如何看懂測試報告（3/5）- 色彩重建理論

Mr. OH!主講
ANAN 策劃

續上篇….在討論完如何運用MTF理論建立解像力評估模式後，接下來我們要將焦點轉往色彩重建的部分。很多人都知道色彩是由三原色紅色、綠色和藍色所組成的。但可能只有少數的人瞭解顏色是如何透過人的眼睛在大腦中重組成彩色影像。基本上，眼睛視網膜底部的色彩接受端會對這三原色的波長（R.G.B）產生反應，並且產生神經電子訊號送往大腦進行判讀。而大腦會將所得到的訊號轉換為紅，綠，黃，藍四色（C.M.Y.K.）並組合成影像。目前對於人類的大腦為何要做這樣改變的機制不明，但前人卻根據觀察和比較的結果，歸納出「三原色學說」和「對立色彩學說」。

不管是1802年由YOUNG所提的三原色學說，亦或者是1878年Hering 所提的對立色彩學說。我們可以確知一件事，就是吸收色（CMY）和添加色（RGB）互為「互補色」，任何兩種吸收色混合後就可形成一種添加色，反之亦同。因此，當人們想要重建一個逼真的色彩系統時自然而然的想到複製人眼的機制。幾經嘗試我們建立多種不同色彩模型來描繪和重現色彩。其中較常用的模型有RGB（紅色、綠色、藍色）-放射光譜、CMYK（青色、洋紅、黃色、黑色）-吸收光譜，CIE（國際照明協會）所制訂的 L*a*b以及輔助重現色彩的HSB（色相，飽和度和明度）模式。MR.OH！以下的列表和例圖來解說各個色彩模型的特質：

RGB模式（4K） RGB影像使用三種色彩（紅色、綠色、藍色），可在螢幕上重現多達一千六百七十萬種色彩。以此三色版影像為基礎，每像素包含24 (8 x 3) 位元。目前電腦顯示器全部使用RGB模式顯示色彩。這表示，當您使用RGB以外的模式（例如：CMYK）來觀看色彩時，您的影像程式還是會暫時將資料轉成RGB，以便在螢幕上顯示。	CMYK模式（20K） CMYK影像由四種用以印刷分色的色彩構成，為四色版影像，每個像素包含32 (8 x 4) 位元。CMYK模型主要是以油墨印刷在紙張上的光線吸收特性為基礎。當白色光照射到半透明的油墨時，部分光譜被吸收，另外一部份則反射回您的眼中。理論上，純粹的青色（C）、洋紅（M）和黃色（Y）顏料混合起來，就會吸收所有的顏色，形成黑色，因此這些顏色稱為「吸收色」。但由於所有的印刷油墨都含有一定比例的雜質，因此這些油墨混合後，實際上會形成深咖啡色，必須再加上黑色（K）才能形成真正的黑色。（用K而不用B來代表黑色，是為了避免和藍色的B混淆）。	LAB模式（38K）僅能存TIF和PHOTOSHOP 相容內定格式 Lab影像使用三種成分重現色彩，為三色版影像，每個像素有24 (8 x 3) 位元。Lab色彩模型以Commission Internationale d'Eclairage (CIE) 於1931年所提出，作為色彩測量國際標準的模型為基礎。1976年，這個模型經過重訂並命名為CIE Lab。 Lab色彩在設計上「與裝置無關」。不論使用的裝置為何（顯示器、印表機、電腦，或掃描器等）都能夠呈現出一致的顏色，用以建立或輸出影像。 Lab色彩由「明度」，或稱明亮度（L）成分；以及兩個彩度成分：a成分（由綠到紅）和b成分（由藍到黃）所組成。La*b是所有色彩系統中輸出色域最大的，其涵括了RGB和CMYK色域中的所有顏色。	灰階模式 (3K) 灰階影像每個像素由8位元（單色）構成，使用256階的灰階模擬色彩的漸層。最多可達256個灰階。灰階影像中每個像素都有一個亮度值，範圍為0（黑色）到255（白色）。灰階值也可以用黑色油墨覆蓋的百分比（0%為白色，100%為黑色）表示。使用黑白或灰階掃描器製作的影像通常會以灰階模式顯示。
			本說明表內容摘錄自ADOBE PHOTOSHOP 5.0 使用說明書

然而單單只是靠上述的系統來描述色彩還是不夠的，實際物體上所表現出的色彩尚還必須包括色相，飽合度以及亮度，也就是（HSB模式）請參看下圖。

「色相」（Hues）為色彩由物體反射或透射出來的顏色。表示的方式為色彩在標準色環上的位置，以介於0到360的角度表示。一般使用時，色相是以顏色的名稱來區分，如紅色、橙色或綠色等。

「飽和度」(Saturation)，又稱「彩度」，是顏色的強度或純度。飽和度表示灰色和色相的相對比量，表示方式為從0%（灰色）到100%（完全飽和）的百分比。在標準色環上，飽和度由中心向外圍增加。

「亮度」(Brightness)為顏色的相對亮度或暗度，通常的表示方法是從0%（黑色）到100%（白色）的百分比。

總結以上，彩色影像的還原不僅要將色彩完整的呈現出來，更重要的是還要兼顧HSB的還原，同時也不能忘了拍攝物的細節。Mr. OH!相信，如何滿足這樣的需求是各大相機廠的設計工程師在設計數位相機的過程中最大的難題和挑戰。

　下期.........

如何選擇才能完整的評估相機對色彩的還原力有多少呢？靜待下一講......