所见即所得

WYSIWYG (ˈwɪziwɪɡ)

What You See Is What You Get

这本书最后几章内容有点放飞自我的感觉，也不怎么给参考文献，不是很能看懂，为了内容完整（以及这本书已经续借三次了）还是硬着头皮写完吧。

“属性”

先定义了一堆颜色再现的“属性”：

  • 范围 Scope：分为“与颜色再现自身相关”和“颜色再现和源色相关”。没听懂，大部分都是后一种，和喜好颜色有关的是前一种。

大概是指颜色再现的目标是为了在各种程度上还原源色（不论是光谱、三刺激值或是色貌）还是有别的目标。比如拍摄一个低显色灯光下的色卡，是还原出失准的颜色，还是色卡在标准照明体下的颜色。

  • 应用 Application：分为与应用相关或独立于应用。这个也没听懂，大部分都是后一种，只有一个创造性颜色再现是前一种。

这个应该比前一种情况更“激进”一些。喜好色或记忆色虽然也是进行了偏离“准确”状态的调整，但仍是符合心理物理现象的（记忆色也算一种色貌现象）。而应用相关可能指为了某种应用场景而进行更创造性和夸张的处理，比如黑白化、艺术性的着色等。

  • 基本性质 Nature：分为可以确定性描述（已知颜色再现具有这样的性质）和“理想状态的再现”。这个也不怎么听得懂，大概意思是能够确定的是前一种（使用“相等”，“相对”这种关系描述的），比较含糊的是后一种（记忆色，喜好色之类的）。

  • 表现 Expression：分为可以用物理方法定量测量和可以用心理视觉定性测量的。这个就很好理解，书里提到“可以定量测量”与上面的“与源色相关”总是成对出现，但好像既不充分也不必要，比如色貌相等的颜色再现就是源色相关但不能定量测量。

这些属性还有各自的代号（一个大写字母），也没看出有什么关系，这个代号和后面的例子还对不上，我也查不到哪个文献里提到了这些东西。

Hunt 的分类

Hunt 把颜色再现的目标分为几类，出自 The Reproduction of Colour 一书的第 11 章。

光谱颜色再现：源和再现的光谱一致，比如 Lippmann 彩色摄影（1908 年的诺贝尔奖），是通过干涉实现的，洛桑联邦在 2021 年进行了复现和详细的分析 1。

正确颜色再现：源和再现的三刺激值（绝对值）一致，意味着在相同观看条件下，绝对色貌（视明度和视彩度）属性一致。

色度颜色再现：源和再现的色坐标（按照对应白色的归一化三刺激值）一致，意味着在相同观看条件下，相对色貌（明度和彩度）属性一致。

以上三种是能够物理测量的，但要注意需要在相同观看条件下，才能获得较好的颜色再现效果，因为他们没有考虑观看条件对色彩感知的影响。一个很好的例子是在自发光屏幕上再现出白炽灯下的白纸，如果三刺激值或色坐标一致，屏幕上的颜色看起来会更黄一些，可能是因为自发光屏幕不会引起折扣光源现象，色适应程度比白炽灯观看环境更低。

等价颜色再现：各自观看条件下，色貌属性绝对量相同，三刺激值则不相同。考虑了观看条件对颜色感知的影响，包括色适应等。

对应色颜色再现：各自观看条件下，色貌属性的相对量相同，色坐标不相同。相机的理想颜色再现应该属于这种情况。

这两种是考虑了色貌的上两种的对应再现。在不考虑同色异谱问题的情况下，理论上能达到“所见即所得”（What you see is what you get）的效果。原文里提到等价颜色再现中，虽然绝对亮度不同，但应该比较接近，但实际上由于高亮度下，视明度的高度非线性，绝对亮度可能相差较多。

喜好颜色再现：为了满足喜好，对颜色进行调整。比如让蓝天更蓝、肤色更红润或更高的明度来满足人们对图片的喜好，可以理解为修图，相机的颜色再现也有大部分属于这种情况。

ICC 的四种显色意图

颜色再现的目标在 ICC 色彩管理系统中被称为显色意图（Rendering Intent），分为四种：

  • 感知（Perceptual）：保持图像的总体色貌，当色域大小不匹配时，会进行压缩或扩展，以适应目标色域。会改变图像所有颜色的色调和饱和度，但能保持图像颜色之间的总体视觉关系。
  • 饱和色（Saturation）：使得目标图像的饱和度尽可能高，进行色域压缩或扩展时不注重整体色貌匹配。一般来说，比感知意图的目标色域更大。
  • 绝对色度（Absolute Colorimetric）：尽可能精确的匹配色度，源色域和目标色域重叠的部分保持不变，目标色域以外的颜色保持色调不变，映射到色度尽可能接近的位置。
  • 相对色度（Relative Colorimetric）：与绝对色度显色意图的区别在于，首先将原图的白场和黑场变换到目标色域的白场和黑场，对变换后超出色域的颜色进行保持色调不变的最近位置映射。

此处的白场和黑场仅指代亮度，绝对色度和相对色度都是有色适应的，绝对色度显色意图的绝对亮度也会维持基本不变，即使目标色域有更亮的白场。

色域

色域指的是一个设备或系统能够再现的颜色范围。色域在不同空间有不同的形状，对于显示器这样的加色系统，RGB 色域是一个立方体，在 RGB 上应用非线性（Gamma）后仍然是一个立方体，因为 RGB 是线性无关的，使用从 RGB 到 XYZ 的转换矩阵，将立方体映射到 XYZ 空间后，色域是一个平行六面体。

当我们提及“最近”，“最小差异”，“色调”时，都是在均匀颜色空间中，而从 XYZ 向均匀颜色空间的转换中，包含了非线性步骤，即便是 IPT 或 sUCS 这样简单的均匀颜色空间，也由两步线性变换和夹在其中的一步非线性变换组成。

这个非线性变换会把平行六面体变成一个很复杂的形状，包含曲面和曲线，而且大部分情况下是非凸的。要描述这么复杂的边界，可以使用凸壳或者 $\alpha$-shape 来近似。

确定了色域在均匀颜色空间上的形状后，使用不同的“路径”（等明度、等色调或者是别的斜线），将色域外的颜色沿着“路径”移动到色域内，移动的距离可以由距离作为参数来确定，最简单粗暴的方式是裁切，即只要在色域外就直接移动到色域边界。

完结撒花

这本书的笔记到这里就结束了，有关后两章颜色管理和显示、采集设备的更多内容将在别的工作内介绍（这本书里写的太潦草了）。

从寒假拖延到暑假，也算是重新学习了一遍色彩科学，希望你我都有新的发现和收获。

Footnotes

  1. G. Baechler, A. Latty, M. Pacholska, M. Vetterli, and A. Scholefield, “Shedding light on 19th century spectra by analyzing Lippmann photography,” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 118, no. 17, p. e2008819118, Apr. 2021, doi: 10.1073/pnas.2008819118. ↩