色彩模式详解.docx

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色彩模式详解

Photoshop的色彩模式详解

在数字图像中，将图像中各种不同的颜色组织起来的方法，称之为色彩模式。

色彩模式决定着图像以何种方式显示和打印。

制作各种精美的图像、或者用于各种输出的稿件，选择正确的色彩模式是至关重要的。

各种色彩模式之间存在一定的通性，可以很方便地相互转换；它们之间又存在各自的特性，不同的色彩模式对颜色的组织方式有各自的特点。

色彩模式除了决定图像中可以显示的颜色数目外，还会直接决定图像的通道数量和图像的大小。

下面，我们来详细讲解它们是如何工作，又是如何相互转换的。

　　我们先来了解一些颜色的基本属性：

　　我们知道，所有的颜色都是用色相、饱和度、亮度三个特性来描述的，也就是所说的HSB。

严格地说，在PS中HSB并不是一种色彩模式，它针对PS而言只是一种配色方式。

可以根据它的特性配出需要的颜色来为其它彩色模式的图像所用，但PS中并不存在HSB模式，其它的色彩模式也不能转换为HSB模式。

只要在选定了一定的色相、饱和度、亮度，就能配出所需要的颜色。

　　1.色相（Hue）

　　色相是物体透射或反射光波的波长有关的颜色物理的心理特性。

它的范围以0至360度之间的角度值表示。

色相是以颜色的名称来识别的，如红色、橙色或绿色。

　　2.饱和度（Saturation）

　　饱和度指颜色的强度或纯度，表示色相中灰色成分所占的比例，用0%-100%（纯色）来表示。

　　3.亮度（Brithtness）

　　亮度是颜色的相对明暗程度，通常用0%（黑）-100%（白）来度量。

　　作为配色方式在PS中存在的HSB模式，是对颜色基本特性的描述。

PS中其它的彩色色彩模式，都是以HSB为基础的。

　　在PS中，常用的色彩模式有位图、灰度、RGB、CMYK、Lab几种色彩模式；其它还包括索引、双色调、多通道几种不常用到的色彩模式。

一、位图模式

　　位图实际上是由一个个黑色和白色的点组成的，也就是说它只能用黑白来表示图像的象素。

它的灰度需要通过点的抖动来实现，即通过黑点的大小与疏密在视觉上形成灰度。

它的每个象素只能负载两种亮度级别，即和白色。

　　由无数黑点组成的位图。

　　放大的局部，由黑点的疏密产生的颜色深浅感觉。

　　当其它色彩模式的图像转化为位图模式时，会损失大量的细节，并且只有灰度模式的图像能直接转换为位图，其它如RGB、CMYK等常用的色彩模式在转换成位图时必须先转换为灰度模式，然后才能转换为位图。

位图模式的图像只支持一个图层，在转换的过程中所有的图层会被自动压平。

它只有一个位图通道。

　　原图。

　　在PS里，对原图执行“模式/灰度”，将其转换为灰度模式。

再执行“模式/位图”，调出位图设置面板。

　　其中输入分辨率为原图像的分辨率，输出分辨率为转换后位图的分辨率。

输出分辨率越大，图像所保留的细节越多；由于位图只能以黑白来表示图像的象素，所以当它的输出分辨率大于输入分辨率时，由于增加图像的象素大小所产生的视觉模糊感被削弱了。

　　输出方法中有5种在转换时对图像的处理方式供选择：

　　1、50%阈值：

表示在转换过程中，色彩浓度（这里指灰度，因为只有灰度图像可以转换为位图）大于50%的象素全部变成黑色，小于50%的象素全部变成白色，形成一种强烈的黑白对比效果。

它只在黑白相交的地方产生少量的独立黑点。

　　2、图案仿色：

将黑白象素点排列成一定序列，然后使用形成的序列代替黑点对图象进行抖动得到的结果。

　　3、扩散仿色：

它是转换位图过程中保留图像细节最多的一种方式。

它由无数的细小黑点组成图像，其转换过程比图案仿色更精确。

　　4、半调网屏：

选择这种转换方式时，它会继续调出半调网屏的设置面板，可以设置网线的频率、角度及形状，类似印刷过程中的加网方式。

如图：

　　由这种方式产生的结果：

　　5、自定图案：

可以使用自定的图案代替黑点对图像作抖动处理。

　　在PS中建立一个大小为10X10象素，分辨率为72，背景为白色的图像，输入一个字母“A”，调整其位图位置如图：

　　执行“编辑/定义图案”，为自定义的图案命名：

　　对原图（转换后的灰度图像）执行“图像/模式/位图”，在位图设置面板上输出方式选择自定图案，图案选择刚才自定义的图案。

为了方便观察，这里的分辨率可以设大一些：

　　以下是其执行的结果，由刚才自定义的图案（字母A）代替了黑点对图像进行抖动处理。

　　位图在早期主要应用于不能识别颜色和灰度的显示及输出设备，目前在进行文字扫描识别过程中还需要应用到位图。

　　就图像处理而言，合理地运用位图的特点，也可以产生出一些奇妙的效果：

半调网屏　　　　　　　自定图案（点击放大）

二、灰度模式

　　在灰度模式的图像上，每个象素能负载2的8次方（256）种灰度级别，范围值从0（黑色）至255（白色）。

其表现方式用油墨的覆盖浓度来表示，0%为白色，100%为黑色。

当彩色图像转换成灰度模式后，图像会去掉颜色信息，以灰度显示图像，类似黑白照片的效果。

图像的单色通道实际上也可以也看作是一张灰度图片。

灰度模式的图像只有一个灰色通道。

　　在PS里对彩色图像执行“图像/模式/灰度”，会弹出警告对话框，提示此操作会扔掉图像的颜色信息，并且不能恢复（除非使用历史记录取消操作）。

　　如果图像中含有多个图层，则在转换过程中会提示是否在扔掉颜色信息时合并图层。

　　灰度模式的图像支持多个图层，如果选择不拼合图层，则其转换后的图层信息被完全保留。

    原图　　　　　　　转换后的灰度图

　　上图中，当彩色模式的图像转换为灰度模式时，PS会自动计算每种彩色相对灰度的亮度，并在灰度图像还原，从而得到完整的灰度图像。

　　灰度模式的图像也可以转换为其它的彩色模式，转换过程中灰度色会被其它模式的颜色代替。

如转换为RGB或CMYK模式时，在人的视觉上还是一张灰度图片，但是它原有的灰度色已经被构成RGB或CMYK的各种单色混合出来的灰色代替了。

　　灰度模式的图像中的通道和颜色信息

　　转换为RGB模式后图像的通道和颜色信息

三、RGB模式

　　RGB色彩模式由自然界中光的三原色的混合原理发展而来。

RGB分别代表红色（Red）、绿色（Green）、蓝色（Blue）。

它的每个象素在每种颜色上可以负载2的8次方（256）种亮度级别，这样三种颜色通道合在一起就可以产生256的3次方（1670多万）种颜色，它在理论上可以还原自然界中存在的任何颜色。

　　RGB模式的图像支持多个图层。

据有R、G、B三个单色通道和一个由它们混合颜色的彩色通道。

　　在RGB色彩模式的图像中，某种颜色的含量越多，那么这种颜色的亮度也越高，由其产生的结果中这种颜色也就越亮。

例如如果三种颜色的亮度级别都为0（亮度级别最低），则它们混合出来的颜色就是黑色；如果它们的亮度级别都为255（亮度级别最高），则其结果为白色。

这和自然界中光的三原色的混合原理相同。

　　　　　RGB色彩模式的颜色混合原理

　　RGB色彩模式是目前运用最广泛的色彩模式之一，它能适应多种输出的需要，并能较完整地还原图像的颜色信息。

如现在大多数的显示屏、RGB打印、多种写真输出设备都需要用RGB色彩模式的图像来输出。

四、CMYK模式

　　CMYK模式和印刷中油墨配色的原理相同。

它由青（Cyan）、洋红（Magenta）、黄（Yellowr）、黑（Black）四种颜色混合而成。

它和RGB模式一样，每个象素在每种颜色上可以负载2的8次方（256）种亮度级别，范围值从0%至100%（0为白色，100为黑色）。

理论上它可以产生256的4次方种颜色，但由于输出过程中颜色信息的损失、输出技术和环境的限止（如某些油墨的浓度不能过高，否则会产生溢色），实际上能产生的颜色数量比RGB还少。

　　CMYK模式的图像支持多个图层。

据有C、M、Y、K四个单色通道和一个由它们混合颜色的彩色通道。

　　CMYK模式的图像中，某种颜色的含量越多，如同印刷中某种油墨的浓度越高，那么它的亮度级别就越低，在其结果中这种颜色表现的就越暗，这一点与RGB模式的颜色混合是相反的。

它和颜色的物理混合原理相同。

　　CMYK色彩模式的颜色混合原理

　　由于CMYK模式所能产生的颜色数量要比RGB模式产生的颜色数量少，所以当RGB模式的图像转换为CMYK模式后，图像的颜色信息会有明显的损失：

RGB模式的原图像　　　　　　　　转换为CMYK模式后的图像

　　从上面我们可以看到，当RGB模式图像转换为CMYK模式后，其色彩信息有较大的变化，特别在一些较鲜、亮的地方。

但当CMYK模式的图像转换为RGB模式时，在视觉上不会产生有变化。

　　在将RGB图像转换成CMYK图像前，可以先对图像执行“视图/较样颜色”，可以预览转换后的效果（本操作对图像的最终结果没有任何影响，继续执行此操作则取消预览）。

这样如果某些部分的颜色由于损失过多而造成失真，则可以尽量修改原图像的颜色，以得到颜色信息损失最少的结果。

　　对图像执行“较样颜色”得到的预览效果

　　CMYK模式能完全模拟出印刷油墨的混合颜色，目前主要应用于印刷技术中。

虽然它所产生的颜色并没有RGB模式丰富，但是它在颜色的混合中比RGB模式多了一个黑色通道，这样所产生的颜色的纵深感要比RGB模式更加稳定（RGB图像会让人产生“漂”或“浮”的感觉，这是由于它没有黑色通道，所以感觉颜色的暗部深不下去）。

五、Lab模式

　　Lab模式是唯一不依赖外界设备而存在的一种色彩模式。

它由亮度（L）通道、a通道和b通道组成，其中亮度的范围从0－100；a代表从绿色到红色，b代表从蓝色到黄色，a和b的颜色值范围都是从-120－120。

这三种通道包括了所有的颜色信息。

　　Lab模式也支持多个图层。

据有L、a、b三个单色通道和由它们混合的彩色通道。

　　Lab能创造理论上能产生的所有颜色，它的颜色范围涵盖了RGB模式和CMYK模式的所有颜色。

当RGB模式和CMYK模式转换为Lab模式时，它们的颜色信息不会有任何损失，所以当RGB模式和CMYK模式互相转换时，实际上是将它们先转换为Lab模式，再转换为另一种模式的。

这种过程能减少颜色信息的损失，只不过在PS中将这个过程省略了。

六、索引模式

　　索引模式和灰度模式比较类似，它的每个象素点也可以有256种颜色容量，但它可以负载彩色。

索引模式的图像最多只能有256种颜色。

当图像转换成索引模式时，系统会自动根据图像上的颜色归纳出能代表大多数的256种颜色，就象一张颜色表，然后用这256种来代替整个图像上所有的颜色信息。

转换成索引模式后的图像　　　　　　　局部放大的图像

　　索引的图像只支持一个图层，并且只有一个索引彩色通道。

　　索引模式的图像就像是一块块由彩色的小瓷砖所拼成的，由于它最多只能有256种彩色，所以它所形成的文件相对其它彩色要小得多。

索引模式的另一个好处是它所形成的每一个颜色都有其独立的索引标识。

当这种图像在网上发布时，只要根据其索引标识将图像重新识别，它的颜色就完全还原了。

　　索引模式主要用于网络上的图片传输和一些对图像象素、大小等有严格要求的地方。

七、双色调

　　双色调相当于用不同的颜色来表示灰度级别，其深浅由颜色的浓淡来实现。

只有灰度模式能直接转换为双色调模式。

当它用双色、三色、四色来混合形成图像时，其表现原理就像“套印”。

　　双色调模式支持多个图层，但它只有一个通道。

　　在PS中对灰度图像执行“图像/模式/双色调”调出双色调设置面板：

　　在类型中，我们可以设置所要混合的颜色数目：

包括单色、双色、三色、四色；在中间的颜色方框中，可以任意指定用何种颜色来混合；单击其左边的曲线框，可以在调出的双色调曲线面板中调节每种颜色的浓淡。

　　下面是将一朵浅黄色的玫瑰花经过转换为双色调模式变成一种古朴的蓝色

　　　　　　                原图　　　　　　　　　转换成双色调模式后的图像

　　双色调模式只能模拟出印刷的套色，并不能在真正意义上还原图像的本色。

运用这种方式，可以对黑白图片进行加色处理，得到一些特别的颜色效果。

这种方法在处理一些艺术照片时会经常用到。

八、多通道

　　多通道模式没有固定的通道数目，它可以由任何模式转换而来，当RGB模式或CMYK模式丢掉一个通道后，其余的通道也会转换成多通道模式。

它只支持一个图层。

　　多通道模式适用于有特别要求的输出。

例如图像只有两个或三个单色混合而成，这样用多通道模式输出时可以在减少成本的情况下保证图像的输出效果。

　　通过上面对PS色彩模式的分析，我们初步了解了各种色彩模式之间的共性与个性，以及各种色彩模式的适用范围。

在数码设计中，色彩是最精彩的部分，掌握了色彩模式的相关知识，对图像颜色的选取和结果输出都有很大帮助。

   提示：

经常听到有人讲由于在编辑CMYK模式的图像时要比RGB模式的图像时要慢，所以在编辑图像时应先在RGB模式下进行，等编辑完成后再转换为CMYK模式。

从输出的角度上来说这种说法是错误的，因为CMYK是32位色（2的32次方），而RGB是24位色（2的24次方），虽然前者的图像大小要比后者大，但是当各种色彩模式在相互转换时，都会有颜色信息的损失，这对输出结果有很大的影响。

所以在编辑图像时，应该选择与输出设备所适配的色彩模式，而不是单纯地为了追求速度而放弃了图像的色彩和效果。