[攝影教程]色彩基礎（三）：攝影常用的色彩空間

也許你經常看到色彩空間，但是你真的了解色彩空間並且能更好的利用它嗎？

色彩是人的眼睛對於不同頻率的光線的不同感受，色彩既是客觀存在的（不同頻率的光）又是主觀感知的，也就是說色彩有認識差異，人肉眼可以分辨的顏色在1000萬種以上。為了定性定量的描述和使用色彩，人們建立了多種色彩空間。

一 、色彩空間的重要性

首先，在看這個教程的時候，你應該會問為什麼我要學習和了解色彩空間？色彩空間對你有什麼用？

• 先從我們的相機說起，一般數碼相機都有一項很關鍵的設置叫做「色彩空間」又稱「色域設置」或者「色彩矩陣設置」，一般會有Adobe RGB和sRGB色彩空間選項。該項設置關乎到數碼原始影像採集應用何種色彩空間定義，從而決定色彩信息量大小，其重要性不言而喻。

• 在Photoshop編輯選項中有個顏色設置選項，這個選項是ps的色彩工作核心，它將決定你選擇何種色彩空間去處理圖像文件。

• 在第一節教程我已經談過色彩管理，色彩管理最主要工作的就是色彩空間的轉換，以適應不同的輸出目的。我們拍攝的照片要看你最終的輸出端是什麼來選擇合適的色彩空間。應用於最終端的結果的,根據不同的終端,使用不同的解決方案。

二 、色彩模型與色彩空間

色彩模型的概念：色彩模型是為了科學、定量的描述和使用顏色而把色彩用一組數值按規則排列的數學模型。例如RGB模型，就是用RGB三個數值來描述顏色。通常顏色模型分為兩類：設備相關和設備無關。

• 設備無關的顏色模型：這類顏色模型是基於人眼對色彩感知的度量建立的數學模型，例如上面提到的CIE-RGB、CIE-XYZ顏色模型，再比如由此衍生的CIE-xyY、CIE-Luv、CIE-Lab等顏色模型。這些顏色模型主要用於計算和測量。

• 設備相關的顏色模型：以最長見的RGB模型為例，一組確定的RGB數值，在一個液晶屏上顯示，最終會作用到三色LED的電壓上。這樣一組值在不同設備上解釋時，得到的顏色可能並不相同。再比如CMYK模型需要依賴列印設備解釋。常見的設備相關模型有：RGB、CMYK、YUV、HSL、HSB(HSV)、YCbCr等。這類顏色模型主要用於設備顯示、數據傳輸等。

色彩空間的概念：色彩空間（Colorspace）又稱作「色域」，在色彩模型中用表示某一色彩這種坐標系統所能定義的色彩範圍即色彩空間，它表示一個色彩影像在色彩模型中的形態和大小情況。我們經常用到的色彩空間主要有RGB、CMYK、Lab等。具體的某種色彩空間是色彩應用的一種標準。

色彩空間和色彩模型的區別：色彩空間和色彩模型是容易混淆的概念，通過上面對兩個的解釋，你應該清楚色彩空間是色彩模式的子集，一種色彩模型可能包含多種色彩空間。

色彩模型是把色彩按規則排列的模型，而色彩空間是其在一定條件下排列的結果色彩模式可以對應多種色彩空間。一個色彩模型可以對應不同的色彩空間，它們根據排列的條件的不同會有不同的色域（所能表示色彩的範圍）和含義，色彩模型只有具體到一種色彩空間上才有實用性。比如Adobe RGB、sRGB、Apple RGB 就是同在 RGB 色彩模型下的不同色彩間。這些色彩空間大多與顯示器、數碼相機、掃描儀以及輸出設置相關聯，Adobe RGB與sRGB格式是我們最常見的數碼相機中唯一可用的兩種色彩設置。

三、攝影中常用的色彩空間（一）、RGB 色彩空間

RGB 色彩空間都可以用上面這個三維立方體表示，但是不同的 RGB 色彩空間如 sRGB、Apple RGB 等空間里相同位置坐標（比如 255，0，0）代表的顏色是不同的，而且色域也不一樣。

RGB是通過紅綠藍三原色來描述顏色的顏色空間，RGB顏色空間是圖像處理中最基本、最常用、面向硬體的顏色空間。RGB顏色空間的分量與亮度密切相關，即只要亮度改變，3個分量都會隨之相應地改變。所以RGB顏色空間適合於顯示系統，卻並不適合於圖像處理。

1. sRGB

由微軟和惠普於1997年聯合制定的色彩空間標準，sRGB 為了適應更多的設備，它的色域範圍非常小，是常用色彩空間中最小，甚至不能完全覆蓋各種 CMYK 色彩空間的色域。因為sRGB擁有較小的色域空間，所以不建議專業的印前用戶使用，它主要應用在網頁瀏覽等。普通消費級數碼相機中多以sRGB做為相機內的色域標準，從而使所拍圖像在不需要加工的情況下能在顯示器或印表機等輸出裝置中展示其本來面目。而高檔或單反數碼相機則提供了Adobe RGB和sRGB兩種色域選擇。

2. Adobe RGB

由 Adobe於 1998 年開發的色彩空間標準。開發的目的是為創造一種儘可能在CMYK彩色印刷中利用計算機顯示器等設備的RGB顏色模式上囊括更多的顏色的工作空間。Adobe RGB 能夠的色域比 sRGB 大很多，並且能完全覆蓋 sRGB。也能幾乎完全覆蓋 CMYK 色彩空間。

3. ProPhoto RGB

柯達公司制定的色彩空間標準，常用於高端相機，也是 Adobe Lightroom 的默認色彩空間。由於 ProPhoto RGB 的三原色定義是在人眼識別範圍外的顏色（不存在的顏色），所以它的色域非常大，覆蓋了 90% 的 CIE Lab 的色域，甚至部分超出了 CIE Lab 的區域範圍，這為是攝影和後期提供了相當大的處理空間。

（二）、CMYK 色彩空間

CMYK色彩空間即印刷四分色色彩空間，是彩色印刷時採用的一種套色模式，利用色料的三原色（青、品紅、黃）混色原理，加上黑色油墨，共計四種顏色混合疊加，形成所謂「全彩印刷」。

1. Japan Color 2001 Coated

日本印刷業協會制定的一種 CMYK 色彩空間標準，是亞太地區 PhotoShop 默認的 CMYK 色彩空間。此外還有 Japan Color 2001 Uncoated、Japan Color 2002 Newspaper 等同系列色彩空間適用於不同的印刷紙張和工藝。

2. US web Coated（SWOP）

這是美國印刷業制定的一種 CMYK 色彩空間，名字里的 Web 和網路沒關係，這裡的 Web 是捲筒紙張的意思。在美國地區的 PhotoShop 默認的 CMYK 色彩空間（新版本是US web Coated (SWOP) v2）。

其色域與 Japan Color 2001 Coated 差不多。

（三） 、Lab色彩空間

一般情況說Lab顏色模型，都是指CIE-Lab模型。Lab顏色模型彌補了RGB和CMYK兩種色彩模式的不足。Lab顏色模型由三個要素組成，一個要素是亮度（L），a 和b是兩個顏色通道。a包括的顏色是從深綠色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉紅色（高亮度值）；b是從亮藍色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到黃色（高亮度值）。因此，這種顏色混合后將產生具有明亮效果的色彩。

CIE-Lab

Lab模式是根據Commission Internationale Eclairage（CIE）在1931年所制定的一種測定顏色的國際標準建立的。於1976年被改進，並且命名的一種色彩模式。Lab模式所定義的色彩最多，Lab模式是與設備無關的，且與光線及設備無關並且處理速度與RGB模式同樣快，比CMYK模式快很多。因此，可以放心大膽的在圖象編輯中使用Lab模式。而且，Lab模式在轉換成CMYK模式時色彩沒有丟失或被替換。因此，最佳避免色彩損失的方法是：應用Lab模式編輯圖象，再轉換為CMYK模式列印輸出。

在表達色彩範圍上（下圖），處於第一位的是Lab模式，第二位的是RGB模式，第三位是CMYK模式。

（四）、HSL和HSV色彩空間

HSL和HSV都是一種將RGB色彩模型中的點在圓柱坐標系中的表示法。這兩種表示法試圖做到比RGB基於笛卡爾坐標系的幾何結構更加直觀。HSB 色彩模式是基於人眼的一種顏色模式，是普及型設計軟體中常見的色彩模式，其中H代表色相S代表飽和度；B代表亮度。在PhotoShop 中拾色器和「色相\飽和度」命令用的是 HSB 模型。

四、色彩空間的應用

現實中各種設備使用的色彩空間可能都不盡相同，因為每種設備都會優先使用最適應自己的色彩空間，比如日本印表機會使用 Japan Color 2001 Coated CMYK 色彩模型的色彩空間，高端顯示器會使用 Adobe RGB 色彩空間，而低端的顯示器會使用色域較小的 sRGB ，因為顯示不出那麼多 Adobe RGB 色彩空間的顏色。所以所以我們稱這些不同設備上的色彩空間為設備相關色彩空間。而讓顏色在各種標準的設備間轉換而儘可能保持結果的一致性，就是色彩管理。關於色彩空間的具體設置與應用，我會在下節教程色彩管理中詳細說明。

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