第一章 導論
2.4 色域對應
2.4.1 目標
最後進入我希望解決的色域對應的部分。簡單的來說,色域對應的目標是在 考慮顯示設備的色域之後,對兩個顯示設備提供一組適當的顏色對應關係,使的圖 片在重製顯示設備上能顯示和在原始顯示上相似的結果。理想上,如果所有我們希 望表現的顏色都在重製設備的色域裡,那麼可以完美解決這問題。但因為不同的顯 示設備擁有的色域都不盡相同,所以常會有許多顏色在原始顯示設備的色域範圍 內,卻在重製顯示設備色域之外。另外,因為最後希望能在重製顯示設備上顯示的 是複雜的圖片,而不僅只是簡單的一個顏色,所以在進行色域對應時也不能只考慮 單一顏色的對應結果。下面是 [1]中所提及MacDonald所提出的幾個基本的色域對 應目標。
1.保持影像的灰階變化,並且希望能得到最大的對比值。
2.減少重製顯示設備色域範圍之外被Clipping掉顏色 3.盡量減少顏色的Hue角變化
4.在允許的範圍內,傾向於有較高的飽和度 5.顏色之間的相互關係比顏色的真實值更重要
2.4.2 傳統常用的色域對應法
在設計色域對應演算法時,需要考慮的主要有兩大點:
1. 對應方向(Mapping Direction)- 決定顏色該往什麼方向移動,使色域外 的顏色能落在色域內
2. 對應方法(Mapping Method) –移動的方向決定後,決定顏色往該方向 移動的量
以如何決定對應的方向來說,因為認為色調(Hue)代表顏色的種類,相同的色 調屬於相同的顏色,所以多數的色域對應演算法都將顏色的色調值當作不應變動的 常 數 , 而 只 對 亮 度 (Lightness) 和 色 度 (Chroma) 做 變 動 [18] 。 舉 例 來 說 [13][14][15][16],Sara認為色域對應時顏色的色調和亮度都不應改變,所以將顏色 往色度較小的地方壓縮到色域的範圍之內(Figure 2.9 a),Taylor決定當顏色落在色 域外時,選擇色域內最相似的點來代替,Leihanen選擇將顏色往整個無色軸的中心 (色度為零,亮度五十)點移動,MacDonald和Morovic則將顏色往擁有最大色度時的 無色軸作移動。Figure 2.9為圖例。
圖 2-9 Gamut Mapping Direction(a) Sara (b) Taylor (c) Laihanen (d) MacDonald
對應方向決定後,接著考慮對應的方法-顏色該往對應的方向移動多少的 量 。 對 應 方 法 可 以 分 為 三 大 類 型 -(1)Clipping , (2)Linear Compression 和 (3)Nonlinear Compression。Clipping最大的特性在於Clipping不變動在重製設備色域 之內的顏色。只有當想要顯示的顏色在色域之外時,選定某個色域邊界(Gamut Boundary)上的顏色作為對應。而Linear 和Nonlinear Compression方法則須考慮整個 重製設備的色域。為了想保持顏色之間的相對關係,所以無論欲顯示的顏色是否在 色域內,對應到的顏色都可能會有變化。
在決定顏色要對應的方向決定後,一個簡單的對應方法範例如下圖Figure 2.10
圖 2-10 Mapping Method
Clipping和Compression出來的結果最大差異在於-如果使用Clipping法,因為 在色域內的顏色對應後的結果不會改變,所以在色域內的顏色表現出的效果較佳,
整張圖像的飽和度也較高。不過當顏色在色域時十,有可能會被對應到同一個點 上,所以會使影像中的Gradient消失,失去一些影像裡的細節。而Compression法 則反之。
本節2.4.1開頭所述色域對應的第二個目標即是在希望在Compression以及 Clipping間達成一個平衡。一般認為當兩個顯示設備的色域差異很大的時候,使用 Compression法的結果較佳。而當顯示設備間色域差異小的時候,則會傾向於使用 Clipping方法。