色彩还原背后的秘密

如果有机会用不同品牌、型号的数码相机拍摄同样的场景，你会发现得到的照片颜色总是不尽相同。有些照片颜色艳丽，有些可能淡雅，那么究竟哪个好呢？对于非专业人士来说，你完全可以根据自己的喜好来决定，俗话说“萝卜青菜各有所爱”，对色彩的喜好也会因人而异。不过，这并不表示色彩的好坏是个“没谱”的事情，色彩的准确性是可以通过专业手段衡量的，而对于相机来说，忠实还原被摄物体是它的责任，所以保证色彩准确性是必要的。

《个人电脑》实验室与专业色彩领域权威厂商X-rite有良好的合作关系，借助X-rite i1 pro/ProfileMaker专业色彩管理系统，我们得以对数码相机的色彩准确性进行了深入的考察。
首先，我们使用数码相机拍摄GretagMacbeth Digital ColorChecher SG色彩标板（对专业色彩校正很有研究的GretagMacbeth如今已经被X-rite并入旗下），为了保证色彩的准确性，我们采用了高显色性5000K标准光源作为照明光源。我们使用X-rite ProfileMaker软件对得到的照片进行分析处理，生成数码相机icc色彩文件，在专业色彩校正领域icc文件是至关重要的，因为它全面的描述了设备的色彩特性，通过对数码相机的icc文件的分析我们就能了解数码相机是否可以准确地还原色彩。需要注意的是，为了保证测试的准确性，分析处理数据时我们并没有使用ColorChecher SG色彩标板的通用色彩数据，而是采用i1 pro系统实际测量了我们采用的ColorChecher SG色彩标板的每个色块的色彩数值，毕竟每块色板在制作中不可能保持完全一致，而随着时间的推移色板的色彩也会产生变化，所以通过实际测试就可以免除这些误差。

不同相机色域有明显的区别，对绿色的表现力普遍差一些，蓝色也和sRGB标准有较大差异。

我们首先从xyY色彩空间上看一看数码相机的色彩范围，也就是它们可以拍摄感知的真实世界的色彩范围究竟有多大。我们在CIE1931色彩空间上绘制了Windows系统采用的sRGB色彩标准定义的色彩空间，我们发现本次专题的数码相机色域范围和sRGB标准都存在一些差异。在红色方面与sRGB较为接近，有些产品略小一些，而绿色则距离sRGB规定有较大差距，不过蓝色方面不少产品都超出了sRGB的规定。

需要说明的是，由于使用这些相机的都是非专业用户，实际使用中并不会利用相机的icc文件在photoshop一类的专业软件中对照片加以色彩校正，如果不进行色彩校正我们就等于把相机的色彩特性默认为等同于sRGB标准。不过我们看到数码相机色彩范围和sRGB标准差别还是很明显的，这样一来我们在显示器上看到的照片以及打印甚至冲印出来的照片就肯定会产生色彩失真——俗称偏色。

Lab空间中利用3D方式描绘出sRGB和SONY DSC-H9的色彩空间， sRGB空间用粉红色半透明表示，H9色彩空间用实际色彩表示。

现在还需要解释一下色域范围和我们看到的色彩效果之间的关系。如果相机的红色和sRGB标准一致，那么照片中的红色基本上可以反映物体的原本颜色。如果相机的色彩范围范围小于sRGB要求，那么超出其色彩范围的颜色在拍摄的照片中都会表现为饱和度最高的颜色，尽管这些颜色原本在sRGB规范中可能饱和度并不高，被这架相机拍摄后却变得更浓了。也就是说，如果我们看到相机拍摄的照片色彩浓郁夸张，那么实际上这个相机的色彩范围要比sRGB小。例如参测产品的绿色范围都比较窄，那么用这些相机拍摄大自然时，可能草地、树叶的颜色都变浓郁了，但是却并不真实。反之，如果相机的色彩超出了sRGB的色彩范围，那么情形刚好和绿色相反，拍出的照片颜色就会偏淡。例如使用单反相机的AdobeRGB宽色域模式拍摄的照片如果不经过色彩修正，直接观看会发现色彩淡雅许多。由于本次专题的相机都面向非专业用户，并不会进行后期的色彩校正，所以它们的色彩范围也不是越大越好，而应该越接近sRGB越好。

Lab空间上sRGB标准的6基色色值。

利用Lab色彩空间，我们还可以更细致的分析相机的色彩准确性。我们可以在a-b色彩空间上绘制出sRGB 标准中R（红）、G（绿）、B（蓝）、C（青）、M（品红）、Y（黄）六种主要基色，并详细绘制出每种主色10级不同浓度。我们看到，每种主基色都是从色彩空间元点向外发散的一条直线。原点处色彩值为0，也就是各种颜色浓度最低都会变成灰色，而直线的末端是这种主色最浓、最亮丽的颜色，饱和度达到了100%。如果我们把6种主色的最浓颜色依次连接起来，那么这个区域就是在Lab色彩空间上的相机的色域范围。

SONY DSC-H9和sRGB标准比较

我们可以把相机的6种主色和sRGB进行比较。某一个主色直线如果和sRGB的主色直线重合，而且长度一致，那么就说明色彩准确性好。反之如果长度不一致说明色域范围缩小或放大了，如果出现偏离、甚至出现弯曲，就说明存在偏色失真。

SAMSUNG蓝调L77和sRGB标准比较

SONY DSC-H9的色彩准确度值得称赞，SONY DSC-H7虽然采用自动白平衡，画面整体略偏红但仍然表现不错，如果采用手动白平衡色彩准确度更有提高，另外Canon PowerShot S5 IS的表现也较好，其红色尽管色域略有缩小却几乎没有色彩偏离。相比之下，SAMSUNG蓝调L77的色彩偏差就大了些，理光Caplio R7表现也逊色些。