兩個顏色辨識度過于大，會形成強烈的對比。ΔE的值也是顯示器指標很重要的一個，用來衡量一個顯示器的色彩準確程度。
5.?CYMK模式
? ? ? ?CYMK是一種減色模式，CMYK代表印刷上用的四種顏色，C代表青色（Cyan），M代表洋紅色（Magenta），Y代表黃色（Yellow），K代表黑色（Black）。因為在實際應用中，青色、洋紅色和黃色很難疊加形成真正的黑色，最多不過是褐色而已。因此才引入了K——黑色。黑色的作用是強化暗調，加深暗部色彩。
? ? ? ?CYMK是一種最佳的打印模式，在PS處理的時候，最終還是要通過RGB和HSV模式來運算，所以在后期處理的過程中, 比較合適的工作方式是先用RGB模式進行編輯工作，再用CMYK模式進行打印工作，在打印前才進行轉換，轉換的時候加入必要的色彩校正和修整。
三、可見光之外
? ? ? ?補充說明一下可見光以外但是和攝影相關的知識。高于760nm的我們稱為紅外光，低于380nm的為紫外光。雖然我們肉眼看不到這些光，但是我們相機是切切實實能“感受”到這些光的。
? ? ? ?先說說紅外線，因為我們的相機是可以接收紅外線的，所以我們可以進行紅外攝影。只要在鏡頭前加一塊紅外濾鏡濾掉那些波長比紅外線短的可見光即可。正因為如此，大部分紅外濾鏡看上都是黑黑的。購買紅外濾鏡的一個很重要的參數就是波長，型號通常會標IRxxx，這里的IR后的數字，就是允許這個波長附近的紅外光通過濾鏡。購買時候可以根據需要來選擇。
? ? ? ?波長低于380nm的成為紫外光，我們肉眼也是看不到的。紫外線的英文單詞為Ultraviolet rays，看到UltraViolet這個單詞，是不是感覺有點眼熟？沒錯平常我們使用的UV鏡的UV的意思就是紫外光濾鏡。所以UV鏡原則上講不只是保護鏡這么簡單，但是說到底，過濾了紫外光對畫質有多少提高是個問題。不知道在高原紫外線強烈的地方是不是作用更大一些，有興趣的讀者可做個嘗試。
