各种主流色彩模式及其概念
2015-09-06 14:54
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各种主流色彩模式及其概念
1.1 通常情况下，RGB各有256级亮度，用数字表示为从0、1、2...直到255。
按照计算，256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩，即256×256×256＝16777216。通常也被简称为1600万色或千万色。也称为24位色(2的24次方)。
这24位色还有一种较为怪异的称呼是8位通道色。
这里的所谓通道，实际上就是指三种色光各自的亮度范围，我们知道其范围是256，256是2的8次方，就称为8位通道色。
为什么老是用2的次方来表示呢？因为计算机是2进制的，因此在表达色彩数量以及其他一些数量的时候，都使用2的次方。
这里的色彩通道，在概念上不是一件具体的事物。我们可以把三原色光比作三盏不同颜色的可调光台灯，那么通道就相当于调光的按钮。对于观看者而言，感受到的只是图像本身，而不会去联想究竟三种色光是如何混合的。正如同你只关心电影中演员的演出，而不会去想拍摄时候导演指挥的过程。因此，通道的作用是“控制”，而不是“展现”。
以上所说的是色彩通道，和后面教程中的图像通道概念上不完全相同。
从PhotoshopCS版本开始增强了对16位通道色的支持，这就意味着可以显示更多的色彩数(即48位色，约281万亿)。RGB单独的亮度值为2的16次方，等于65536，65536的三次方为281474976710656。但是由于人眼所能分辨的色彩数量还达不到24位的1678万色。所以更高的色彩数量在人眼看来说并没有区别。
1.2 怎样才能从一组数字中判断出是什么颜色呢？
对于单独的R或G或B而言，当数值为0的时候，代表这个颜色不发光；如果为255，则该颜色为最高亮度。这就好像调光台灯一样，数字0就等于把灯关了，数字255就等于把调光旋钮开到最大。
屏幕上的纯黑、纯白、最红色、最绿色、最蓝色、最黄色的RGB值各是多少？
所谓色相就是指颜色的色彩种类，分别是：红色橙色黄色绿色青色蓝色紫色。这七种颜色头尾相接，形成一个闭合的环。以X轴方向表示0度起点，逆时针方向展开。如下右图。
在上图中间是白色，可以看出，如要得到最黄色，就需要把选色框向最黄色的方向移动，同时也逐渐远离最蓝色。当达到圆环黄色部分的边缘时，就是最黄色，同时我们离最蓝色也就最远了。由此得出，黄色＝白色－蓝色”。为什么不是白色＋黄色呢？因为蓝色是原色光，要以原色光的调整为准。因此，最黄色的数值是255,255,0。如下右图。也可以得出：纯黄色＝纯红色＋纯绿色 。
如果屏幕上的一幅图像偏黄色(特指屏幕显示，印刷品则不同)，不能说是黄色光太多，而应该说是蓝色光太少。
1、RGB模式是显示器的物理色彩模式。这就意味着无论在软件中使用何种色彩模式，只要是在显示器上显示的，图像最终是以RGB方式出现的。因此使用RGB模式进行操作是最快的，因为电脑不需要处理额外的色彩转换工作。当然这种速度差异很难察觉，只是理论上的。
2、灰度隶属于RGB色域(色域指色彩范围)。
由于灰度的形成是RGB数值相等。而RGB数值相等的排列组合是256个，那么灰度的数量就是256级。其中除了纯白和纯黑以外，还有254种中间过渡色。纯黑和纯白也属于反转色。
灰度的通常表示方法是百分比，范围从0％到100％。Photoshop中只能输入整数，在Illustrator和GoLive允许输入小数百分比。
注意这个百分比是以纯黑为基准的百分比。
既然灰度和RGB一样，是有数值的，那么这个数值和百分比是怎么换算的？比如18％的灰度，是256级灰度中的哪一级呢？是否是256x18％呢？没错，灰度的数值和百分比的换算就是相乘后的近似值，由于灰度与RGB是“黑白颠倒”的，所以18%的灰度等于82%的RGB亮度。
256×82%＝209.92，近似算作210，我们可以先在灰度滑块选择18%，再切换到RGB滑块看数值。如下2图：
注意如果没有关闭色彩管理功能，在颜色设置中的灰度标准就有可能不是GrayGamma2.2，那么上面的等式就不成立了。比如灰度的标准如果是GrayGamma1.8，18%的灰度换算成RGB就是218,218,218。
虽然灰度共有256级，但是由于Photoshop的灰度滑块只能输入整数百分比，因此实际上从灰度滑块中只能选择出101种(0%也算一种)灰度。大家可以在灰度滑块中输入递增的数值然后切换到RGB滑块察看，可以看到：0%的灰度RGB数值是255,255,255；1%灰度的RGB数值是253,253,253；2%灰度RGB值为250,250,250。也就是说，252,252,252这样的灰度是无法用Photoshop的灰度滑块选中的。相比之下Illustrator的灰度允许输入两位小数，使得选色的精确性大大提高了 。
由于灰度色不包含色相，属于“中立”色，因此它常被用来表示颜色以外的其它信息。比如我们下面要讲到的通道，灰度在其中已经不是作为一种色彩模式存在，而是作为判断通道饱和度的标准。而在以后的蒙板中，灰度又被用作判断透明度的标准。
大家也许会问：如果图像中根本没使用蓝色，只用了红色和绿色，是不是就意味着没了蓝色通道？
我们已经知道黄色和蓝色是互补色，那么一幅全部是纯黄色的图像中，是不是就不包含蓝色通道？
这是错误的概念，一幅完整的图像，红色绿色蓝色三个通道缺一不可。即使图像中看起来没有蓝色，只能说蓝色光的亮度均为0，但不能说没有蓝色通道存在。
“存在、亮度为零”和“不存在”是两个不同的概念。
现在点击察看单个通道，发现每个通道都显示为一幅灰度图像(不能说是黑白图像)。
对于红色而言，它在图像中的分布是不均匀的，有的地方多些，有的地方少些。相当于：有的地方红色亮度高些，有的地方红色亮度低些。
这幅灰度图实际上等同于红色光的分布情况图。
在红色通道灰度图中，较亮的区域说明红色光较强(成分较多)，较暗的区域说明红色光较弱(成分较少)。
在通道中，
白(或较白)代表“光明的”、“看得见的”、“有东西”。
黑(或较黑)代表“黑暗的”、“看不见的”、“没东西”。
CMYK是一种依靠反光的色彩模式，我们是怎样阅读报纸的内容呢？是由阳光或灯光照射到报纸上，再反射到我们的眼中，才看到内容。它需要由外界光源，如果你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。
和RGB类似，CMY是3种印刷油墨名称的首字母：青色Cyan、洋红色Magenta、黄色Yellow。而K取的是black最后一个字母，之所以不取首字母，是为了避免与蓝色(Blue)混淆。从理论上来说，只需要CMY三种油墨就足够了，它们三个加在一起就应该得到黑色。但是由于目前制造工艺还不能造出高纯度的油墨，CMY相加的结果实际是一种暗红色。因此还需要加入一种专门的黑墨来调和。
正因为在印刷中可能出现的这种问题，使得我们在制作用作印刷的图像时要特别注意。
比如要画一条0.1毫米的很细的线条，那么如果套印错位0.1毫米，就会出现两条线了。那么如何避免呢？
这个时候，在用色上就应该避免使用多种颜色的混合色。如下2图：
左边和右边都是绿色，左边的绿色在CMYK四色上都有成分，那么使用这个颜色画的线将被印刷4次。而右边的绿色只使用了C和Y两种颜色，在印刷的时候只要被印两次就可以了。后者套印错误的机会自然比前者低得多。注意“只要被印两次”并不是说只需经过两个滚筒，同样还是要经过4个，但只有其中两个滚筒有图像印上而已。
由这个小例子可见，制作印刷品的时候，你所使用的颜色会影响成品的印刷成功率。如果是RGB模式，则完全不必当心这个问题，因为屏幕是不可能有套印错误的情形发生的。
那么我们普通家庭所使用的喷墨打印机，是什么色彩模式呢？它会不会有套印错误呢？
前面说过，只要是印刷品就是CMYK模式，喷墨打印机当然也是按照CMYK方式工作，它其中装着CMYK四色的墨盒(个别型号会更多但工作原理相同)，和印刷机类似。但是喷墨打印机不会产生套印错误，这是为什么呢？我们说过印刷机的纸张要进出4个滚筒，套印错误就是在这进出之间产生的。而喷墨打印机是一次性打印。所以不存在套印错误。
那喷墨打印机如何实现一次性打印呢？
喷墨打印机的将多个喷嘴前后依次排列。这样在打印的时候，纸张第一行先被喷上C，然后纸张向前移动一行，原先的第一行停在了M喷嘴下被喷上M色，同时新的空白的第二行被喷上C色。接着纸张再前移，已喷完C、M的那一行现在停在了Y色喷嘴下，被喷上Y色。而第二行被喷上M。新的空白第三行被喷上C。以此类推。
如果我们在打喷墨打印机打印到一半的时取消打印，就会看到在图像的边缘分布着未完成的部分，效果类似下图。
既然喷墨打印机的原理并不复杂，为什么大型印刷机不采用这样印刷方式呢？
是因为这种打印方式速度很低，喷嘴在每行都需要有一个移动的过程，这需要时间，如果大幅面纸张耗时更久。而报纸等大量的印刷品都需要在短时间内完成，所以这种打印方式是无能为力的。并且精度上也不及印刷机。因此，打印和印刷，这两者是有很大区别的。打印一般数量很少，质量和速度要求也不高。常见于个人及小型办公使用。印刷则正相反。
那么，我们到底该如何选择适当的色彩模式呢？我们先来明确一下RGB与CMYK这两大色彩模式的区别：
1：RGB色彩模式是发光的，存在于屏幕等显示设备中。不存在于印刷品中。CMYK色彩模式是反光的，需要外界辅助光源才能被感知，它是印刷品唯一的色彩模式。
2：色彩数量上RGB色域的颜色数比CMYK多出许多。但两者各有部分色彩是互相独立(即不可转换)的。
3：RGB通道灰度图中偏白表示发光程度高；CMYK通道灰度图中偏白表示油墨含量低。反而反之。
1.1 通常情况下，RGB各有256级亮度，用数字表示为从0、1、2...直到255。
按照计算，256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩，即256×256×256＝16777216。通常也被简称为1600万色或千万色。也称为24位色(2的24次方)。
这24位色还有一种较为怪异的称呼是8位通道色。
这里的所谓通道，实际上就是指三种色光各自的亮度范围，我们知道其范围是256，256是2的8次方，就称为8位通道色。
为什么老是用2的次方来表示呢？因为计算机是2进制的，因此在表达色彩数量以及其他一些数量的时候，都使用2的次方。
这里的色彩通道，在概念上不是一件具体的事物。我们可以把三原色光比作三盏不同颜色的可调光台灯，那么通道就相当于调光的按钮。对于观看者而言，感受到的只是图像本身，而不会去联想究竟三种色光是如何混合的。正如同你只关心电影中演员的演出，而不会去想拍摄时候导演指挥的过程。因此，通道的作用是“控制”，而不是“展现”。
以上所说的是色彩通道，和后面教程中的图像通道概念上不完全相同。
从PhotoshopCS版本开始增强了对16位通道色的支持，这就意味着可以显示更多的色彩数(即48位色，约281万亿)。RGB单独的亮度值为2的16次方，等于65536，65536的三次方为281474976710656。但是由于人眼所能分辨的色彩数量还达不到24位的1678万色。所以更高的色彩数量在人眼看来说并没有区别。
1.2 怎样才能从一组数字中判断出是什么颜色呢？
对于单独的R或G或B而言，当数值为0的时候，代表这个颜色不发光；如果为255，则该颜色为最高亮度。这就好像调光台灯一样，数字0就等于把灯关了，数字255就等于把调光旋钮开到最大。
屏幕上的纯黑、纯白、最红色、最绿色、最蓝色、最黄色的RGB值各是多少？
所谓色相就是指颜色的色彩种类，分别是：红色橙色黄色绿色青色蓝色紫色。这七种颜色头尾相接，形成一个闭合的环。以X轴方向表示0度起点，逆时针方向展开。如下右图。
在上图中间是白色，可以看出，如要得到最黄色，就需要把选色框向最黄色的方向移动，同时也逐渐远离最蓝色。当达到圆环黄色部分的边缘时，就是最黄色，同时我们离最蓝色也就最远了。由此得出，黄色＝白色－蓝色”。为什么不是白色＋黄色呢？因为蓝色是原色光，要以原色光的调整为准。因此，最黄色的数值是255,255,0。如下右图。也可以得出：纯黄色＝纯红色＋纯绿色 。
如果屏幕上的一幅图像偏黄色(特指屏幕显示，印刷品则不同)，不能说是黄色光太多，而应该说是蓝色光太少。
1、RGB模式是显示器的物理色彩模式。这就意味着无论在软件中使用何种色彩模式，只要是在显示器上显示的，图像最终是以RGB方式出现的。因此使用RGB模式进行操作是最快的，因为电脑不需要处理额外的色彩转换工作。当然这种速度差异很难察觉，只是理论上的。
2、灰度隶属于RGB色域(色域指色彩范围)。
由于灰度的形成是RGB数值相等。而RGB数值相等的排列组合是256个，那么灰度的数量就是256级。其中除了纯白和纯黑以外，还有254种中间过渡色。纯黑和纯白也属于反转色。
灰度的通常表示方法是百分比，范围从0％到100％。Photoshop中只能输入整数，在Illustrator和GoLive允许输入小数百分比。
注意这个百分比是以纯黑为基准的百分比。
既然灰度和RGB一样，是有数值的，那么这个数值和百分比是怎么换算的？比如18％的灰度，是256级灰度中的哪一级呢？是否是256x18％呢？没错，灰度的数值和百分比的换算就是相乘后的近似值，由于灰度与RGB是“黑白颠倒”的，所以18%的灰度等于82%的RGB亮度。
256×82%＝209.92，近似算作210，我们可以先在灰度滑块选择18%，再切换到RGB滑块看数值。如下2图：
注意如果没有关闭色彩管理功能，在颜色设置中的灰度标准就有可能不是GrayGamma2.2，那么上面的等式就不成立了。比如灰度的标准如果是GrayGamma1.8，18%的灰度换算成RGB就是218,218,218。
虽然灰度共有256级，但是由于Photoshop的灰度滑块只能输入整数百分比，因此实际上从灰度滑块中只能选择出101种(0%也算一种)灰度。大家可以在灰度滑块中输入递增的数值然后切换到RGB滑块察看，可以看到：0%的灰度RGB数值是255,255,255；1%灰度的RGB数值是253,253,253；2%灰度RGB值为250,250,250。也就是说，252,252,252这样的灰度是无法用Photoshop的灰度滑块选中的。相比之下Illustrator的灰度允许输入两位小数，使得选色的精确性大大提高了 。
由于灰度色不包含色相，属于“中立”色，因此它常被用来表示颜色以外的其它信息。比如我们下面要讲到的通道，灰度在其中已经不是作为一种色彩模式存在，而是作为判断通道饱和度的标准。而在以后的蒙板中，灰度又被用作判断透明度的标准。
大家也许会问：如果图像中根本没使用蓝色，只用了红色和绿色，是不是就意味着没了蓝色通道？
我们已经知道黄色和蓝色是互补色，那么一幅全部是纯黄色的图像中，是不是就不包含蓝色通道？
这是错误的概念，一幅完整的图像，红色绿色蓝色三个通道缺一不可。即使图像中看起来没有蓝色，只能说蓝色光的亮度均为0，但不能说没有蓝色通道存在。
“存在、亮度为零”和“不存在”是两个不同的概念。
现在点击察看单个通道，发现每个通道都显示为一幅灰度图像(不能说是黑白图像)。
对于红色而言，它在图像中的分布是不均匀的，有的地方多些，有的地方少些。相当于：有的地方红色亮度高些，有的地方红色亮度低些。
这幅灰度图实际上等同于红色光的分布情况图。
在红色通道灰度图中，较亮的区域说明红色光较强(成分较多)，较暗的区域说明红色光较弱(成分较少)。
在通道中，
白(或较白)代表“光明的”、“看得见的”、“有东西”。
黑(或较黑)代表“黑暗的”、“看不见的”、“没东西”。
CMYK是一种依靠反光的色彩模式，我们是怎样阅读报纸的内容呢？是由阳光或灯光照射到报纸上，再反射到我们的眼中，才看到内容。它需要由外界光源，如果你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。
和RGB类似，CMY是3种印刷油墨名称的首字母：青色Cyan、洋红色Magenta、黄色Yellow。而K取的是black最后一个字母，之所以不取首字母，是为了避免与蓝色(Blue)混淆。从理论上来说，只需要CMY三种油墨就足够了，它们三个加在一起就应该得到黑色。但是由于目前制造工艺还不能造出高纯度的油墨，CMY相加的结果实际是一种暗红色。因此还需要加入一种专门的黑墨来调和。
正因为在印刷中可能出现的这种问题，使得我们在制作用作印刷的图像时要特别注意。
比如要画一条0.1毫米的很细的线条，那么如果套印错位0.1毫米，就会出现两条线了。那么如何避免呢？
这个时候，在用色上就应该避免使用多种颜色的混合色。如下2图：
左边和右边都是绿色，左边的绿色在CMYK四色上都有成分，那么使用这个颜色画的线将被印刷4次。而右边的绿色只使用了C和Y两种颜色，在印刷的时候只要被印两次就可以了。后者套印错误的机会自然比前者低得多。注意“只要被印两次”并不是说只需经过两个滚筒，同样还是要经过4个，但只有其中两个滚筒有图像印上而已。
由这个小例子可见，制作印刷品的时候，你所使用的颜色会影响成品的印刷成功率。如果是RGB模式，则完全不必当心这个问题，因为屏幕是不可能有套印错误的情形发生的。
那么我们普通家庭所使用的喷墨打印机，是什么色彩模式呢？它会不会有套印错误呢？
前面说过，只要是印刷品就是CMYK模式，喷墨打印机当然也是按照CMYK方式工作，它其中装着CMYK四色的墨盒(个别型号会更多但工作原理相同)，和印刷机类似。但是喷墨打印机不会产生套印错误，这是为什么呢？我们说过印刷机的纸张要进出4个滚筒，套印错误就是在这进出之间产生的。而喷墨打印机是一次性打印。所以不存在套印错误。
那喷墨打印机如何实现一次性打印呢？
喷墨打印机的将多个喷嘴前后依次排列。这样在打印的时候，纸张第一行先被喷上C，然后纸张向前移动一行，原先的第一行停在了M喷嘴下被喷上M色，同时新的空白的第二行被喷上C色。接着纸张再前移，已喷完C、M的那一行现在停在了Y色喷嘴下，被喷上Y色。而第二行被喷上M。新的空白第三行被喷上C。以此类推。
如果我们在打喷墨打印机打印到一半的时取消打印，就会看到在图像的边缘分布着未完成的部分，效果类似下图。
既然喷墨打印机的原理并不复杂，为什么大型印刷机不采用这样印刷方式呢？
是因为这种打印方式速度很低，喷嘴在每行都需要有一个移动的过程，这需要时间，如果大幅面纸张耗时更久。而报纸等大量的印刷品都需要在短时间内完成，所以这种打印方式是无能为力的。并且精度上也不及印刷机。因此，打印和印刷，这两者是有很大区别的。打印一般数量很少，质量和速度要求也不高。常见于个人及小型办公使用。印刷则正相反。
那么，我们到底该如何选择适当的色彩模式呢？我们先来明确一下RGB与CMYK这两大色彩模式的区别：
1：RGB色彩模式是发光的，存在于屏幕等显示设备中。不存在于印刷品中。CMYK色彩模式是反光的，需要外界辅助光源才能被感知，它是印刷品唯一的色彩模式。
2：色彩数量上RGB色域的颜色数比CMYK多出许多。但两者各有部分色彩是互相独立(即不可转换)的。
3：RGB通道灰度图中偏白表示发光程度高；CMYK通道灰度图中偏白表示油墨含量低。反而反之。
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