數位影像創作,色彩校正不可或缺

什麼是色彩校正?

編輯和處理數位影像的過程,目的是修改影像,以便傳達特定意圖。色彩校正是微調顯示器以準確顯示顏色和陰影的過程,將您在畫面上看到的內容與成品呈現的樣子同步化。可以將校正設想為使用捲尺來判斷長度,而不是只用雙眼來判斷。

為什麼要色彩校正?

如果不能以最佳的方式呈現,那麼花時間創造出這樣的影像有什麼用處?由於您的顯示器將在數位編輯過程中擔任最強大的盟友,因此確保顯示器上的色彩輸出對於精確複製預期成品是重要關鍵。如果未正確校正顯示器上的色彩輸出,顯示器上則會出現不一致的色彩。因此,任何調整和微調影像的努力都將白費,因為當成品顯示於顯示器時,不會與其設計方式一致。這種損失的代價是犧牲可用於其他專案上的寶貴時間和精力,還可能在工作流程中產生瓶頸。

事實上,專業攝影師、業餘攝影師以及圖形設計師使用未校正的顯示器工作時需要多達三倍的反覆列印,才能獲得可接受的樣本。實質上,在已校正的顯示器上工作可提高效率和減少資源浪費 (例如時間和成本),更加突顯揣測成品如何呈現以及知道成品如何呈現之間的差異。

顯示器色彩變化

因為種種原因,顯示器的色彩和亮度會隨著時間自然改變。

當試圖為每種顏色找到正確的陰影值時,以線性方式顯示色彩可能造成配對錯誤。3D LUT 的效果更佳,因為它們使用體積色彩空間產生色彩,這能更加準確顯示色彩並減少校正誤差。3D LUT 有助於建立更好的色彩漸層,並用於表示存在於現實生活中的非線性值。當能夠更佳配對色彩濃淡以建立更佳色彩重現時,尤其是在編輯過程或使用者處理色度、色調和亮度的時候,則可呈現更寬的色域範圍和色彩飽和度。將一個色彩空間轉換成另一個色彩環境的成效更佳。當將一個色彩空間轉換為另一個色彩空間時,3D LUT 更為精確,可減少原始色域中遺失的色彩資訊。3D LUT 的非線性行為改善了中間色彩漸層,從而提高了灰階準確度。


生產期間的問題
液晶螢幕 (Liquid Crystal Display,LCD) 顯示器由三個主要部分組成;背光、LCD 光閥矩陣以及紅色、綠色和藍色濾光器元件矩陣。由於材料批量間的變化和影響光學性質的製造公差等原因,這三個部分經常受到大範圍變化的影響。因為 LCD 顯示器面板的性質關係,在最初工廠未接受預先校正的情況下,最常發生這種顯示器生產期間不一致的狀況。ViewSonic VP2468在出廠時的預先校正以及個別隨附的色彩校正報告,可視為這些問題的解決方案,以確保一開始的色彩準確性。

長期使用問題
材料性質因暴露於高溫、潮濕、紫外線 (UV) 輻射等而隨著使用時間變化。可以看出這些變化影響了背光和色彩輸出品質、LCD 偏振/光傳輸效率以及衰減濾光器的光譜透射率。然而,這些問題可以透過軟體和硬體校正方法解決。

軟體校正和硬體校正
有兩種類型的校正方法可將顯示器設定為定義良好的狀態;一為軟體校正,一為硬體校正。這兩種校正方式差別在於它們提供的精確度和靈活性。

軟體色彩校正

軟體校正透過最初選擇要使用的伽馬值進行,這將允許系統可顯示的最大色彩範圍。下一步則是將黑色 (亮度) 和白色 (色彩) 等級設定為最佳值。接著,將測量一組色標,以確定顯示器的顯示能力極限,以產生內部的 ICC 色彩描述檔,這是根據由國際色彩聯盟 (International Color Consortium,ICC) 提出的標準進行設定的描述檔。此 ICC 描述檔隨後供作業系統用於執行色彩管理,並且可作為持續色彩管理的方法。由於此類型的校正方法是由使用者進行,軟體校正所產生的缺點可能既難以改善又耗費時間,同時還包含與精確度相關的問題。關於使用顯示器的色彩調整功能和視訊卡輸出引起的漸層特性,會出現最顯著的缺點。可能會發生著色等漸層偏差問題和其他損壞情形,這會影響顯示器顯示細微色差的能力,並影響整體漸層顯示。使用沒有顏色調整功能的顯示器工作時,這些偏差可能更加明顯。硬體色彩校正也是透過選擇要使用的伽馬以及設定亮度和對比等級進行。透過硬體校正,使用專門的硬體校正感測器確定在顯示器等級捕捉到的顯示器顯示能力的限制。感測器可作為套件的一部分。 Viewonic Colorbration 套件包含ViewSonic與 X-Rite 共同開發的 CS-XRi1 色彩感測器,如下圖所示。

由於透過硬體校正建立的描述檔類型不受圖形卡的影響,因此不論主電腦為何,此方法都能隨時存取描述檔。由於硬體校正直接控制顯示器,此種校正類型提供高精準度的良好漸層特性。可依據所需的數位影像創作類型,提供高精準度的不同控制方法。使用者可利用硬體尋找表 (LUT)自訂色彩模式,以進行色彩微調及額外調整。精確控制顯示器的色域則能夠以極高準確性模擬 Adobe RGB 或 sRGB。可精確地控制黑階,且黑階在軟式打樣過程中至關重要。透過顯示器全亮度範圍的精確校正並消除數位解析度的損失,則為此方法的另一益處。

結論

以長期和專業的校正解決方案來說,硬體校正的益處遠遠超過軟體校正。硬體校正功能的顯著益處在於可校準圖形卡和顯示器,達到持續的色彩輸出一致性和準確性,此為軟體校正所不能提供的功能。對於使用高品質影像或在專業設計環境中工作的狀況而言,硬體校正著實提昇了工作流程的效率,並提供穩定一致的工作品質。

 

本文中所示範的所有圖像與影片,皆為模擬並為展示使用,可能與實際所顯示之螢幕效果稍有差異。