图像的色彩模式与模式转换

第二节　图像的色彩模式与模式转换

由于成色原理的不同，决定了显示器、投影仪、扫描仪这类靠色光直接合成颜色的设备同打印机、印刷机这类靠使用颜料的印刷设备在生成颜色方式上的区别。色彩模式以建立好的描述和重现色彩的模型为基础，每一种模式都有它自己的特点和适用范围，用户在进行图形图像处理时，可以按照制作要求来确定色彩模式，并且可以根据需要在不同的色彩模式之间转换。

一、色彩模式

（一）RGB模式

RGB是色光的色彩模式。R代表红色（Red），G代表绿色（Green），B代表蓝色（Blue），三种色彩叠加形成了丰富多彩的颜色，因此该模式也叫加色模式。所有显示器、投影设备以及电视机等设备都依赖于这种加色模式来实现。所以用于计算机屏幕显示时，RGB色彩模式是最佳的色彩模式，它可以提供全屏幕的24bit的色彩范围，即真彩色显示。因此，以后我们只要是在显示屏上观看图片，就要使用RGB色彩模式，比如用于网页的图像和电脑编辑过程中的图像基本都是RGB色彩模式。纯红色的R值为255，G值为0，B值为0。灰色的R、G、B三个值相等，白色的R、G、B值都为255。黑色的三个值都是0。它在理论上可以还原自然界中存在的任何颜色。

（二）CMYK模式

CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色（Cyan），M代表洋红色（Magenta），Y代表黄色（Yellow），K代表黑色（Black），K取的是Black单词的最后一个字母。（为了避免与蓝色相冲突。所以没取首字母。）CMYK模式主要用于打印输出，因此又有人称之为印刷模式。前面所述的RGB色彩不运用于印刷行业，因为它不能像CMYK色彩模式那样好地还原真实客观的自然色彩。

（三）Lab色彩模式

Lab颜色是以一个亮度分量L及两个颜色分量a和b来表示颜色的，L的取值范围是0～100，a分量代表由绿色到红色的光谱变化，而b分量代表由蓝色到黄色的光谱变化。这种色彩模式通常运用于处理Photo CD（照片光盘）图像、单独编辑图像中的亮度和颜色值、在不同系统中转换图像。

（四）Bitmap（位图）模式

BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。位图模式的每个像素用“位”来表示。“位”只有两种状态。0表示有点，1表示无点。颜色存储格式有1位、4位、8位及24位。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，因而该格式文件比较大，且几乎不能压缩，只能应用在单机上，而未能在网络上应用。处理位图时，输出图像的质量决定于处理过程开始时设置的分辨率高低。若要最终输出的图像和屏幕上显示的一样，就需要了解图像的分辨率和不同设备分辨率之间的关系。

（五）灰度（GrayScale）模式

灰色也是彩色的一种。灰度模式最多使用256级灰度来表现图像，图像中的每个像素有一个0～255之间的亮度值。灰度值与可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示。在将色彩模式的图像转换为灰度模式时，会丢掉原图像中所有的色彩信息。与位图模式相比，灰度模式能够更好地表现高品质的图像效果。需要注意的是，尽管Photoshop允许将一个灰度文件转换为彩色模式文件，但不可能将原来的色彩丝毫不变地恢复回来。所以，在将彩色图像转换为灰度模式的图像时，请记得保存好原件。

（六）索引色（Indexed color）模式

这种模式最多使用256种颜色。该模式把图像限制成不超过256种颜色，主要是为了使文件具有较小尺寸。图像转换为索引色彩模式时，通常会构建一个调色板存放并索引图像中的颜色。如果原图像中的一种颜色没有出现在调色版中，程序会选取已有颜色中最接近的颜色或使用已有颜色模拟该颜色。在索引色模式下，通过限制调色板中颜色的数目可以控制文件大小，同时保持视觉上的品质没有太大的变化。在网页设计中常需要使用索引色模式的图像。

（七）双色调（Duotone）模式

双色调模式采用2～4种彩色油墨来创建由双色调、三色调和四色调混合其色阶来组成图像。在将灰度模式的图像转换为双色调模式的过程中，可以对色调进行编辑，产生特殊的效果。使用双色调模式最主要的用途是，使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次，这对于减少印刷成本是很重要的。因为在印刷时，每增加一种色调都需要投入更大的成本。

（八）HSB模式

HSB模式是以色相（H）、饱和度（S）、亮度（B）来描述颜色的基本特性的。在HSB模式中，S和B的取值是百分比，H的取值单位是度，即角度。如图6.1所示，从0度的红色开始，逆时针方向增加角度，60度是黄色，180度是青色等。HSB模式是根据日常生活中人眼的视觉特征而直接制定的一套色彩模式。最接近人们对色彩辩认的思考方式。所以在选取颜色的时候，HSB模式较为直观和方便。

（九）多通道（Multichannel）模式

多通道模式对有特殊打印要求的图像非常有用。例如，如果图像中只使用了一两种或两三种颜色时，使用多通道模式可以减少印刷成本并保证图像颜色的正确输出。

二、颜色模式的转换

为了在不同的场合正确输出图像，有时需要将图像从一种模式转换为另一种模式。在Photoshop中通过执行“Image/Mode（图像/模式）”子菜单中的命令，来转换需要的色彩模式。这种色彩模式的转换有时会永久性地改变图像中的颜色值。由于有些颜色在转换后会损失部分颜色信息，因此在转换前最好为其保存一个备份文件，以便在必要时恢复图像。

（一）将彩色图像转换为灰度模式

将彩色图像转换为灰度模式时，Photoshop会丟掉原图中所有的颜色信息，而只保留像素的灰度级。灰度模式可作为位图模式和彩色模式间相互转换的中介模式。

（二）将其他模式的图像转换为位图模式

将其他模式图像转换为位图模式会使图像颜色减少到两种，这样就大大简化了图像中的颜色信息，并减小了文件大小。要将图像转换为位图模式，首先必须将其转换为灰度模式，这会去掉像素的色相和饱和度信息，而只保留亮度值。但是，由于只有很少的编辑选项能用于位图模式图像，所以最好是在灰度模式中编辑图像，然后再转换它。

在灰度模式中编辑的位图模式图像转换回位图模式后，看起来可能不一样。例如，在位图模式中为黑色的像素，在灰度模式中经过编辑后可能会变成灰色。如果像素足够亮，当转换回位图模式时，它将有可能成为白色。

（三）将其他模式转换为索引色模式

只有灰度模式和RGB模式的图像可以转换为索引色模式。将色彩图像转换为索引色图像时，会删除图像中的很多颜色，仅保留其中的256种颜色。由于灰度模式本身就是由256级灰度构成，因此转换为索引色后无论颜色还是图像大小都没有明显的差别。但是将RGB模式的图像转换为索引色模式后，图像的尺寸将明显减小，但同时图像的视觉品质也将受损。

（四）将RGB模式的图像转换成CMYK模式

将RGB模式的图像转换成CMYK模式，图像中的颜色会产生分色，颜色的色域会受到限制。因此在通常情况下先用RGB模式进行编辑，在打印前再转换成CMYK模式，然后加入必要的色彩校正和整理后打印输出。这样可以在一定程度上减少图像失真。但要注意：虽然在Photoshop中可以对RGB模式和CMYK模式进行转换，但我们切记不要在编辑图像时多次来回转换，这样不仅会丢失图像的层次，而且也会使图像的饱和度下降。

（五）利用Lab模式进行模式转换

在Photoshop所使用的色彩模式中，Lab模式的色域最宽，它包括RGB和CMYK色域中的所有颜色。所以使用Lab模式进行转换时不会造成任何色彩上的损失。Photoshop便是以Lab模式作为内部转换模式来完成不同色彩模式之间的转换。例如，在将RGB模式的图像转换为CMYK模式时，系统首先会把RGB模式转换为Lab模式，然后再将Lab模式的图像转换为CMYK模式图像。

（六）将其他模式转换成多通道模式

多通道模式可通过转换色彩模式和删除原有图像的颜色通道得到。将CMYK图像转换为多通道模式，可创建由青、洋红、黄和黑色专色（专色是特殊的预混油墨，用来替代或补充印刷四色油墨；专色通道是可为图像添加预览专色的专用颜色通道）构成的图像。

将RGB图像转换成多通道模式，可创建由青、黄和洋红专色构成的图像。

从RGB、CMYK或Lab图像中删除一个通道，会自动将图像转换为多通道模式，原来的通道被转换成专色通道。