2023年12月7日发(作者：)
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1， 色彩原理
先前的!讲座中，我们以硬件技术层 面切入了解数字影像的真谛。当我们将迈向更深入的色彩技术之前，同学们必须更通盘地了解完整的色彩、光线之原理。 透过再次认识这些原理，我们可以更深入从过去传统（Analogy）模拟摄影时代 之技术，过渡到数字色彩，诸多色彩影响因素也可以透过这样的色彩之旅找到答案。
! 将在未来的十个讲座之中， 分别从色彩、光线 、电子成像和人类视觉的角度，讨论色彩科学与颜色管理。同学们很快地就会发现，原来在颜色管理领域里竟牵涉了这么许多物理和化学观念与理论，这些知识原本在国中或高中的科学 读本中就有述及， 而现在我们就可以看到当中的应用是多么的奇妙。这第一百讲，我们就从最基本的色彩开始吧！
从纪元前开始～
从可考的历史纪录中发现，早在纪元前一世纪，人类就在讨论光与色彩的行为，但在完整绘画技巧和光学物理发展前，透过语言传达光线和颜色是相当困难，加上缺乏精准量化依据、色彩、亮度皆无所适从。
色彩科学的先驱 - 牛顿
『牛顿』首先跳入脑海中第一印象就是他找到了『万有引力』定论，但是更确切的说，他也是色彩学启蒙的先锋。早在公元1666年初，牛顿进行磨制球面玻璃以外其他形式的光学玻璃时，突发奇想做了一个三角形的玻璃棱柱，利用它研究光线折射现象。
竟意外地在一间漆黑的房间之中，牛顿从窗户上一个小孔，让适量的日光射进来，接着他把棱镜放在光的入口处，使光能够折射到对面的墙上去。接着，牛顿看到人类史上第一道由三棱镜完成的人造彩虹。 牛顿事后还特别在『实验笔记』上这样记载：『当我第一次看见由此而产生的鲜明强烈的光的颜色时，使我感到极大的快乐。』 这项突破性的进展，让后人对白色太阳光经过棱镜折射后；出现世界中存在着所有色彩产生好奇。 光是粒子？
单纯就古时神学的角度来看，人们相信『彩虹』是上帝与人类的一个印纪。因此，人力也能复制彩虹的出现，象征好兆头的降临，也因此吸引更多人与神学介入其研究。总括来说，牛顿的实验应用了简单的科学方法，创造了彩虹，也创造了后世了解色彩的研究。
虽然，早在牛顿之前，人们基于对光的好奇，驱动了一系列的探讨。但是，缺乏系统的整理，终究不能形成一致性的理论传世。牛顿结合自己的实验引导出光粒子理论，主张光是由『微小粒子』组成，并以极大的速度运动；而证据就是光的颜色分解及直线传播。
牛顿用三棱镜将自然白光分解从红到紫的七种色光，证明白光并不是单一的，而是几种不同色光的复合。牛顿并进一步指出，不同色光就是有不同的微粒（综合染料实验和助手导论），其中紫光微粒的质量最大，红光微粒的质量最小。利用这种学说牛顿成功的解释了光的折射、反射和玻璃透镜发生之色散现象。光粒子说完美的合乎人们的日常直观要求，就是光是直线行进的粒子流，加上后世赋予牛顿巨大声望，光粒子说以近一个世纪稳居光学基础。
光是波动？
然而，十九世纪初叶，更多科学家发现了光的干涉、绕射和偏振现象，这些行为只适合以『光波动』论来解释。加上牛顿的光粒子论解释光在水中的传播速度要大于在空气中的传播速度（因为水对光的折射），但相对地波动论则认为光在水中受到介质改变的影响，速度会减慢。牛顿在光学上的地位首次受到撼动！ 原始牛顿理论中假设，由介质对光微粒的吸引，使它们的速度发生变化，即造成光的折射。此假设中介质的光速将大于真空中的光速。牛顿的微粒说，成功解释光的直进、影的形成、反射、折射，加上这个时期人们还无法精确测量光速，因此光性质的争论并未有一个完整的解答。
越过了十九世纪，科技水平和实验技巧都得到进一步发展，公元1862年法国人福科首次测得了光在水中的传播速度，证实了光在水中的传播速度确实小于真空，这时光的粒子说才彻底被打败了。到了1863年麦克斯威尔发表著名的电磁方程式，揭示了光波其实也是电磁波的一种，这时波动理论的最后的一个难题 - 传播介质（以太）问题被解决了。但麦克斯韦的理论告诉我们，电磁波的传播不需要介质。变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场再产生变化的电场。这样，电磁场的交替就构成了电磁波由近及远的传播。因此，如果我们把光视为一种电磁波，则就不需要『以太』作为介质（事实上『以太』本身就是一个假设，而当假设不存在难题自然迎刃而解）。
百年英材 - 爱因斯坦发表光二相性
光的微粒性质被推翻还不到百年，应用麦斯伟尔理论解释虽可当时已知所有光学现象，却又再十九世纪末，发现了一连串令人困惑的实验结果『光电效应』。光电效应是由赫兹（，1857一1894）在1887年发现，他发现部分金属在受到光的照射而放出电子，这些电子的能量与光的频率有关，此现象称为光电效应。
光电效应实验又使光波动学说被打回原形，进而受到严峻考验。所幸，百年来的物理奇才 - 爱因斯坦于1905年一口气提出了四篇影响甚巨的理论，其中之一即是爱因斯坦根据一九○○年德国物理学家普朗克观察热物体会以离散量发出被称为『量子』特定频率的光，而提出『光量子说』来解释该现象。爱因斯坦认为光是一束束以光速运动的粒子流，每一个光粒子（Photon ) 都携带着一份能量，当光粒子与金属物质作用时，其携带的能量会传导到物质上，形成光电效应。
爱因斯坦的光理论成功之处，在于一方面既解释了光所具有波动的性质，另一方面也可以反应出光确实具有粒子的表现。这两方面综合说明了光不是单纯的波和粒子，而是具有波粒二相性。这画时代的认识，启发了未来对量子力学的研究。而爱因斯坦的努力，成功化解长达数百年对光性质的争论，也因此获得诺贝尔奖（而非相对论）。爱因斯坦这项光电效应理论让后世生产了无数光电控制设备，包括各位同学手上的数字相机，百货公司电动门传感器，复印机等，都利用到光电效应。
（编者按：2005年4月19日纪念爱因斯坦发明相对论的一百周年，举行「让物理光耀世界」（Physics Enlightens the World）向这位人类史上扮演重要角色的科学家致上最高的敬意）
从光线到色彩
同学们疑惑，这一讲明明是『色彩原理』，为何主要篇幅都是集中在『光线』呢？那是因为，色彩的呈现与光有密不可分的关系，物理界为了光的波动和粒子表现，打了近300年的论战，终于得出了『波粒兼容』的结论。对光的彻底了解，使之在人的世界中，将宽广的光电磁波谱，至终可划分可见光线描述范围，并简化为频率与波长的表示。人眼可见光的波长从 400nm – 700nm，频率为 750TeraHZ – 430THZ。这段光谱色彩表现，正好呈现了由红到紫的七色彩虹。在这道彩虹的两端虽也是光线，但为不可见光，我们所熟知的红外与紫外线就是这两种光。所有色彩的表现正是集中在这短短的波长范围之中 ，了解之中的原理色彩学才能不断的延续。
2， 深入了解色彩-上
人眼视觉解析
前讲中我们透过认识光线 了解人眼所看到色彩其实是根源于可见光波波长和频率之反应。然而为什么人的眼睛对于色彩会产生反应？从了解光线与色彩组成的那一刻起，这个问题就一直困扰着科学与医学界。回溯到1801年，此时欧洲眼科学界大致确定人类眼睛视网膜是由两种不同的细胞所组成：『柱状 - ROD』细胞负责感光，『椎状 – cone』细胞负责感色。稍后又发现单一的椎状细胞并不包含能辨认每一种可见色彩的受体，反而是有3种不同受体的混合体，即对红色（R）、绿色（G）和蓝（B）色敏感。后来，这三色被定名为光之原色，也就是三原色。
经由解剖学和实验，确立了人眼中的视网膜所含有感色和感光（锥形）细胞。然而，这样的生理反应，使得色彩视觉并不能完全通过三原色理论来解释。因为，人类的主观意识对理解彩色表现仍然有相当的作用。换言之，不同人所见之同一色彩的反映和直觉可能不尽相同。
复杂的色彩环境 尽管17世纪牛顿以白光实验证实『色彩』是由各种色彩光线联合构成，不过这仅是针对『白色』之单色光线所做的分析实验。 现实生活中的色彩表现远较牛顿实验更为复杂。尤其色彩中，光线内的所隐藏的『色温』就是很大影响色彩要素；加上被照射物体之吸收反射色光之能力，环境四周散射、漫射的色彩光线，以及人类眼睛对色彩的辨别和心理认知，每一个环节都将影响最终混合色彩的判断。
『色温』的概念，一直要到19世纪英国物理学家威廉·汤姆逊·凯尔文男爵（William
Thomson Baron Kelvin 1824-1907），也就是众所周知『绝对温度 K』定义者，才算真正的拥有完整答案。他制定出了一套色温计算法，测量一黑体（例如：低温铁块）不断升温后所散发出来的波长光线转以颜色呈现之结果。此一概念的想法是热量（能量）以『光』的形式释放出来时，不同温度高低将形成不同的颜色。凯氏经过不断的实验发现，光源颜色确实与该黑体所受之热力温度是对应地，从而色温以凯尔文(。K)为单位表示绝对温度高低。
更浅显的例子，就是于打铁过程中，黑色的铁在火炉中逐渐变成红色，或者火焰随着温度升高而变成『青蓝色』（古谚：炉火纯青，形容温度很高的意思）。色温的应用在日常生活中，甚至于摄影界里都很受用，尤其标示人造光源的颜色，如白色日光灯或钨丝灯泡等，均已 K 作为色温的表达方式。（色温应用于环境的分布请参阅右图）。
量度色彩表现的主要考虑
由于人眼的判断标准不一，如何正确量度色彩成为一大问题。不仅是彩色摄影似乎是否忠诚地再现被摄景物的色彩，一般的印刷染色都会牵涉到色彩重现的问题。因此，在制订色彩度量衡标准时，必须克服三个要素：
1. 如何将色彩量化：色彩可以透过数字或图表计量与表现。
2. 如何将环境量化：颜色的表现会随不同的环境及条件变化，同时还受诸观测者心理上的的反应影响。因此，必须制订能表现整体色彩感受范围的标准与边界。
3. 如何将不同色域统一：利用颜料或染料表现影像色彩时，由于这些化学制品无法像光线一样，而是采用吸收和反射光源中特定波长的，来达到显色的目的。因此，在测量这类色彩时，必须对光源标准和环境参数作统一规范。 早期色彩坐标示意图
建立色彩的科学标准
随着工业的发展，印刷、染色和摄影等，对于色彩重现地要求也就越来越严格。口语中所描述『粉蓝』、『偏红』等，已经无法满足实际生产的需要。因此，自 1857 年 MAXWELL
制作色彩坐标图以来到了 1975 年 GERRITSEN 发表新一代的 3D 色彩计算公式为止，至少有超过40种以上的色彩标准被提出。这其中有两大系统一直沿用至今，一种是1915年由美国画家 A.M. Munsell 所设计的颜色分类方法，MunSell 系统给定每一种颜色一个确定其三个数值，也就是由（色调、饱和度和亮度）所组成的参考数字，以垂直的（亮度）和水平的（饱和度）确立坐标。色调（Hue）是色彩本身所展现的主要波长，例如：黄色、蓝色等 ; 饱和度（Chroma）则是表示出一种颜色的纯度，当颜色中混有的白色、灰色或黑色越多时，饱合度就较相对降低，反之特别鲜艳的色彩是高度饱和。亮度（Value）则是表示这个颜色反射之入射光有多少，整组系统也可以表示为一套 3D 的三维颜色坐标图。MunSell 的系统被用于印刷、染色和摄影等各种彩色产品之相应标准，在业界普遍流通的『色卡』，许多就是依据 MunSell 标准所设计的。
MunSell 系统 3D 表示法 全球通用的 CIE 色度坐标
尽管，MunSell 系统非常方便的将色彩标准化，可是它仍受到表达实际颜色的数量限制。1931年由国际照明委员会（CIE）所提出的第一代色度坐标图，可以解决部分色彩表现的问题。CIE系统通过给定颜色混合的红（R）、绿（G）和蓝（B）色光相对应数值来确定颜色。这三个数值同样的可以混合成一个3D坐标，标定在图表上。这个坐标即显示三种光源的相对强度。这样做法的好处在于几乎所有的色彩都可以在CIE图内的找到相对应的位置。
左图：1953年改版CIE色度图（适用 NTSC 电视色彩系统）。CIE 的表示方式为红 R、绿 G 和蓝B色光从三个位置向中心发光照射，投向中心的白色屏幕。光所组成的三角形的中间是中性白。来自任何一角的光都在对边中央的0位。从蓝至红的光谱色沿着穹顶形位置（黑粗线）分布。用X和Y坐标确定符合目标的任何颜色。 本站输出设备之色彩测试已经全面改以 CIE 色域坐标作为评定的标准
3， 深入了解色彩-下
色彩产生的方式
电视也是利用三原色 RGB 的原理显示色彩和画面
在上一讲中，我们认识色彩与光线的基本原理，与科学之于色彩本身定量化的问题和解答。事实上，回溯文明以来，如何『正确』使用颜色成为表达艺术和科技实力的 一种象征。石器时代的褐铁矿岩洞壁画到现今计算机时代使用各种荧光显示屏、LCD、LED 以及高科技染料等。文明本身除了传递信息外，同时也是以颜色来加强印象为目的。一般人生活中最常接触的四色颜料印刷品（CMYK）与计算机、电视中的三色磷光体 （RGB）这两大类色彩系统，透过以下分类方式，我们可以了解颜色之所以多采多姿的秘密：
1. 反射，透射和吸收入射光的颜色和染料：
染料所呈现的色彩受到光的颜色和染料涂布物体表面的颜色（透射）影响很大。
2. 通过漫射和散射从白光中获得的颜色：
大自然的颜色产生方式，例如：大气中水和灰尘，日光中波长较短的光经散射造成晴朗的天空蓝。
3. 由光线的干涉形成的颜色：
常见的有肥皂泡或水面上的汽油油渍反射的颜色。这些变化着的颜色都是由于薄薄的透明膜的内面和外面反光造成的。由于发生了取代干涉并抵消特定波长的颜色，剩余的波长即组合成其他颜色。
4. 由衍射产生的颜色：
仔细观察CD 的读写面所反射出的色彩。这个效果是由于当整齐的线条复盖于表面反射时，白光中特定波长的光方向发生变化所造成的。一些品种之亮彩蝴蝶翅膀上的鳞片，也有这样的功用。
5. 荧光：
利用特殊的墨水或药剂将太阳光中或其他光源中之紫外线反射出来，并转变为可见色光，增加物体的明亮度。这类应用最广的是在洗衣剂中添加的荧光增白剂，可以让白衬衫看起来更加醒目耀眼。一些舞厅或DISCO 企图制造梦幻效果，也有应用这类染料的习惯。
6. 磷光：
磷光和荧光不同，荧光是藉由反射、转变光线达到显色的效果，磷光则将光能存储起来，然后以一种有色方式释放出来。例如：手表指针上的绿色发光数字。 灯泡与日光灯所产生的色温截然不同，
但人类的眼睛却可以进行调适，协调出一致的白色感觉
人眼所看到的色彩
我们在上一讲提过，人对颜色的判断会受到自身心理和生理因素的影响，若再加上不同的照明条件，则人对颜色的判断就更容易混淆。根据 19 世纪末多位色彩科学家以及医生合力进行的研究表明，人与人之间根本着存在视力不一致性，与对色彩敏感性之差异。综合研究更指出人对色彩的感知与机器化测色的分别，可以归纳出以下四点之不同：
色彩适应性的不同：
光线越暗，人眼瞳孔就必须开得越大。视网膜本身会跟随着调整本身的状态以增加感旋光性。大脑会跟着下达合并指令，要求神经系统增加对杆细胞的使用程度（感光能力增加），而减少对颜色敏感的锥细胞的要求。这时眼睛的生理偏向对蓝 - 绿色敏感（部分实验对象无法对此有所察觉）。在光线微弱下适应约20分钟后，你可以辨认出部分的单色物体，然而清晰度非常差。例如：在部队夜行军中，非满月的情况下，士兵通常只能看见暗灰色的形状、对于其颜色几乎无法辨认。同样的结果也会发生在一个高反差照明场合，强烈的演唱会灯光和黑暗的场外停车场，同学的会发现眼睛在黑暗范围比在高亮度的地方看到的颜色少得多。
两种不同灯光系统下的室内表现：图左是以日光灯和节能灯泡、图右是一般钨丝灯泡和卤素灯。
色彩适应性也会使人对『白色』的感觉产生怀疑。当你从一个日光管灯照明的房间走向另一个以钨丝灯或石英灯（Halogen Lamp）照明的地方时，你对光线的第一感觉就是『铭黄色』，但是过少许时间后，你可以接受颜色的改变为中性白，但当你再返回日光灯房间时，你会发现感觉照明『偏蓝光』。尽管眼睛的适应性在日常生活中是非常管用（你的大脑不需要对颜色进行过多的分析，基本上只要看得到就好了，也有一种说法是进化的结果），但在彩色摄影中却是个障碍。因为，不管是彩色底片或 CCD 感光原件，都不能按同样的方法作出反应。为了避免与人眼的色彩不协调，数字相机用上了白平衡，彩色底片则得用滤色片进行校正了。
色疲劳：
日常生活中，纯色景物比较少见，大多数景观都是混杂各种颜色。人的眼睛对彩色物体的评价会受到该物体周围颜色影响，同时也受到先前接触过同类物体颜色的影响。要证明这一点很简单，同学们自己就可以做实验（见下图）。如果这个试验对你起作用，那是你网膜上的蓝色感光受体变得『疲劳』，但同一范围的绿色和红色感受体仍未变化，因此会变得积极作出反应并产生黄色残像。同样，当一种淡色色调被从一个明亮的彩色背景中拿开并被放置到另一种完全不同的颜色前面时，这种淡色色调会变得似乎改变了颜色。这种特质有时也会影响你对彩色照片的判断，同学们可以比较两种不同色调的照片，只要你进行比较的时间越长，你就越会认为正确的颜色是介于两者之间的中间色。
个人的彩色差异：
除了上述两种人类视觉之共同差异外，每个人也有他们对所看到的彩色产生轻微差异的可能。大约有6.8％的白种欧洲男人和不到1％的女人具有遗传先天性的色视觉缺陷。也就是我们所谓的色盲（通常是指无法区分红与绿色为主，但也有例外）。除此以外，年龄也是影响人眼睛视觉的一个重要因素，随着年龄增长水晶体会因而变黄，影响看颜色时的感觉。
心理因素：
摒除遗传因素和后天影响外（职业造成的伤害：例如电焊工人），我们在判断彩色时还会受到经历和记忆力的影响。也就是 ! 对绿色的感觉可能和在座的同学所看到的绿色完全不相同。这种影响程度会导致你主观的判断应有的色彩，例如：当你看到一个亮紫色草坪，而其他周遭的景物一切正常时，你有可能接受并忽视这些失真的色彩，进而推断出这个颜色应该是什么色。
实验和测试告诉我们，人对颜色的观感是透过比较不同的色彩而来，同学们可以试着去想象一种从未看见过颜色！相信你的大脑会因此陷入不正常的运作。另外，颜色本身也有很大的情感内涵，例如：红黄暖色表示热情、活力，蓝、黑色则表示冷静、神秘。色彩的心理因素在各类广告中有着深切的影响、例如：日本的广告习惯偏向高饱和度的色彩表现，给人一种高昂的情绪，即是一例。
试着去感受色彩的温暖、重量与心情；体会不同色彩对心里认知的影响 色彩的吊诡
由于色彩具有如此多的变异性，些微的差距往往在彩色摄影或印刷成品上就会导致完全不一样的结果，如何将色彩还原做到逼真，取决于更深入的研究。 以目前的色彩科技、材料和设备极限来看，100％色彩『准确』还原技术依然还是不可及；控制一切彩色还原技术，却依然避免不了误差的产生。 这里的因素有人为的，当然也有自然无法突破的问题存在；值得庆幸地，色彩最终接受者是『人们的视觉』，是可以看作一种变化亦是不变的因素。 也就是说，忠实的色彩不一定是全部的解答，让读者心智可以接受的色彩感觉反倒是业界追寻的目标；取决于群体人的主观感觉，换言之即是失误存在，却不影响读者自动 去修正自己接受这样的结果，只要呈现出的色彩本身符合个人的感觉。这也是今日色彩科学吊诡之处！
4， 颜色管理的重要性
摄影作品的故事性与色彩表现
大部分的摄影作品表现型态在于寻找『主题』与『色彩』之间平衡点，当故事性强调超过色彩与光线的表现时， 观众对于摄影者用色的敏感度降低；反之如果是大范围风景摄影，主题表现不那么明确时，观众对于构图和色彩的应用感度就会相对的提高。 摄影师通常可以掌控主题和构图，但对于色彩却不一定能够完全开放地表现，部分原因在于不是每个摄影师都了解色彩真正运作原理，另一部份则是群体社会大量分工，除了少部分从事黑白摄影摄影师以手工冲放掌握调性外，大多数都委外执行冲放、印刷与出版分色，于前讲中 ! 提及每个人基于对色彩观点之不同，也将影响每一个工作步骤所导致最后成品之结果。
摄影作品透过主题和色彩，与观众产生意识和心里的交互作用
硬设备
即使摄影师本身从头到尾全程掌握作业流程也不一定能够百分之百保证色彩的重现性！特别是数字硬软件设备在处理色彩的过程中所产生的影响，假设一组全套的色彩处理程序如下：拍摄景物单色 A → 数字相机 CCD 或 CMOS sensor 感应色？ → 经过数字相机韧体处理储存到记忆卡色？ → 摄影师打开后制影像软件时之颜色管理色？ → 计算机屏幕
CRT /LCD 放送出来色？ → 后制处理完成存盘时所使用的压缩方法色？ → 进入
Printer / 冲印机台 / 四色印刷机之后的色？
每一个与色彩处理有关的环节，都必须兼容于一个共通的标准，方能达到通力合作的目的
这当中主要程序之任何一个环节或设备出现色差，就将导致连锁反应，即使误差值只有
1％ 摄影师在处理的过程中可能全然未予察觉，但至最后之输出结果时，往往已经和最原始的色A 相去十万八千里。为了将所有泛处理色彩之硬设备颜色统一，『颜色管理』是势在必行的趋势。
颜色管理的重要性
『颜色管理』并不是解决色偏的万灵丹，而是将色偏的影响尽可能的减少并控制在可接受的范围内；另一方面『颜色管理』本身也是提供一个管道，让摄影师了解当色偏不可不避免时，如何将极限色导入可以接受的色彩范围内，使得作品本身的色彩完整性继续保持，而不致于因种种的误差与蝴蝶效应，最终摧毁了整张作品。
传统为了处理色彩问题，端赖有经验的师傅凭着直觉和数学，以模拟方式解决色彩问题；相较今日我们拥有更可靠的工具 = 计算机，通过数字的方式来进行色彩调整。色彩工业长时间累积下来的经验与工具，同学们无须再去费神寻找终极的色彩解答，学习和应用这些工具，并深入了解这些工具的原理与来龙去脉，即是最迅速完整解决色彩问题的方法，而 ICC
Profile 就是这个业界的应用标准！
ICC Profile 被赋予可携式，方便调整与修改以及易于了解其内容之多重功能。有了
ICC Profile 各种不同的设备之间可以互通色彩之有无，相互校正色差之区域，提供可靠且立即的色差信息。支持 ICC Profile 之工具相对成熟，也使得 ICC Profile 的应用与普及快速提升的原因之一，当然计算机时代的来临，统一色调的方式更是每一个处理数字影像所亟欲达成的目标。下一讲，我们将更进一步探讨 ICC Profile 的内容以及如何自己制作 ICC
Profile 作为个人颜色管理的第一步。 5， 国际色彩协会 ICC Profile
什么是 ICC ？
在上一讲中!简略提到 ICC PROFILE （色彩描述档）在颜色管理中的地位。现在我们就来深入了了解一下到底什么是『ICC Profile』。我们知道因输出输入设备的不同，虽不至改变数字影像的数据内容，却因不同的色彩显示方式而得到不同的表现结果 ，这使得影像色彩的再制成为一大难题，特别是需要进一步进行图像处理过程的数字档案，更是容易产生误差和影响。如何才能使扫瞄结果和原稿一致？如何让同一个图像文件案以不同种类的打印设备输出同样的结果？如何使 不同屏幕显示的色彩达到一致性？这些都是 ICC
Profile 所要解决的问题。
2005 ICC 最新企业识别标志 与 最新第四代识别图示
2004 年10月 ICC (International Color Consortium) 标准迈入 V4.2版，ICC 的出现妥善解决了色彩问题；主导这项技术的『国际色彩联盟 - International Color
Consortium』，以下简称 ICC 是由以下的知名厂商：Adobe Systems Incopration、Agfa-Gevaert N.V.、Apple Computer、Eastman Kodak Company、Microsoft Corporation、Silicon Graphics Inc. 、Sun Microsystems, Inc. 等，于公元1993年创立的组织。其针对目前所使用的所有数字影像格式进行整合，并在此标准定义下之设备描述档 (Device
Profile) 以支持各种不同平台的色彩特性描述(Device Characterization)建立。这个标准将各种输入设备如扫描仪，数字相机、显示设备如：屏幕，打印设备如：打印机或印刷机等，经过一定的标准校正程序后，产生色彩特性描述档，也就是ICC Profile。使不同设备以色彩描述档为基础进行不同的色彩空间转换模式以完成用户期望的颜色管理。更进一步 ICC
的详细数据，网友们可在以下的网址查询：/
ICC 标准化模块
ICC Profile 相关规范建立之前，其实就已经有类似的 Profile 应用于颜色管理系统进行对色程序。但缺乏统一的格式规定，往往需要各厂家制订单一规格来建立各种输入输出装置的特性文件。这种方式虽有较好的色彩效果，但却会随输入、输出设备的不同，而有无穷尽的色彩修正、色彩对色方式。
部分厂家已经了解 X、Y、Z色彩坐标的重要性，并以其为参考标准达到 DIG (Device
Independent Color)的目的。不过，依然没有统一的规定可以套用在各家的色彩设备上。 ICC
成功建立了一个以特性档案为基础的连接空间(Profile Connection Space)，同时要求各输出、输入设备按统一的特性档格式进行校对，达到色彩校正和对色的统一（参考上流程图
- 摘自工研院光电所)。在ICC格式下，数字影像可以互传于不同厂牌设备，不同媒体下而且都能有好的色彩再生表现。由于其效果优越，国际标准化组织 ISO 已将 ICC 纳入色彩标准规范之中。（编者按：光电所因应颜色管理趋势于1998年加入 ICC 成为正式会员）。
ICC的档案内容
如果同学们使用微软窗口2000操作系统，你将可以在
C:WINNTsystem32spooldriverscolor 之下找到许多以 .ICC/ .ICM 为扩展名的文件格式，这些档案就是颜色管理系统预置其中用来实现各种媒体设备色彩统一的规定。利用Color Sync（MAC）或 ICC Inspector（WINDOWS 98SE/2000）等颜色管理软件可以开启 ICC
档案数据。 打开 ICC 档案内容主要包含以下应用色彩空间转换(Conversion) - 『约定』各媒体设备的色彩特性数值数据，将影像的色彩数据由『设备从属色彩空间』(Device-Dependent
color space)转译至『设备独立色彩空间」(Device-Independent color space)』。 ICC 使用『定义标签』- Tag（如下图） 将各色彩设备的坐标系统以数学模式的方式，建立两者之间的转换模式。藉此任何色彩都可以用量化的数据来代表，并进一步推导各设备间的数学转换关系式。
ICC Profile 完整架构 简单的说 ICC 就是建立色域对应机制 (Gamut Mapping)─将色域相异的两个媒体设备，经合理的校正，把影像色彩以转译成适合目标色域。其对应原则，则必需根据影像色彩中的明度、色相、彩度等三项因子来做不同程度的线性、非线性或等色度压缩模式的运算处理（参见下图）。
ICC除了色彩校正以外，还包含了非常关键的白点( White Point）校正信息！因为白点校正是所有色彩比较判断、修正的依据，人眼视觉所感受到的白色会随照明光线不同而自动进行调整，CIE将其定义以完全扩散反射(穿透)体作为参考白(reference white)。根据这个定义，人眼视觉在不同光源下，都将以这种参考白来作判断依据。但对一个电视或CRT监视器而言，它的参考白则是设定来字三原色电子枪最大输出，对打印机、相片或印刷品来说，其参考白则是是原纸底色。不同的参考白设定将直接影响校正的准确性。
另一项影响量测参考白的重要关键就是『光源』的选择。由于目前人工光源尚无法完全模拟自然白光（日光）的紫外线波段 （UV）部分，各种光源条件的设定就因应而生如：A、C、D50、D65、荧光等，再加上以观测者的视觉角度也会影响校正时的判断。基于以上，全世界通用的量测标准目前订为 0/45、45/0、o/d-d/o方式来量测。尽管以目前的技术对色密度值的量测和人眼实际看到的色彩还是存在着差异。新一代的技术如CIECAM97色彩模式正在被开发，我们将在未来的讲座中介绍最新的色彩标准。 Specification ICC.1-2004-10 (Profile version 4.2.0.0)
ICC Profile V4.2 PDF 规格书下载网址，内容包含所有 ICC TAG 规范和数学运算模式
6， RGB 显示系统之 ICC Profile 制作（上）
RGB 显示器之不同显示结果
强制所有的色域空间位置完全一致，却可以透过 ICC Profile 建立颜色的沟通管道。如同上图所示，经过 ICC Profile 引导之后，屏幕1制作的颜色 RGB：230.5.5 于屏幕 2 会以 RGB：245.2.0 显示，两者于视觉颜色一致，数字色彩号码虽不一致，但已由校正过之 ICC
Profile 的 CMS 全盘调控 ，将色差的影响降低。
RGB 显示系统色差校正法
两种 RGB 显示系统校正方法：一种可以透过目视比较进行色彩校对，知名图像处理软件 Adobe Photosharp 在首次安装时即会提供色彩校正画面，安装后也会在 MS-Windows 控制台中放上 Adobe Gamma 的选项，提供用户存取不同的色域调整值。不过，目视比较的准确性和精细度较差，仅适合一般家庭用途。商业用途的色彩校正法，主要结合软件调控和硬件色彩感光器相互合作，著名的产品有 ColorVision 公司生产的 Sypder2PRO 与
Gretagmacbeth 公司所生产的 Eye-One 系列，两者原理相同，差别在于操作方式、硬设备的精准度与使用软件之接口设计。
数位颜色管理厂商简介
色彩科学由来已久，经营色彩校正这项技术也同样是历史悠久；这一领域之公司其科技专业程度高，但一般较不为大众所熟知。! 就目前世界上生产精准色彩校正仪之两大公司作一简介。其中 ColorVision® 较为人所熟知，它的前身是知名色彩仪器生产商
Datacolor，在台湾乃至于全世界不少纺织专业都使用该公司的产品作为染色校正之依据。DataColor 本身又是瑞士琉森 Eichhof Holding AG 旗下的分支机构，其具有 30 年以上颜色管理及控制经验。目前总部设美国新泽西州 Lawrenceville ，该公司针对油漆、塑料、成衣、纺织品, 油墨印刷 、纸张、食品、化妆用品、汽车及其他许多行业提供色彩处理方案。今日的 Datacolor 拥有更尖端的计算机化的色彩处理技术，并已经建立了世界性的营销网络。
DataColor 于2000年2月改制，成立附属公司ColorVision并在一年之内收购了三间高 科技公司，整合其专利、员工和技术文化建立一个全新品牌，专为摄影市场打造了颜色管理产品。ColorVision 所开发的 Sypder 色彩校正系列，提供一个价廉物美的校正工具给专业人士使用，包括：摄影师、设计师、美术及图像艺术家、动画、电影及录像工作者等。
至于 GretagMacbeth 也同样是颜色管理系统方面的先驱，原公司也同样位于瑞士；GretagMacbeth 所生产的色彩控制 产品与颜色管理技术，向来以价高、精准闻名（本站所使用之色彩测试图 Colorchecker 即是该公司产品）；世界著名的色彩实验室 Munsell 也是属于该公司所有（参阅前讲，该实验室曾制订统一的色彩坐标标准）。
GretagMacbeth提供市场色密度计、分光亮度仪、颜色管理系统、油墨配色系统、标准光源等设备均深受广大 使用者欢迎，特别是在 CMYK 印刷市场，GretagMacbeth 拥有相当知名度和地位。同样，今日 gmb 也透过计算机科技提供一系列的完整的色彩解决方案，提升输出色彩质量与效率，旗下产品也跨越 RGB 显示系统走入整合 RGB 与 CMYK 之色彩输出，包括：高精度的 iProfile Bundle，iCColor Bundle，便携式的 EyeOne Pro Bundle等，都已经成为业界使用标准。
7， RGB 显示系统之 ICC Profile 制作（下）
安装校准软件
我们选用 ColorVision Spyder2 Pro 作为完整屏幕校准步骤示范，Spyder2Pro 是少数这一类产品中，将软件接口完全繁体中文化，以贴近中文用户的产品。安装步骤之后，会要求使用者输入原厂盒装的序号，才能启动完整的功能。
设定屏幕参数
为了避免干扰，请先将操作系统中原始支持之色域空间 Profile 关闭，特别是 Adobe
系列具有强制性，应予优先关闭。SpyderPro2启动后，会先执行认识显示器之步骤，包括辨识屏幕种类： CRT 或 LCD 。
下一个步骤则会要求使用者针对使用厂牌的显示器之 亮度、色温等参数一一输入进行调整。操作屏幕的左上方会显示详尽的中文说明，解释这些参数的用途与功能。
大多数的显示器均可以调整明度、亮度、RGB 色彩以及色温选项。SpyderPro2 必须了解这些设定屏幕调整细项之宽容度，才能进一步透过内控方式作最大的调整。
正确放置校色器
当 SpyderPro2 认识屏幕性能告一段落之后，即开始完整的校正程序。这时候透过 COM
或 USB 接口连接至计算机主机或 NOTEBOOK 笔记本电脑之 SpyderPro2 校正器，需正确放置于屏幕中央，软件程序显示色彩范例之正确位置（见上图）。校正器本身的线材经过特殊设计，可以完全贴紧屏幕表现，不会因为线材本身而造成空隙导致杂光之干扰。下图：实际应用于 NOTEBOOK 校色之 Spyder2Pro，Colorvision 亚太地区总经理 Charles Lee 亲自解说示范。
数位颜色管理厂商简介
整套色彩校准程序约需10～20分钟，校正完毕之后，程序会自动储存 ICC Profile，并且可以设定周期校准时间，例如：每天定时或周、月固定时间提醒校准。SpyderPro2 完整包装中还附有 ProfileChooser 这个软件，可以显示在此操作系统下所找到的 ICC
Profile 档案，提供使用者回复上一个 ICC Profile 或选择其他的 Profile 进行屏幕显示之使用。这套软件也会于完成校正之后显示校正前后之屏幕差异（见下图），提供使用者更进一步了解色差的表现。
屏幕遮光罩 - 更精确的保护色彩
SpyderPro2 可以提供初步的色彩校正从而使屏幕显示正确的颜色。更进一步保护色彩的完整性，显示器本身还必须隔绝外界杂光的干扰，因为校色器本身所测量的是屏幕本身发射出之颜色光线，并未将外界环境光源（例如：阳光、办公室日光灯与其他人造光源）所造成的影响一并计入。 EIZO ColorEdge 提供 专业的屏幕遮光罩设计，特殊材质的遮光幕可以有效的遮蔽环境光，并且可以将屏幕光完整保存和散射特定范围内保护使用者眼睛。特殊顶盖抽取设计，方便使用者可以定期更新 ICC Profile 校准，不用因为放置色彩校准器，而重复拆卸遮光罩。
8， ICC Profile 在CMYK 检测上的应用
RGB 转换 CMYK 色系
很多摄影爱好者都喜欢将自己的作品输出成照片藉此放大观赏或致赠亲朋好友，!家里就有很多幅这样的作品。传统使用底片（负片）作为拍摄的媒介，摄影者通常要经过一段时间才能看到冲印的作品，加上负片本身是利用『减色』法作为感色的依据，本质上很接近 CMYK 输出，同时也让冲印厂商有较多的调色空间，一般来说对于色差的冲击不大。（相关传统底片冲印技术请参考第九十讲传统与数字单元）。
图左：RGB （红蓝绿）三原色构成发色系统 / 图右：CMY（洋蓝、洋红与黄色）构成吸收色系
现今的摄影师几乎已经接受了 DSLR 和 DSC 作为数字摄影工具，但如果色彩观念还停留在传统之上，那么面对将 DSLR之 RGB色彩输入转由印刷出版之 CMYK 色彩输出时，就必须要有面对色差的心理准备。为何传统和数字相差如此巨大呢*？根本上，除了 DSLR 即拍即看，让用户对作品色彩本身已经有先入为主的观念外，对于 RGB 与 CMYK 认识不清，也是导致早期很多用户无接受数字影像印刷作品的原因，许多谣言指称数字远不及传统之表现，有一部份并非是数字影像表现不佳，而人为修色之因素也占了大部分。
（*编者按：数字相机的感光原件其实也分有 RGB 原色系和 CMY 补色系两大类，目前几乎高达 85％ 以上都采用原色系 RGB 为代表）
如果不进行色彩校正，直接以 RGB（图右）生成 CMYK （图左），则三原色之纯红、纯蓝与纯绿必须以CMYK之色彩去合成，色彩纯度必然不及 RGB 系统来得鲜艳，其他合成色相差就更大了。 RGB 色彩之校正，! 于前面105/106讲已经提及了，如果同学期望输出自己的作品，从冲印店之相片、打印机成品（不论喷墨或热升华技术）或到进入印刷厂出书，都必须面对 CMYK 色彩系统。换言之，如果妳的数字照片停留在计算机系统之中，透过 E-mail 传来转去，色彩问题就仅牵涉光线发散；也就是 RGB 系统；也就是 LCD、CRT 屏幕的好坏。如果你的数码相片从计算机中跳出，输出在纸张（或任何其他吸收光之平面，如布料）上时，你就将面对 CMYK 色彩系统。
色彩检测的商业利益！
整体来说（上图），RGB 色域空间比 CMYK 要来得大且完整（Adobe RGB相差更为明显）
影响 RGB 的关键不外，明度、色温、RGB三原色表现能力；相对地，CMYK 色系则牵涉墨水吸收反射能力、纸张白度、厚度、反光表现以及输出分色之良窳。对比 RGB 系统，CMYK
色系可以说是建立在相当不稳定的色彩重现基础之上。CMYK 批次化色彩工业的生产流程，使得校色准确更形重要。
过去数讲中我们深入讨论了RGB 系统产生 ICC PROFILE （色彩描述档）作为校色的依据；面对 CMYK 系统，同样的规格也是色彩校正的重点。由于 ICC PROFILE 一体适用性和制作方法标准化，牵涉到相关商业色彩校正 时应用甚多。
IT8.7/3 校准打印机输出色彩！
! 在前面讲座中提及校准色彩所使用的『标准色块图』与比较校准方法。 同样的原理也应用于CMYK 系统之 ICC Profile 产生上。只不过，标准色块图将以 IT8.7/3 这个工业标准为主。 ANSI IT8.7/1 - 2 主要是为了校准 SCANNER扫描仪以及 CRT 屏幕所准备的色块标准反射稿及透明稿，通常采 22X12 ＝ 264 色的安排，以参考光源 D50 为基准，Kodak Q60 就是以此为标准所做的设计。 度量 ANSI IT8.7/3 上的四大区色块，再用 ICC Profile 生成软件，计算每个颜色的比较值，就可以换算打印机的 Color Space ，并以此建立 ICC Profile。
求取光学仪器的ICC Profile 要比色彩输出设备的步骤来得简单。只要将光学器材所收集到的色块数据与标准值做一比对即可了解差异，进而绘出精确的 ICC PROFILE来。相对于 Scanner 和 Moniter 得作法，校准 Printer 的 ICC Profile 必须多一道『读取
Printer 输出色块值』的步骤。此步骤若为经过校准，则结果可能是影响双方的 ICC Profile
都不适用。
ANSI IT8.7/3 是专为 Printer 打印机或是色彩输出机所准备的工业标准。图表构成为基础的色块值（Basic Ink Value）有182个 CMYKs以及专业的色块值 ( Extended Ink
Value ）则多达 928 CMYKs。整张 IT8.7/3 可以是一份由计算机产生的文件，主要分开三个色组 A、 B、 C及基本色彩块。使用 IT8.7/3 时须注意打印机的CMYK 喷出墨量是否足够及均匀，还有同学必须知道的是，每个色块上所连接的色码。知道了色码的分布，才能在输出后做比对校正。
各组色块的分布与设计
Basic Set(基本色块)
此组色域包含182个色块 ， 由 A1至 A13 和 N1至 N13。 A1～A13为基本的 CMY 浅色混成，N1～ N13则为 CMYK 深色混成。C～ F行包含了不同比例浓淡色块，可测试打印机对输出层次的表现能力。J～ L行则是测试灰阶、中间色以及暗色层次的表现能力。
Extend Set(扩充色块） 1. A区共有10组色块组成，每组包含25(5x5)个色块，本区色块A～E为： 0、
20、 40、 70、 100%蓝增强，1～ 5为： 0、 20、 40、 70、 100%红增强。
2. B区比A区少一组，由4组组成 ，每组包含 16(4x4)色块，A～ D 蓝增强，1 ～ 4：红增强。
3. C区由12组色块形成，每组包含 36(6x6)色块A～ F：蓝增强，1～ 6：红增强。
DIY下载标准色块档
想知道自己所有的打印机输出 ANSI IT8.7/3 色块卡和屏幕上显示的差别吗？你虽没有专业的 ICC Profile 制作软件，却也可以用肉眼来比较一下屏幕输出和自家打印机输出的不同处。 ! 提供完整的 IT8.7/3 色块档案（TIFF 格式）供网友下载回家试试看（无需具备 WINZIP 解压缩软件 - EXE自动解压格式 / 档案大小：203K）。 9， CMYK色彩校正技术
CMYK输出器材校准
想要将作品色彩完整呈现，不仅输入影像设备需要校正同步，包括：计算机屏幕、以及数字相机和扫描仪等，输出用的打印机与印刷机等，也必须做校正处理。虽然，不同器材 之间的校正方法略有不同，但所使用的原理却是一致的。!将前讲中所提及的校正概要整理如下：
1. 扫描机、数字相机：可使用标准IT8彩色稿 （Kodak Q-60）做扫描或摄影校正。过去专业级的扫描仪如：明碁电通的ScanPremio ST扫描仪，就有的附赠的校正软件，以维持一贯的扫瞄质量。
2. 打印机： Colorvision 与 gmb 公司皆有针对 CMYK 色彩校正推出软硬套件，透过其中所附色票档打印输出或直接点取色校卡之色块，以专用的扫描仪或分光亮度计读取并传回 计算机，经软件计算调整后，产生 ICC Profile 或 Photoshop 的分色档，在安装进入这些软件中使用。
3. LCD / CRT屏幕：使用屏幕色彩校正器紧贴于屏幕上并配合校正软件，读取由软件所产生的色块，将所得的色彩数据加以运算后，产生屏幕校正用的ICC Profile。
Colorvision 开发之 Spyder Pro 与 gmb 公司 Eye-One 屏幕色彩校正器均属此类产品。
Colorvision 与 gmb 提供之输出色校系列
先前 ! 介绍过这两家颜色管理专业公司对于 RGB 系之显示设备校色的产品，同样从 RGB 转为 CMYK 的 ICC Profile 上，他们也有对应的设计。Colorvision 比较着重于个人工作室之颜色管理，无论是操作或是设计都相当的浅显易懂，gmb 在印刷业界则享有盛名，价位也相对的较高，以 i1- Publish 为例美金售价高达 US$2,695，如果要选用更多模块，包括：Color Checker DC/SG 系列，价格更高。Colorvision 也不是没有高档的颜色管理产品，SpectroPro 就是一款更为专业的分光输出校色器材（见下图）。
两种不同的色彩校正方式
Colorvision 之 PrintFix 提供效率极高的打印机校色设计，最特别的地方在于其提供了一部专为打印机颜色管理所准备的制式光学扫描仪，用户只需将打印输出的色校稿件送入光学扫描仪中判读，剩余交给 PrintFix 软件运算出对应结果即可。
图左：透过打印机输出 PrintFix 专属的色彩校正槁 / 图右： 将色校稿准确的裁切
图左：将 PrintFix 色彩校正槁以透明封套包好维持稳定 / 图右： 将色校稿准确放入扫描仪中扫瞄
Colorvision 提供了速度和便利性，相较其他使用不同厂牌的光学扫描仪需要同步校正
Scanner 与 Printer 之间的 ICC Profile，在无法确定，他牌 Scanner 是否已经正确无误的校正成功的情况下，PrintFix 无疑地，以一步到位的方式将可能出现误差的状况降至最低。
商业专用 Pro 分光亮度计
图左：PrintFix 软件接口（英文版）显示 CMYK 正在扫瞄的过程，图右：PrintFix 扫瞄参数设定
透过 PrintFix 可以一次将 CMYK系输出设备之中从墨水 到纸张等，综合 ICC Profile
分色分析完成确认。不过，这种产品的精确度受限于 PrintFix 对外输出的色彩样块，面对突飞猛进的打印机市场变化，特别是近几年来多色系墨水的改进，加上 PrintFix 的作业流程需要重新扫瞄全部的色彩档，无法针对单一色彩或色块进行校对工作。进入更专业的领域，就必须仰赖更为精密的 分光亮度计与扫瞄尺作为辅助工具。
Eye-One(i1) 数位摄影印刷色域量测器
独立运作的分光亮度计，可以更准确地完成 CMYK 系之 ICC Profile 产生，特别是针对特殊色彩与单一色偏问题之解决。 尤其，可以避免重复浪费时间于色块图扫瞄上，仅需针对专用色作校正，gmb 公司的 i1 Pro 分光亮度计可谓此行业中的佼佼者。i1 的适用范围标准 涵盖从喷墨、碳粉、油墨印刷、凹版印刷与热转印都可以使用。
i1 Pro 以每秒大约 100次的速度来量测标准图，使用时只要轻按分光计上之读取钮（类似鼠标按键）即可自动取样七次以上之单色色块（相较一次性的光学扫瞄可作多样重复比对）
以下是 i1 Pro 分光亮度计之详细规格，! 简述如下：i1 Pro 可以以 10奈米量测 380 -730mm 之分光波长色域，其标准光源（D50 2度），使用 USB 接口和电力供应
(Win/Mac 兼容），量测范围 4.5mm。
Spectral analyzer: holographic diffraction grating with diode array
Spectral range: 380 - 730 nm
Spectral reporting: 10 nm
Emission spectra: spectral radiometric emission measurement of the luminance
Measurement aperture: 4.5 mm
Measurement range: 0...300 cd/m2
Short-term repeatability: x, y: ±0.002 typical (CRT 5000°K white patch 80 cd/m2)
Interface: USB
Physical dimensions: L 151 mm, W 66 mm, H 67 mm (6 x 2.6 x 2.6 inches)
Weight: 185 g (6.5 oz)
Accessories included: Calibration plate, USB cable, CRT monitor holder, flat panel
holder, positioning target scanning ruler
越来越普及的大众颜色管理 以往颜色管理被视为是专业人士的尚方宝剑，一般人没有时间与财力一窥其全貌。不过，随着数字影像设备的普及率越来越高，颜色管理逐渐成为人们生活的一部份，面对个人处理颜色管理工作方面，逐渐摆脱过去仰赖专业颜色管理分工的型态，倾向在家自行管理的趋势越来越明显。特别是大众化的显示设备，不单单是计算机 CRT 与 LCD 显示屏，未来甚至包括家电设备中之 PDP 电浆电视、LCD 电视这一类大型显示设备，也将有对应的 Colorvision
色校器（见下图）。
10， Gamma值、ΔE 与色域空间
名词释疑
短短的十篇讲座，! 希望能帮助同学们建立颜色管理和校准概念，为了避免干扰学习进度和讲座流程，!在这个单元的最后一讲中，安排名词释疑，针对颜色管理讲座中所提到的几个重点名词，Gamma值、ΔE 、与色域空间作一个完整的解释。
什么是 Gamma 值？
同学初接触色彩科学遇到第一个专有名词通常就是『Gamma值』，或称『Gamma曲线』。如果不是已经钻研这个领域有一段时间的研究者，很难从字面上去判断 Gamma 到底代表什么意思？难道是宇宙放射线中的『γ』？但即使是已经有了学习基础的颜色管理者，想藉由简短的几句话来描述 Gamma值，也是相当地困难。特别是为什么要称为『Gamma』，而不用一般浅显易懂地 Contrast 对比、Brightness 明度 或 Luminance 照度来取代呢？Gamma
似乎与显示设备的明亮对比关系密切，可是却使用一个完全不能理解的名称？为什么？
起源于人类视觉研究 Gamma 修正 将 Gamma 归类于明暗部与中间调之数学表示是一个比较笼统，但较容易接受的说法。实际上，Gamma 背后代表了一连串人类视觉研究的故事。这个故事的起点就是，人的视觉究竟对什么敏感？限于本讲篇幅，! 会另辟章节解释这些故事和实验，总归人类视觉研究发现了两个特性：
1.
人眼对灰度变化的感觉比对色调变化的感觉来得敏锐
2.
人眼对低亮度变化的感觉比对高亮度变化的感觉来得敏锐
这两个特性对显示工业，进而是数字影像都影响深远。举例来说，如果要作出一台显示器能够完整地表现出所有高传真的画面，无论是高亮度天空或暗部的阴影，则显示器的对比至少要达到 5000:1 以上，基于成本和技术，现实生活之中，根本无法达到这样的要求，目前量产产品只能做出 500~1000:1的显示器。
Gamma 对应 RGB 颜色明度之示意图
因此，显示工业势必要有所取舍！人眼的第二特性，指出人眼所能分辨的亮差层次是以对数方式分布，而非以线性方式分布。换言之，在人视觉心理感知度上，面对高亮度达100烛光的画面时，您可能区分得出99或101烛光的差异，但反过来，在黑暗的环境例如仅1烛光时，你可以分辨出 0.01烛光的差异，也就是说在一烛光以下常人的视觉敏锐度会提高100倍。有了这项研究依据，显示工业作了选择，也就是在较暗的画面时我们选择较高的Gamma值，以牺牲亮部层次来换取更多的暗部表现，相对地，一些明亮的画面中我们就改选择较低的Gamma值以牺牲部分的暗部层次，来使得亮部层次(如云彩)更为明显，这便是伽玛校正（Gamma Correction）原理的由来。
我们可以将 Gamma 公式如左表示，对应出每一个色彩号码的实际亮度： Output
Luminance ＝ 255 X ( 输入 RGB 值 / 255）︿ Gamma ，这样同学可以透过数值曲线了解
Gamma 值对应 RGB 所产生的变化。! 现假设 一RGB值为 127 （相当于 50% 灰色），如果使用 Gamma 1.0 线性表示，输出对应也是 127 ，但如果改以 Gamma 2.5 代入 RGB值只剩下 45（相当于 18% 灰色），但颜色变得太黑了，改换成 Gamma 2.2，换算 RGB 输出还可以保有更多的暗部层次。
MAC 系统选用 1.8 / PC 系统选用 2.2 Gamma 值 了解上面的说明后，就不难了解为了寻求完整描述包含亮部、暗部的调整细节，不管是研究显示器制造或是数字影像文件压缩统称 Gamma 作为代表。而 Gamma 的影响更进入的人们的生活之中，从电视、游乐器到计算机等，几乎无所不在，但却鲜少有人了解背后的意义。像是 Apple 苹果计算机的 MAC 系统，为了达到较深色彩显示，统调其 Gamma 设定为 1.8；而大多数的 PC / Windows 系统都遵循 Gamma 2.2 为标准。许多专业的硬设备也针对 Gamma
设定提供手动曲线调整，甚至还有 RGB 分色调整的功能，以三种的Gamma曲线来分别对应三种RGB的发光体，再反应至人眼睛内的三种感光细胞，达到显示优化的目的。由于 Gamma
值的设定直接影响人的视觉观感，如果同学想要简单又有效率的凸显自己的照片作品，达到高传真要求，深入研究 Gamma 曲线设定，可以帮助你很快的进入状况。
Adobe RGB 与 sRGB 色域空间
整体来说（上图），Adobe RGB 色域空间比 sRGB 和 CMYK 要来得大且完整
进入颜色管理，同学们更会发现色域空间的选择多了甚多，从熟知的 sRGB、Adobe RGB
到 CIE RGB、NTSC(1953)、WideGamunt RGB 种种的选择。最为常用的当然就是 1998年10月，由 IEC(国际电气标准会议)所策定之标准色域空间定义。sRGB 系（standard RGB） 的简称，目前有 IEC61966-2.1 国际标准规格书规范其使用规格，几乎所有的数字影像输出入都支持此一规格。
不过，近年来影像设备发展快速进步，sRGB 的色域范围（见上图）相对狭窄，已经无法满足更高端的专业色彩需求。也因此，越来越多的 DSLR 数字相机支持 Adobe RGB 这个更宽广的色域空间；然而选择 Adobe RGB 可以获得更佳颜色表现吗？其实，目前显示器、打印机或者印刷机支持 Adobe RGB 仍不够普遍，实时数字相机已经超越了显示设备所能表现的色域空间范围，一旦进入后制修图，难免还是有误差发生。原则上，sRGB 仍是大多数软硬件设备支持的标的，选择 Adobe RGB 作为作业的准绳，关键还是在于 DSLR 以外的软硬设备。
ΔE - Delta E
数字色彩无可避免的必须和大量的数学交手！除了，Gamma 以外，Delta E 可能是同学遇到第二多的问号？不同于 Gamma 以对数仿真人类视觉的表现，Delta E 提供简单的数据让我们能够确定色彩精度。简单的说，Delta-E是一种描述『差异』的测量方法，可以较容易地计算出色彩精度差距。
Delta E 大多数运用于彩色制版印刷中，也有少部份用来测量数字相机、扫描仪与打印机之色彩偏差。绝大多数的色彩测量都仰赖仪器和计算机完成，主要检测 CIELAB架构下各色彩与标准偏差值。Delta-E 通常还被用来描述人眼所能觉察的色彩和色调中的最微小差异。我们知道受限于技术、墨水、纸张和其他种种因素，印刷原本和副本之间必定会存在的差异，Delta-E 可以规范出何者是人们感知内所能忍受的范围。一般来说，Delta-E位于3到6之间变化是可以被接受的。
不同 Delta-E范围内的色彩效果是不一样的，举例来说，ΔE = 1.6～3.2，人眼基本上是分辨不出色彩的差异；3.2～6.5，专业训练的印刷师傅可以辨别其不同，多数人仍感到色彩是相同地；ΔE = 6.5～13，色彩差别已经可以判别，但色调本身仍然相同；当ΔE =13～25，可以确认是不同的色调表现，却也可辨别出色彩的从属，ΔE 超过25以上，则代表是另一种不同的颜色了。
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