
感知再现意图用于希望获得赏心悦目的图像色彩输出的场合。【色度再现意图用于输出需要与源图像进行色彩匹配的场合。】感知再现意图最常用于渲染场景照片(即对三维世界的取景),以及复制的目标是在与原始介质不同的某种介质上获得最具吸引力的效果(即重新用途化),而不是在新介质上还原原始效果(如打样或重新目标化)时使用。
感知再现需要一定程度的色彩一致性 —— 例如,色彩不应改变色相类别。不过,在感知再现中,如果复制介质(例如)比原始介质能呈现更高的彩度,则可以提高彩度以获得更悦目的结果。同样,如果复制介质的色域小于原始介质,感知再现可以对色域内的颜色进行调整,以便通过色域压缩优雅地容纳原始色域。
相比之下,色度再现意图会在不同介质之间保持色域内颜色不变,但代价是:在更大色域的复制介质上色彩鲜艳度不够理想,在更小色域的复制介质上则会出现裁切失真。
需要注意的是,ICC 配置文件中的感知再现意图只提供了感知色彩再现或再再现的一种方法,还有其他方法。数码相机和打印机等设备会针对 sRGB 等标准色彩编码进行内置(通常是专有)的感知再现。在某些工作流程中,可以将抽象 ICC 配置文件与源和目标 ICC 配置文件的色度再现路径结合使用,在转换到目标编码之前,直接在 PCS 中完成从源图像色度到目标图像色度的色彩再再现。
或者,用户可以应用手动图像编辑技术,针对特定输出条件优化图像。最后,色彩管理系统(CMS)可以提供超出任何源和目标配置文件内置能力的色彩再现或再再现功能。
“介质相对色度再现 + 黑点补偿” 是一种简单且广泛使用的感知再现方法:它使用源和目标 ICC 配置文件中的介质相对色度再现意图,并结合由 CMS 执行的黑点缩放。简单的介质白点和黑点缩放可以适配原稿与复制品之间的动态范围差异,以及(在一定程度上)色域大小差异。在色域形状大致相似、且色域大小差异与白点和黑点差异相关的情况下,介质相对色度再现加黑点补偿可以产生出色的感知再现效果。
但是,这种方法并非普遍可用,因为某些 CMS 不支持黑点补偿。在其他情况下,需要更精细的感知变换才能获得最佳结果,尤其是在源介质和目标介质差异很大时。ICC 配置文件中明确包含感知再现意图,能够让所有基于 ICC 的色彩管理系统实现定义清晰、可重复、高质量的感知再现。
场景到复制品
首先讨论场景到复制品的感知再现,是因为这种色彩再现必须在自然场景采集时最先发生,理解这一变换有助于理解后续的变换要求。但用户应注意,在典型的数码相机工作流程中,场景到复制品的感知再现不受用户控制。几乎所有数码相机都会在相机内部完成场景到复制品的色彩再现。相机输出的图像文件并不代表场景本身,而是代表相机制造商认为可能是令人满意的场景复制品。这种再现通常包含对场景色度的调整,包括高光压缩、中间调对比度和色彩鲜艳度增强,详见下文。
同样,相机原始处理软件通常也内置场景到复制品的色彩再现。虽然可以从相机原始图像数据创建真正的场景参照图像,但大多数相机原始处理软件并不这样做。相机校准软件包含场景到 PCS 的色彩再现,但可能不提供用户控制(注意:在某些相机校准软件中,场景色彩分析精度更多受基于标板的特性化方法精度限制,而非刻意的偏好性改动)。
未来,预计用户将能更方便地获取场景参照图像数据,从而更明确地控制场景到复制品的色彩再现。目前,本文内容主要作为背景知识,适用于使用特殊相机模式或处理软件实现真实场景参照图像创建,再进行场景到复制品色彩再现的自定义工作流。
任何场景到复制品(场景参照→参考输出参照)感知变换的核心过程,都是色彩视觉适应、偏好调整和色域映射的协调组合。这种感知再现意图的色彩再现变换,用于以美观的方式将场景映射到复制品的固定范围。当源图像是场景参照时,设备到 PCS 的感知变换会执行从场景到感知再现意图参考介质的感知再现。
注意:在符合 ICC Version 4 的【场景参照】输入配置文件(例如数码相机输入配置文件)中,参考输出参照→场景参照的 PCS 到设备感知再现意图变换,应反转(即撤销)该配置文件自身的设备到 PCS 感知再现意图变换。
通常,感知色彩再现变换中的色彩视觉适应部分,包含从场景适应白点(色度和亮度)到复制品适应白点的适应。复制品约束条件和色彩视觉偏好决定了经白点适应后的场景色度如何映射,以产生令人满意的复制品。例如,如果场景亮度远高于预期观看条件下复制品的亮度,则可能需要提升彩度以保持适当的色彩鲜艳度。复制品的预期环境会影响所需对比度,更暗的环境需要更高的对比度。
偏好在确定这种映射中起着重要作用,观察者通常更喜欢复制品中更高的色彩鲜艳度和对比度,只要这种提升看起来不生硬。理想情况下,映射应针对具体场景和输出介质确定,这意味着需要图像专属的感知再现意图。在生产工作流程中,通常使用对大多数场景效果都尚可的固定映射。这些映射通常会提升场景伽马和中间调对比度。
例如,胶片复制系统的中间调伽马大于 1(约 1.2~1.6,取决于预期输出介质),并结合高光和暗调柔和衰减。这种 S 形映射使胶片系统能够同时接受低动态范围和高动态范围场景,同时保持理想的中间调对比度和色彩鲜艳度。同样,视频系统的系统伽马约为 1.2~1.4,并带有一定的高光压缩(至少在高端系统中)。
感知色彩再现变换中的偏好调整部分,通常包括对源色域和动态范围进行选择性扩展或压缩,以匹配特定输出(显示)介质。源场景色域的扩展和压缩可以基于特定数字化源设备的潜在场景范围来确定。或者,在特定场景的色彩再现中,可以评估每个特定源场景色域范围,并对其进行选择性扩展或压缩以匹配输出介质。在某些情况下,偏好映射还会明确考虑记忆色的还原。
在完成这种视觉 — 偏好映射之后,可能需要应用色域映射,将重新映射后的颜色纳入目标介质的实际色域内。理想情况下,视觉 — 偏好映射会完成这一步,但实际上通常需要后续的色域映射操作。注意:Version 4 输入配置文件中提供的感知再现意图色彩再现,以 ICC 感知再现意图参考介质为目标。
对于低、中、高动态范围、调性和色域范围的场景,最佳偏好映射各不相同。有些场景的颜色可达光谱轨迹(经色适应后甚至超出),并且具有极高的亮度(动态)范围,但大多数场景并非如此。事实上,大多数场景的动态范围(和色域)都小于 ICC 感知再现意图参考介质的 288:1。
ICC 配置文件常用于采集条件或显示条件(即图像状态)专属的工作流程,而非图像专属的工作流程。在这些工作流程中,自定义再现意图的选择是使 ICC 配置文件适配特定场景或色彩对象的一种方式。
需要说明的是,对原始(二维)艺术品或照片的采集数字化,与对场景(即对自然三维世界的取景)的采集是不同的。以上讨论针对场景采集。即使用数码相机采集原稿,也属于下文所述的重新目标化或重新用途化。用于场景采集的感知再现意图,通常不适用于二维原稿的采集。
重新目标化与重新用途化
在数据被色彩再现到某个参考输出参照或实际输出参照的首次显示条件(即输出参照图像状态)之后,可能需要为第二次显示对数据进行变换。例如,在典型的数码相机工作流程中,相机生成的 “令人满意的场景复制品” 是针对软拷贝显示屏观看设计的。当需要打印输出时,该显示屏参照数据可以进行色彩再再现。
色彩再再现变换定义为两种场景:当第二次显示旨在表现或匹配第一次显示的效果时,称为重新目标化。重新目标化通常用于 “打样”。当第二次显示独立于第一次显示(即不受其约束),并可以针对第二次显示条件进行优化时,称为重新用途化。
请注意,重新目标化和重新用途化均针对已处于图像参照图像状态(原稿参照或输出参照,但非场景参照)的源图像。
在重新目标化中,第一次显示输出或显示配置文件的设备到 PCS 介质相对色度再现变换,与第二次显示输出或显示配置文件的PCS 到设备介质相对色度再现变换依次执行。【当需要将第一次显示的目标介质底色保留到第二次显示时,可以使用绝对色度再现意图。】重新目标化不需要新的或修改后的图像状态偏好再现。通过第二次显示条件表现的准确性,将与第二次显示条件匹配第一次显示条件的能力(例如色域体积形状、亮度范围和色彩区分能力)成正比。
在重新用途化中,首要问题是移除色彩数据中因先前针对特定显示条件进行感知再现而引入的约束(这些约束基于由先前源和目标图像状态决定的色彩目标进行偏好设定)。问题在于,第一次偏好色彩再现所引入的约束,无法通过查看已被如此再现后的色彩数据来确定。色彩目标偏好再现行为也无法通过查看输出配置文件的感知再现意图变换轻易确定。此外,CMS 中的偏好功能可能对第一次显示有贡献,在准备后续显示时难以剥离。
为支持重新用途化,ICC Version 4 规范对感知再现意图变换提出了新的重点要求:
在符合 ICC Version 4 的【实际输出参照】输出配置文件中,实际输出参照→参考输出参照的设备到 PCS 感知再现意图变换,应反转(即撤销)该配置文件自身的 PCS 到设备感知再现意图变换,以便从 ICC 感知再现意图参考介质进行重新用途化。 在符合 ICC Version 4 的【原稿参照】色彩空间编码和扫描仪输入配置文件(例如 sRGB 配置文件、文档扫描仪配置文件)中,设备到 PCS 感知再现意图变换应将原稿色彩再再现为合适的 ICC 感知再现意图参考介质表现(即从设备或编码介质图像状态变换到 ICC 感知再现意图参考介质图像状态)。 在符合 ICC Version 4 的【原稿参照】色彩空间编码和扫描仪输入配置文件中,PCS 到设备感知再现意图变换应将色彩再再现回原稿(即从 ICC 感知再现意图参考介质图像状态变换到设备或编码介质图像状态),以便直接从原稿参照图像状态进行新的重新用途化。注意:为实现无损往返转换,该 PCS 到设备感知再现意图变换应是设备到 PCS 感知再现意图变换的逆变换。
使用 Version 4 ICC 配置文件时,可以通过将 “源” 第一次显示输出配置文件的设备到 PCS 感知再现意图变换与第二次显示输出配置文件的PCS 到设备感知再现意图变换依次执行,来完成重新用途化。来自源输出配置文件的设备到 PCS 感知变换,会 “撤销” 先前从感知再现意图参考介质到源配置文件实际输出介质的感知色彩再再现。
注意:只有当第一次显示是由感知再现变换产生时,使用感知 “撤销” 才适用。经验法则是:应使用用于生成特定显示的再现意图的逆变换来 “撤销” 该显示。同时请注意,即使在符合规范的 Version 4 ICC 配置文件中提供了更好的支持,后续显示仍可能受到早期变换中色彩细节丢失的限制。
一般来说,在重新用途化中,如果目标输出参照图像状态的色域和观看环境条件与源输出参照图像状态 “相似”,则不进行偏好调整的色度再现意图可能获得可接受的结果。(事实上,如果源和目标介质与 ICC 感知再现意图参考介质相似,色度再现和感知再现意图变换之间几乎没有差别。)
另一方面,当色域约束和 / 或观看环境存在显著差异时,带有内置偏好调整的感知再现意图可以改善效果。包含完整 ICC 输出配置文件(完整的 PCS 到设备和设备到 PCS 变换集)、描述 PDF 输出意图的 PDF/X‑3 文件支持这种类型的重新用途化。
Version 4 ICC 配置文件的目标是支持无差别使用感知再现意图进行重新用途化。预计随着 Version 4 校准工具在生成高质量感知色彩再再现变换方面变得更加强大,这一目标将会实现。但是,在介质与感知再现意图参考介质差异很大的关键应用中,高级用户可能会发现,谨慎、可控地使用色度再现意图、抽象配置文件和 CMS 色彩再现可以产生更好的结果。
在多次显示中保留艺术意图
在多次显示中保留艺术意图,可能需要结合使用重新目标化和重新用途化方法。在特定情况下最有可能产生最佳效果的方法,取决于各种实际介质之间以及与感知再现意图参考介质的相似程度。如果提前规划了多个独立优化的显示,则可以考虑替代方案。如果需要实现特定的艺术意图,则应特别注意第一次显示。
可以通过以下方式获得大色域输出参照源图像:
或者,在使用合适的感知再现意图变换将场景参照图像数据色彩再现到感知再现意图参考介质后,可以通过使用合适的感知再现意图色彩再再现变换,从感知再现意图参考介质再再现到大色域输出设备的介质,从而获得第一次 “实际” 显示。使用这种 “超集” 第一次显示作为后续显示的源,可以改善对每个后续显示的优化,同时保持与预期艺术意图的色彩保真度。
当第一次显示的色彩再现代表包含创作者艺术意图的 “母版” 图像时,后续的色彩变换不应 “撤销” 初始的感知再现意图色彩再现。
如果母版图像以感知再现意图参考介质为目标,而实际输出介质与感知再现意图参考介质不相似,则应使用实际输出目标配置文件的感知再现意图变换,将色彩从感知再现意图参考介质再再现到实际输出介质。
如果母版图像以与感知再现意图参考介质显著不同的第一次实际显示介质为目标,且后续实际输出介质与第一次显示介质相似:
第一次实际显示介质、感知再现意图参考介质和后续实际输出介质三者彼此都显著不同的情况,对色彩管理来说最具挑战性。理想情况下,第一次实际显示介质配置文件应执行到感知再现意图参考介质的色彩再再现,然后从感知再现意图参考介质到后续实际输出介质进行色彩再再现。
但是,输入和输出配置文件的感知色彩再再现可能无法相互互补以保留母版图像的艺术意图。在这种情况下,使用专门调整的设备链接配置文件(DeviceLink) 在第一次显示与每个后续显示之间直接变换,可能会产生更好的结果。
注意:如果多次显示之间不需要相关的艺术意图,则可以通过保留采集参照(场景或原稿参照的大色域 RGB) 数据作为每个独立显示色彩再现或再再现的源,来获得最终输出的更大灵活性。这为每次显示提供了最大的灵活性。需要说明的是,这种方法可能会产生同一图像的明显不同版本,因为场景到图像的色彩再现可能相当激进,并且涉及整体亮度、对比度、色调和饱和度等选择,而不仅仅是将场景优化到某种输出介质。
更多再现意图序列示例
ICC 感知再现意图参考介质图像的显示
当需要直接显示色彩图像的感知再现意图参考介质效果时,需要显示设备的性能匹配或超过感知再现意图参考介质。在此前提下,可以使用来自 PCS 的介质相对色度再现,将感知再现意图参考介质图像重新目标化到实际输出设备(在正确感知再现到感知再现意图参考介质之后)。然后应在参考观看条件(ISO 3664 P2 条件) 下观看此类显示,以产生正确的视觉效果。
图像专属偏好色彩再现
如上所述,可以使用图像专属配置文件和 / 或再现意图,从采集参照状态到参考输出参照 ICC 感知再现意图参考介质获得优化的偏好色彩再现。使用图像专属色彩再现时,应考虑面向特定文档的各类色彩对象之间的色彩视觉兼容性需求。
从模糊图像状态 RGB 色彩编码进行色彩再现或再再现
在这种情况下,首先要判断:色彩数据是否已预先色彩再现到输出参照状态?某些 RGB 编码本身带有特定的图像状态:sRGB 是面向显示器观看的输出参照;ROMM/ProPhoto RGB 是面向 ICC 感知参考介质打印条件的输出参照。推断色彩再现图像状态时,了解生成 RGB 数据的使用场景或工作流程会有所帮助。通常,交换的 RGB 数据已经色彩再现到第一次显示,可以视为输出参照。但除此之外,可能很难确定 RGB 数据是针对打印还是显示器观看优化的。从 RGB 工作空间进行色彩再再现时,数据的图像状态以及它可能先前被 “色彩再现” 到的介质,都会影响后续色彩再再现的结果。请注意,可能已经应用了手动调整来针对特定显示优化数据。必须谨慎,因为重复执行场景参照到输出参照的感知再现意图变换(如上所述)会降低图像质量,应用不恰当的色彩再再现变换也会如此。
可以选择适合特定工作空间中图像数据的源再现意图。例如,在打印典型 sRGB 图像数据之前,应将其从显示参照状态重新用途化为与 ICC 感知再现意图参考介质对应的参考输出参照图像状态。另一方面,如果用户已经编辑 Adobe RGB 图像数据以在打印介质上产生所需效果,则在进行打印变换时,相对色度源再现意图可能是合适的。
在为先前已色彩再现(输出参照)的 RGB 编码图像选择 “下一次显示” 目标再现意图时:如果实际输出显示的色域范围和色调范围与参考介质相似,则从感知再现意图参考介质到实际输出显示编码的色彩再再现可以采用介质相对色度或绝对色度再现;如果实际输出显示的色域范围和色调范围与参考介质显著不同,则感知再现可能提供更好的结果。
计算机生成图像的色彩再再现
在再现计算机生成色彩时使用感知再现意图,意味着将计算机显示器视为 “原始” 采集设备。可以使用符合 Version 4 规范的计算机显示器输入配置文件的感知再现意图,将计算机显示器的 “合成原稿”(原稿参照图像状态)偏好性色彩再再现到 ICC 感知再现意图参考介质。从参考介质到 “下一次显示” 实际输出编码的再现意图选择与上述讨论类似。


