色彩視覺原理及色彩設備對顏色的影響

色彩是我們所認知的世界里的強大而有魅力的一個方面，它形成了我們對每件事物的概念、解釋和記憶。生活需要色彩，因為大自然本身就是豐富多彩的。色彩逼真的建筑效果圖、層次分明的衛星遙感圖、還原準確的印刷晶樣張和生動形象的大幅彩照，所有這些都跟色彩密切相關，均需要通過掃描儀或數字相機等輸入設備獲取圖像，由顯示器的屏幕來觀察圖像色彩，然后通過一臺大幅面彩色噴墨打印機或一臺印刷機來實現色彩的還原。

　　數字色彩設備(簡稱色彩設備)，如高分辨力彩顯、掃描儀、數字相機、彩色打印機等的使用已經越來越普及，它們以簡潔的操作方法、明快亮麗的色彩效果而受到人們的普遍青睞，而他們所帶來的如數據交換復雜、再現偏色等問題也日益受到人們的重視。使用合理的方法組織、管理色彩設備，減少系統色彩誤差，是保障整個計算機色彩體系正常運轉的關鍵。

　　色彩管理從彩色印前系統進入國內就被人們所關注。但色彩管理是一個非常復雜的問題。因為從某種意義上來講，色彩管理是在管理人的感覺。人的眼睛能看到多大的色彩范圍，原稿的色彩范圍有多大，如何將原稿的色彩范圍按照不同的設備特性壓縮到印刷所能反映的色彩范圍，是一件非常復雜的事情。

　　1．色彩視覺原理

　　色彩是人們對不同頻率的光的感知。它既有其客觀屬性又與人眼的構造有著密切的聯系。色覺這一人眼重要的功能是視網膜錐細胞在明亮環境下生理活動的結果，對波長為390～760nm的可見光譜具有辨色的能力。視網膜錐細胞內含有感受紅、綠、藍三種基本原色的感光色素，分別為感紅色素、感綠色素和感藍色素，每一種色素對某一段光譜發生興奮，產生各種顏色知覺。三種感光色素對應的最敏感波長分別為580nm、540nm、440nm。三種感光色素感受的波長有部分的重疊段，這種重疊在長波與中波處較為明顯。人眼色覺的產生就是因為這三種光感受器將某一波長處各自感受到的三原色按一定比例組合形成一種特定的色彩。

　　研究人員發現人眼中感受三原色的錐細胞數量之比為紅：綠：藍二40:20:1，這說明人眼對藍色的敏感程度遠遠低于對紅色的敏感程度。

　　V(λ)，由CIE(國際照明委員會)定義的光譜亮度效應圖，描述了人眼在整個可見光譜中對單一色光的相對敏感性。V(λ)圖的峰值(555 nm)所對應的是偏綠的黃色。

　　2．色彩設備對顏色的影響

　　在數字圖像由輸入設備到顯示器觀察，再到輸出設備或最終的圖像文件的整個流程中，要維護原始的色彩是非常困難的。因為每一個相關的硬件或軟件都有自己的色彩處理特色技術，也同樣代表著不同的色彩還原特性。所以掃描的、圖像在顯示器上、彩色打樣上或印刷稿件上都會呈現出不同色彩。產生這種情況的根本原因在于，在色彩流程中不同的設備的色空間不同，即使用不同的技術原理產生色彩。例如，顯示器和掃描儀是以使用RGB的“加法”著色系統為基礎，而打印機和印刷則是基于“減法”著色系統，即以CMYK四色為基色。基于加色法實現的屏幕顯示色彩RGB模式不能和打印、印刷時采用的基于減色法實現的CMYK模式完全吻合，因此，要想讓RGB模式的色彩在打印、印刷時能很好地表現出來，我們就必須要用一定的方法來管理這些設備上的差異。

　　即使同一種設備，也會產生顏色的不同。當你進入一家電器商店，看到一面由多臺電視機構成的墻時，你會知道，沒有兩臺電視屏幕在圖像顏色和質量上真正一致。對于計算機顯示器而言，也會出現同樣的情況，不管怎么樣調整，它們也都不可能完全一致。當你使用一臺打印機時，你遇到的問題將會急劇增多，打印設備狀況、油墨的顏色、相對濕度和承印物種類等等一大堆因素全都會影響打印質量。機械設備本身就不完善，隨著時間的推移，年復一年，日復一日，設備的性能會趨向于不穩定，發生工作異常。