在數(shù)字圖像中,將圖像中各種不同的顏色組織起來的方法,稱之為色彩模式。色彩模式?jīng)Q定著圖像以何種方式顯示和打印。制作各種精美的圖像、或者用于各種輸出的稿件,選擇正確的色彩模式是至關(guān)重要的。各種色彩模式之間存在一定的通性,可以很方便地相互轉(zhuǎn)換;它們之間又存在各自的特性,不同的色彩模式對(duì)顏色的組織方式有各自的特點(diǎn)。色彩模式除了決定圖像中可以顯示的顏色數(shù)目外,還會(huì)直接決定圖像的通道數(shù)量和圖像的大小。下面,我們來詳細(xì)講解它們是如何工作,又是如何相互轉(zhuǎn)換的。
我們先來了解一些顏色的基本屬性:
我們知道,所有的顏色都是用色相、飽和度、亮度三個(gè)特性來描述的,也就是所說的HSB。嚴(yán)格地說,在PS中HSB并不是一種色彩模式,它針對(duì)PS而言只是一種配色方式??梢愿鶕?jù)它的特性配出需要的顏色來為其它彩色模式的圖像所用,但PS中并不存在HSB模式,其它的色彩模式也不能轉(zhuǎn)換為HSB模式。只要在選定了一定的色相、飽和度、亮度,就能配出所需要的顏色。
1. 色相(Hue)
色相是物體透射或反射光波的波長有關(guān)的顏色物理的心理特性。它的范圍以 0 至 360 度之間的角度值表示。色相是以顏色的名稱來識(shí)別的,如紅色、橙色或綠色。
2. 飽和度(Saturation)
飽和度指顏色的強(qiáng)度或純度,表示色相中灰色成分所占的比例,用0%-100%(純色)來表示。
3. 亮度(Brithtness)
亮度是顏色的相對(duì)明暗程度,通常用0%(黑)-100%(白)來度量。
作為配色方式在PS中存在的HSB模式,是對(duì)顏色基本特性的描述。PS中其它的彩色色彩模式,都是以HSB為基礎(chǔ)的。
在PS中,常用的色彩模式有位圖、灰度、RGB、CMYK、Lab幾種色彩模式;其它還包括索引、雙色調(diào)、多通道幾種不常用到的色彩模式。
一、位圖模式
位圖實(shí)際上是由一個(gè)個(gè)黑色和白色的點(diǎn)組成的,也就是說它只能用黑白來表示圖像的象素。它的灰度需要通過點(diǎn)的抖動(dòng)來實(shí)現(xiàn),即通過黑點(diǎn)的大小與疏密在視覺上形成灰度。它的每個(gè)象素只能負(fù)載兩種亮度級(jí)別,即和白色。
由無數(shù)黑點(diǎn)組成的位圖。
放大的局部,由黑點(diǎn)的疏密產(chǎn)生的顏色深淺感覺。
當(dāng)其它色彩模式的圖像轉(zhuǎn)化為位圖模式時(shí),會(huì)損失大量的細(xì)節(jié),并且只有灰度模式的圖像能直接轉(zhuǎn)換為位圖,其它如RGB、CMYK等常用的色彩模式在轉(zhuǎn)換成位圖時(shí)必須先轉(zhuǎn)換為灰度模式,然后才能轉(zhuǎn)換為位圖。位圖模式的圖像只支持一個(gè)圖層,在轉(zhuǎn)換的過程中所有的圖層會(huì)被自動(dòng)壓平。它只有一個(gè)位圖通道。
原圖。
在PS里,對(duì)原圖執(zhí)行“模式/灰度”,將其轉(zhuǎn)換為灰度模式。再執(zhí)行“模式/位圖”,調(diào)出位圖設(shè)置面板。
其中輸入分辨率為原圖像的分辨率,輸出分辨率為轉(zhuǎn)換后位圖的分辨率。輸出分辨率越大,圖像所保留的細(xì)節(jié)越多;由于位圖只能以黑白來表示圖像的象素,所以當(dāng)它的輸出分辨率大于輸入分辨率時(shí),由于增加圖像的象素大小所產(chǎn)生的視覺模糊感被削弱了。
輸出方法中有5種在轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)圖像的處理方式供選擇:
1、50%閾值:表示在轉(zhuǎn)換過程中,色彩濃度(這里指灰度,因?yàn)橹挥谢叶葓D像可以轉(zhuǎn)換為位圖)大于50%的象素全部變成黑色,小于50%的象素全部變成白色,形成一種強(qiáng)烈的黑白對(duì)比效果。它只在黑白相交的地方產(chǎn)生少量的獨(dú)立黑點(diǎn)。
2、圖案仿色:將黑白象素點(diǎn)排列成一定序列,然后使用形成的序列代替黑點(diǎn)對(duì)圖象進(jìn)行抖動(dòng)得到的結(jié)果。
3、擴(kuò)散仿色:它是轉(zhuǎn)換位圖過程中保留圖像細(xì)節(jié)最多的一種方式。它由無數(shù)的細(xì)小黑點(diǎn)組成圖像,其轉(zhuǎn)換過程比圖案仿色更精確。
4、半調(diào)網(wǎng)屏:選擇這種轉(zhuǎn)換方式時(shí),它會(huì)繼續(xù)調(diào)出半調(diào)網(wǎng)屏的設(shè)置面板,可以設(shè)置網(wǎng)線的頻率、角度及形狀,類似印刷過程中的加網(wǎng)方式。如圖:
由這種方式產(chǎn)生的結(jié)果:
5、自定圖案:可以使用自定的圖案代替黑點(diǎn)對(duì)圖像作抖動(dòng)處理。
在PS中建立一個(gè)大小為10X10象素,分辨率為72,背景為白色的圖像,輸入一個(gè)字母“A”,調(diào)整其位圖位置如圖:
執(zhí)行“編輯/定義圖案”,為自定義的圖案命名:
對(duì)原圖(轉(zhuǎn)換后的灰度圖像)執(zhí)行“圖像/模式/位圖”,在位圖設(shè)置面板上輸出方式選擇自定圖案,圖案選擇剛才自定義的圖案。為了方便觀察,這里的分辨率可以設(shè)大一些:
以下是其執(zhí)行的結(jié)果,由剛才自定義的圖案(字母A)代替了黑點(diǎn)對(duì)圖像進(jìn)行抖動(dòng)處理。
位圖在早期主要應(yīng)用于不能識(shí)別顏色和灰度的顯示及輸出設(shè)備,目前在進(jìn)行文字掃描識(shí)別過程中還需要應(yīng)用到位圖。
就圖像處理而言,合理地運(yùn)用位圖的特點(diǎn),也可以產(chǎn)生出一些奇妙的效果:
半調(diào)網(wǎng)屏 自定圖案(點(diǎn)擊放大)
·基本屬性(二):灰度模式
二、灰度模式
在灰度模式的圖像上,每個(gè)象素能負(fù)載2的8次方(256)種灰度級(jí)別,范圍值從0(黑色)至255(白色)。其表現(xiàn)方式用油墨的覆蓋濃度來表示,0%為白色,100%為黑色。當(dāng)彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度模式后,圖像會(huì)去掉顏色信息,以灰度顯示圖像,類似黑白照片的效果。圖像的單色通道實(shí)際上也可以也看作是一張灰度圖片。灰度模式的圖像只有一個(gè)灰色通道。
在PS里對(duì)彩色圖像執(zhí)行“圖像/模式/灰度”,會(huì)彈出警告對(duì)話框,提示此操作會(huì)扔掉圖像的顏色信息,并且不能恢復(fù)(除非使用歷史記錄取消操作)。
如果圖像中含有多個(gè)圖層,則在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)提示是否在扔掉顏色信息時(shí)合并圖層。
灰度模式的圖像支持多個(gè)圖層,如果選擇不拼合圖層,則其轉(zhuǎn)換后的圖層信息被完全保留。
原圖 轉(zhuǎn)換后的灰度圖
上圖中,當(dāng)彩色模式的圖像轉(zhuǎn)換為灰度模式時(shí),PS會(huì)自動(dòng)計(jì)算每種彩色相對(duì)灰度的亮度,并在灰度圖像還原,從而得到完整的灰度圖像。
灰度模式的圖像也可以轉(zhuǎn)換為其它的彩色模式,轉(zhuǎn)換過程中灰度色會(huì)被其它模式的顏色代替。如轉(zhuǎn)換為RGB或CMYK模式時(shí),在人的視覺上還是一張灰度圖片,但是它原有的灰度色已經(jīng)被構(gòu)成RGB或CMYK的各種單色混合出來的灰色代替了。
灰度模式的圖像中的通道和顏色信息
·基礎(chǔ)模式(三):RGB模式
三、RGB模式
RGB色彩模式由自然界中光的三原色的混合原理發(fā)展而來。RGB分別代表紅色(Red)、綠色(Green)、藍(lán)色(Blue)。它的每個(gè)象素在每種顏色上可以負(fù)載2的8次方(256)種亮度級(jí)別,這樣三種顏色通道合在一起就可以產(chǎn)生256的3次方(1670多萬)種顏色,它在理論上可以還原自然界中存在的任何顏色。
RGB模式的圖像支持多個(gè)圖層。據(jù)有R、G、B三個(gè)單色通道和一個(gè)由它們混合顏色的彩色通道。
在RGB色彩模式的圖像中,某種顏色的含量越多,那么這種顏色的亮度也越高,由其產(chǎn)生的結(jié)果中這種顏色也就越亮。例如如果三種顏色的亮度級(jí)別都為0(亮度級(jí)別最低),則它們混合出來的顏色就是黑色;如果它們的亮度級(jí)別都為255(亮度級(jí)別最高),則其結(jié)果為白色。這和自然界中光的三原色的混合原理相同。
RGB色彩模式的顏色混合原理
四、CMYK模式
CMYK模式和印刷中油墨配色的原理相同。它由青(Cyan)、洋紅(Magenta)、黃(Yellowr)、黑(Black)四種顏色混合而成。它和RGB模式一樣,每個(gè)象素在每種顏色上可以負(fù)載2的8次方(256)種亮度級(jí)別,范圍值從0%至100%(0為白色,100為黑色)。理論上它可以產(chǎn)生256的4次方種顏色,但由于輸出過程中顏色信息的損失、輸出技術(shù)和環(huán)境的限止(如某些油墨的濃度不能過高,否則會(huì)產(chǎn)生溢色),實(shí)際上能產(chǎn)生的顏色數(shù)量比RGB還少。
CMYK模式的圖像支持多個(gè)圖層。據(jù)有C、M、Y、K四個(gè)單色通道和一個(gè)由它們混合顏色的彩色通道。
CMYK模式的圖像中,某種顏色的含量越多,如同印刷中某種油墨的濃度越高,那么它的亮度級(jí)別就越低,在其結(jié)果中這種顏色表現(xiàn)的就越暗,這一點(diǎn)與RGB模式的顏色混合是相反的。它和顏色的物理混合原理相同。
CMYK色彩模式的顏色混合原理
由于CMYK模式所能產(chǎn)生的顏色數(shù)量要比RGB模式產(chǎn)生的顏色數(shù)量少,所以當(dāng)RGB模式的圖像轉(zhuǎn)換為CMYK模式后,圖像的顏色信息會(huì)有明顯的損失:
RGB模式的原圖像 轉(zhuǎn)換為CMYK模式后的圖像
從上面我們可以看到,當(dāng)RGB模式圖像轉(zhuǎn)換為CMYK模式后,其色彩信息有較大的變化,特別在一些較鮮、亮的地方。但當(dāng)CMYK模式的圖像轉(zhuǎn)換為RGB模式時(shí),在視覺上不會(huì)產(chǎn)生有變化。
在將RGB圖像轉(zhuǎn)換成CMYK圖像前,可以先對(duì)圖像執(zhí)行“視圖/較樣顏色”,可以預(yù)覽轉(zhuǎn)換后的效果(本操作對(duì)圖像的最終結(jié)果沒有任何影響,繼續(xù)執(zhí)行此操作則取消預(yù)覽)。這樣如果某些部分的顏色由于損失過多而造成失真,則可以盡量修改原圖像的顏色,以得到顏色信息損失最少的結(jié)果。
對(duì)圖像執(zhí)行“較樣顏色”得到的預(yù)覽效果
CMYK模式能完全模擬出印刷油墨的混合顏色,目前主要應(yīng)用于印刷技術(shù)中。雖然它所產(chǎn)生的顏色并沒有RGB模式豐富,但是它在顏色的混合中比RGB模式多了一個(gè)黑色通道,這樣所產(chǎn)生的顏色的縱深感要比RGB模式更加穩(wěn)定(RGB圖像會(huì)讓人產(chǎn)生“漂”或“浮”的感覺,這是由于它沒有黑色通道,所以感覺顏色的暗部深不下去)。
·基礎(chǔ)模式(五):LAB模式
五、Lab模式
Lab模式是唯一不依賴外界設(shè)備而存在的一種色彩模式。它由亮度(L)通道、a通道和b通道組成,其中亮度的范圍從0-100;a代表從綠色到紅色,b代表從藍(lán)色到黃色,a和b的顏色值范圍都是從-120-120。這三種通道包括了所有的顏色信息。
Lab模式也支持多個(gè)圖層。據(jù)有L、a、b三個(gè)單色通道和由它們混合的彩色通道。
六、索引模式
索引模式和灰度模式比較類似,它的每個(gè)象素點(diǎn)也可以有256種顏色容量,但它可以負(fù)載彩色。索引模式的圖像最多只能有256種顏色。當(dāng)圖像轉(zhuǎn)換成索引模式時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)圖像上的顏色歸納出能代表大多數(shù)的256種顏色,就象一張顏色表,然后用這256種來代替整個(gè)圖像上所有的顏色信息。
轉(zhuǎn)換成索引模式后的圖像 局部放大的圖像
索引的圖像只支持一個(gè)圖層,并且只有一個(gè)索引彩色通道。
索引模式的圖像就像是一塊塊由彩色的小瓷磚所拼成的,由于它最多只能有256種彩色,所以它所形成的文件相對(duì)其它彩色要小得多。索引模式的另一個(gè)好處是它所形成的每一個(gè)顏色都有其獨(dú)立的索引標(biāo)識(shí)。當(dāng)這種圖像在網(wǎng)上發(fā)布時(shí),只要根據(jù)其索引標(biāo)識(shí)將圖像重新識(shí)別,它的顏色就完全還原了。
七、雙色調(diào)
雙色調(diào)相當(dāng)于用不同的顏色來表示灰度級(jí)別,其深淺由顏色的濃淡來實(shí)現(xiàn)。只有灰度模式能直接轉(zhuǎn)換為雙色調(diào)模式。當(dāng)它用雙色、三色、四色來混合形成圖像時(shí),其表現(xiàn)原理就像“套印”。
雙色調(diào)模式支持多個(gè)圖層,但它只有一個(gè)通道。
在PS中對(duì)灰度圖像執(zhí)行“圖像/模式/雙色調(diào)”調(diào)出雙色調(diào)設(shè)置面板:
在類型中,我們可以設(shè)置所要混合的顏色數(shù)目:包括單色、雙色、三色、四色;在中間的顏色方框中,可以任意指定用何種顏色來混合;單擊其左邊的曲線框,可以在調(diào)出的雙色調(diào)曲線面板中調(diào)節(jié)每種顏色的濃淡。
下面是將一朵淺黃色的玫瑰花經(jīng)過轉(zhuǎn)換為雙色調(diào)模式變成一種古樸的藍(lán)色
原圖 轉(zhuǎn)換成雙色調(diào)模式后的圖像
雙色調(diào)模式只能模擬出印刷的套色,并不能在真正意義上還原圖像的本色。運(yùn)用這種方式,可以對(duì)黑白圖片進(jìn)行加色處理,得到一些特別的顏色效果。這種方法在處理一些藝術(shù)照片時(shí)會(huì)經(jīng)常用到。
八、多通道
多通道模式?jīng)]有固定的通道數(shù)目,它可以由任何模式轉(zhuǎn)換而來,當(dāng)RGB模式或CMYK模式丟掉一個(gè)通道后,其余的通道也會(huì)轉(zhuǎn)換成多通道模式。它只支持一個(gè)圖層。
多通道模式適用于有特別要求的輸出。例如圖像只有兩個(gè)或三個(gè)單色混合而成,這樣用多通道模式輸出時(shí)可以在減少成本的情況下保證圖像的輸出效果。
通過上面對(duì)PS色彩模式的分析,我們初步了解了各種色彩模式之間的共性與個(gè)性,以及各種色彩模式的適用范圍。在數(shù)碼設(shè)計(jì)中,色彩是最精彩的部分,掌握了色彩模式的相關(guān)知識(shí),對(duì)圖像顏色的選取和結(jié)果輸出都有很大幫助。
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