目 錄
1 色彩是什么
1.1 光的屬性
1.1.1 光譜光與混合光
1.1.2 紫外光與熒光
1.1.3 紅外光
1.2 人的感覺
1.2.1 生理結構
1.3 色彩構成
1.3.1 顏色三屬性
1.3.1.1 色相 Hue
1.3.1.2 飽和度 Saturation
1.3.1.3 明度 Brightness
1.3.2 亮度感受非線性
2 色彩體系 Color system
2.1 色彩模型 Color model
2.1.1 RGB
2.1.2 CMY 與 CMYK
2.1.3 HSB 與 HSL
2.1.4 HWB
2.1.5 YUV、YCbCr 與 YIQ
2.1.6 選擇器色彩模型
2.2 ?色貌模型 Color appearance model
2.3 CIE CAM02
2.4 iCAM 圖像色貌模型
3 色彩空間
3.1 RGB 模型的色彩空間
3.1.1 sRGB
3.1.2 Adobe RGB
3.1.3 Apple RGB
3.1.4 ProPhoto RGB
3.1.5 ScRGB
3.2 CMYK 模型的色彩空間
3.2.1 Japan Color 2001 Coated
3.2.2 US web Coated（SWOP）
3.3 ?NTCS(1953) 色彩空間
3.4 CIE 標準色彩空間
3.4.1 CIE 1931 RGB
3.4.2 CIE 1931 XYZ
3.4.3 CIE 1931 Yxy
3.4.4 CIE 1976 Lab
3.4.5 CIE 1976 USC
3.5 色彩管理
3.5.1 設備無關的色彩空間
3.5.2 PCS 、WSC、ACES
3.5.3 沒有色彩管理的情況
3.5.4 色彩空間轉換
3.5.4.1 轉換為配置文件
3.5.4.2 指定配置文件
3.5.4.3 目標空間
這是《nullice 的 UI 設計知識庫》的第一篇文章，是“色彩 · 理論”、“色彩 · 配色”的前篇 。
色彩是設計中不可避免的一個要素，但也是正是因為它的無處不在和其主觀性，很多人會忽視色彩理論的重要性，而完全憑借“經(jīng)驗”來使用色彩。有一種看法：有“天分”和“經(jīng)驗的”藝術家可以完全不懂什么色彩、配色理論但也可以設計出美妙色彩的作。這也許是一個事實，不過如果要超越自己的“天分”也沒有漫長的時間去積累“經(jīng)驗”，懂得色彩理論、理解色彩在視覺中的作用原理對清晰、自如的使用色彩來說是一條有效的捷徑。
而且作為 UI 設計師，工作與計算機技術緊密相連，色彩原理的知識的了解更是必不可少的，否則將很難理解透徹色彩空間、色彩模型、色域、校色、色位這樣工作可能遇到的概念。
色彩是什么
如果要深究色彩的實在性話，那就成哲學話題了。想要理解色彩，最簡單的而直接的回答是：光給人的感覺 。而重點在于：
光的屬性：光的特性：波長與強度。
人的感覺：觀察者的反應。
這 2 點是不可或缺的，常見的狹見是簡單的認為顏色只是光的物理屬性，不過如果僅僅說色彩是光的特性還是不準確的，可見光譜（不同波長的光）中并不包含所有色相（沒有紫紅、洋紅…），而且同一波長的光在不同環(huán)境下在人感覺到的顏色可能并不相同。色彩終究是人的感覺，并不完全取決于光，自上（思維）而下（刺激）的意識處理也會對色彩認知有影響，比如白金/藍黑裙子爭議產(chǎn)生的原因：色彩恒常性。
光的屬性
可見光光譜在電磁波譜中的位置。
可能你還記得初中物理書上的這個光譜圖，可見光就是在特定波長范圍內的電磁波，而在這個范圍內不同波長的電磁波人能感覺出不同的色彩。
要知道的是波長越短頻率越高，能量越強，也就是說 400 nm 藍紫光要比 750 nm 的紅光色溫要高，與普通人自己感覺的紅色更溫暖，藍色更冷正好相反，不過在繪畫和攝影領域常用色溫的稱呼就是人感受的色溫即紅暖、藍冷，注意區(qū)分。
光譜光與混合光
光譜光：也可以稱為單色光，其所含所有光子都是同一波長，因為其波長取值范圍值是可見光譜，所以被稱為光譜光。比如全部由?630nm 光子組成的就是黃色的光譜光。
混合光：所含的光子的波長并不是統(tǒng)一的，由不同的光譜光以不同強度“混合”而成，“混合”并非指產(chǎn)生了新的光，實際上“混合”只是位置的混合罷了。因為牛頓的分光實驗，就是那個用三棱鏡把白光分成七彩光譜的的實驗，有的人就此誤以為混色是把不同顏色光混合起來產(chǎn)生了新波長的光所以顏色改變了。舉例來說：可以想象把紅豆倒進綠豆中，產(chǎn)物就是“混合豆”。
由于人的色彩識別機制，人是無法分辨混合光與光譜光的，也正得益于此，我們可以用少量光譜光得到豐富的色彩，顯示器才得以實現(xiàn)。
紫外光與熒光
波長低于 400nm 的紫外光雖然不可見，不過熒光材料利用的就是紫外光：熒光材料吸收紫外光后讓紫外光波長增加（頻率減少）到可見光范圍內反射出去，使物體反射的光看起來比它從光源吸收的還有多，增加亮度。紙張就常用熒光粉使其看起來更白更亮。
熒光色卡
另外實際上人的視網(wǎng)膜是可以感受一部分紫外線的，只是人眼的晶狀體過濾掉了紫外線所以人才無法看到紫外線（紫外線會破壞視網(wǎng)膜，所以這是個保護性的功能）。
晶狀體過濾紫外光
紅外光
紅外光人眼看不見，不過一般的數(shù)字攝像設備對可見光與紅外線邊界的區(qū)分并不是很清楚，會把一些紅外光當成可見光拍攝下來。
攝像頭記錄下的遙控器紅外線發(fā)射器
[查看來源]
另外紅外線在某種情況下是可以被人看見的，因為視覺細胞感受光子的頻率（波長）是需要有一定時間的，在這個時間內用多個光子刺激視覺細胞，就能產(chǎn)生與更高頻率（更短波長）光子相同的刺激。比如向視網(wǎng)膜同一區(qū)域以極小的時間間隔快速投射 2 個在可見光范圍外的 1000 nm 波長的光子，這對視覺細胞的刺激相當于一個 500 nm 的光子，所以人就可以看到這個藍綠色（ 500 nm ）的紅外光。
人的感覺
上面介紹的光的物理屬性只是人的色彩感覺的原材料，對人類來說如何識別它們至關重要：
生理結構
人對色彩感知的過程分為 2 個階段
識別波長：視網(wǎng)膜上有 3 種視錐細胞它們各自對可見光不同波段有不同的敏感度，分別對短波長、中波長、長波長最敏感，不同的光線條件給予 3 種視錐細胞不同刺激強度。
生產(chǎn)色彩信號：視錐細胞的刺激信息傳達到視神經(jīng)，視神經(jīng)有藍-黃、紅-綠兩個色彩通道，和一個傳達亮度的非色彩通道。色彩通道中黃、藍互相對立，紅、綠互相對立，這被稱為拮抗作用，最終一個色彩以藍-黃、紅-綠、明暗的程度的形式被傳送到大腦。
視覺形成階段理論示意圖
這 2 個階段分別是色彩三原色原理和四原色（對抗色）原理，在過去哪種正確一直是色彩學者爭論的焦點，因為他們各自都能解釋一部分色彩現(xiàn)象，比如三原色能解釋和光的混色，四原色能解釋負后視現(xiàn)象。知道后來通過解剖學實驗證明了結合了 2 個理論的階段理論：在三原色原理適用于視錐細胞的層次，而對抗色過程發(fā)生在視神經(jīng)層面上。
另外要注意的是嚴格來說，由于 S 視錐細胞（主要感受藍色）與 M 視錐細胞（主要感受綠色）是對波長刺激曲線是重疊的，也就是說不存在純藍色（只刺激?S 視錐細胞的光）和純綠色（只刺激?M?視錐細胞的光）。色彩學上更詳細的解釋請參閱：UI 設計知識庫 [02] 色彩 · 理論 – 常見問題
色彩構成
所謂色彩構成就是對色彩從心理、知覺層面的特征進行解析，從而按照色彩的規(guī)律去組合各構成之間的相互關系，從而描述色彩。色彩構成是配色的重要依據(jù)，在下篇UI 設計知識庫 [03] 色彩 · 配色中會更詳細的提到，這里先介紹一下色彩構成的基本概念。
顏色三屬性
色相 Hue
又被稱為色調，被稱為是色彩的首要特征，通俗的來說就是把顏色分為紅、橙、黃、綠…的特征。改變色相比同等程度改變飽和度或亮度感受到的色彩變化要更大，所以被稱為顏色最重要的特征。
確切定義為顏色等效光譜峰值的位置，不過要知道的是不是所有色相都在光譜上，光譜紅色端和紫色端之間還用洋紅色段，所以色相用 2 段連接并補充紫色段的色相環(huán)表示。
等效波峰的位置被認為是色相
飽和度 Saturation
綠色的飽和度變化
又被稱為彩度、色彩濃度（Chroma），稱為色彩濃度很好理解，從色彩最大濃度到無色彩（黑白或灰）的程度。
確切定義為顏色等效光譜分布集中于波峰（色相）的程度，越集中含其顏色越少，飽和度越高。
明度 Brightness
顏色等效光譜各色相心理強度之和。可以從圖中看到改變一個顏色的亮度，很可能會牽連到顏色光譜分布集中程度也就是飽和度，實際上不同的色彩體系對飽和度和明度的拆分是不同的。
明度看起來是最容易理解的概念，但事實上明度或者說亮度是最混亂的概念了：Brightness、Lightness、Value、Luma。雖然概括來說就只是顏色的明亮程度，但是明亮是指光的強度，還是人對光的感受？范圍是從黑到白還是從黑到顏色能維持最大飽和度的亮度？在不同的色彩體系、標準、翻譯下會有不同的意義。
尤其是 Lightness 和 Brightness 的翻譯，Lightness 有時被翻譯成亮度，Brightness 翻譯成明度，而有時恰恰相反。 詳細比較可以參閱：UI 設計知識庫 [02] 色彩 · 理論 – 常見問題#混亂的名詞
亮度 Lightness
顏色從全黑到全白 。
明度?Brightness
顏色從全黑到顏色能維持最大飽和度的亮度，通俗來說就是明度最大值是顏色亮到不發(fā)白的邊界。
亮度感受非線性
人對亮度的感覺是非線性的，也就是說光的強度增加一倍，人感覺的亮度并不會增加一倍。亮度低的光增加一定強度相比亮度高的光增加相同的強度，在人眼中感受到變化要大很多。人眼對低強度光的亮度敏感度可以達到高強度光的幾萬倍。這種特性使得人眼亮度識別的工作范圍非常大，要知道太陽光下白紙的亮度是月光下的一百萬倍。
人眼對光強度的亮度響應是一條對數(shù)（近似）曲線，線性記錄的光強度得用 Gamma 校正曲線校正，校正之后才能在人眼中看起來是均勻變化（線性）的。
也就是說， 光強度要像下圖紅色的曲線一樣變化，在人眼看中的亮度才是均勻（線性）變化的。
計算機存儲的是經(jīng)過 Gamma 采樣后的亮度值而不是直接存儲光強度，這是因為高光強范圍需要的精度低，而低光強需要的精度高，如果直接按統(tǒng)一的精度（線性）采樣并存儲光強度值將造成巨大的存儲空間浪費，比如原本 1，2，10，100 的光強，在人眼中 1 到 2 、10 到 100 的差別是一樣的，所以我們可以存儲其為 1，2，3，4。這樣原本編碼范圍是?1~100 ，現(xiàn)在只需要?1~4 。
而所謂的 Gamma 校正（解碼） 就是把計算機存儲的 Gamma 采樣的亮度值轉換成實際的光強。比如把存儲值 1，2，3，4 校正為 1，2，10，100 的實際值。
色彩體系 Color system
所謂色彩體系就是按人的視覺特點，使用規(guī)定的標號系統(tǒng)，把色彩按一定規(guī)則排列，比如 CIE XYZ、 NCS（瑞士自然色彩體系）、PCCS（日本實用色彩體系）等。
色彩模型 Color model
RGB、CMYK、HSB、Lab、YUV、XYZ?這樣的詞指的是色彩系統(tǒng)采用的排列規(guī)則的模型，通常可以混用（常常被混用…），也就是可以說?RGB 色彩體系或色彩模型。
只有色彩模型沒有確切定義（比如 RGB 的 R 最大值代表什么物理特性，每一級刻度的實際距離是多少）是無法實際應用的，通常人們根據(jù)視覺給一種色彩模型確切定義，比如 Adobe RGB、sRGB、CIE XYZ，這就是色彩空間。人們常常以 CIE XYZ 這樣設備無關的色彩空間為參照，用其定義其他的色彩空間，比如使用 RGB 色彩模型的 sRGB 色彩空間最大紅色的定義就是（CIE? XYZ: 0.4360657, 0.2224884, 0.013916）。
沒有確切定義色彩模型在一些書中也被稱為非絕對色彩空間（反之是絕對色彩空間），所以稱 RGB ?是一種色彩空間在這種角度上也是正確的，但是這種說法容易造成混淆最好別用。
RGB
R：紅 ，G：綠，B：藍。
根據(jù)三原色制定的立方體直角坐標系色彩模型，是最常用的色彩模型。
不過用這種色彩模型選擇色彩不是一件直觀的事情，普通人很難知道（RGB：100%,50%,0%）混出來是什么顏色，所以被稱為對機器友好而對人不友好的色彩模型。
CMY 與 CMYK
C：青，M：洋紅。Y：黃，K：黑。
CMY 是與 RGB 相對應的顏色，青、洋紅、黃分別是紅、綠、藍的補色，也就是說顏色中青色成分越多代表紅色成分越少，洋紅、黃與藍、綠也是這個關系，CMY 實際上相相當于在 RGB 都為 100% 的基礎上減少顏色，比如 20%的 C 相當于 100% – 20% 的藍。這就是根據(jù)反射光的減色原理制度的模型，用于顏料。
在現(xiàn)實中由于顏料的純度達不到理想的純度，所以用 CMY 混合無色彩的灰、黑是很困難的，所以就增加了一個專門的黑色通道：K，（之所以不用 B （Black）來表示黑是為了不與藍色（Bule）混淆），印刷界使用的色彩模型就 CMYK，所以它又被稱為 印刷四分色模型。
HSB 與 HSL
[查看來源]
HSB 與 HSL 是很相似的 2 個色彩色彩空間，都是把色相與飽和度、亮度分離，不同的是 HSB 和 HSL 對亮度、飽和度拆分不同， HSB 的 B 明度（Brightness）是從黑色到色相顏色，而 HSL 的 L 亮度（Lightness）是從最暗到色相顏色再到白色，這意味著 HSL 取最大亮度時不管飽和度和色相如何都是白色，而 HSB 最大明度時是色相顏色，要達到白色還需要飽和度最小。
也就是說 HSB 的飽和度代表顏色遠離白的程度，明度代表顏色遠離黑的程度。而 HSB 的飽和度是與顏色遠離灰色的程度，亮度則代表了顏色在最暗到最亮之間的位置。
HSB 和 HSL 那種更方便一直是一場爭論，PhotoShop 中拾色器使用的是 HSL 模型，而“色相\飽和度”命令用的是 HSB 模型，在 W3C 制定的網(wǎng)頁標準中支持了 HSL 。
另外，HSL 實際上視覺亮度分布也很不均勻（同亮度值的顏色看起來實際亮度可能相差很大），所以有?HUSL? 等對 HSL 改進的模型，它們視覺亮度分布更加均衡，對人類選擇色彩更加直觀（同亮度值顏色看起來亮度更加相等），不過由于計算更加復雜，并沒有被廣泛使用。
HHue色相
SSaturation飽和度
B\VBrightness\Value明度
HHue色相
SSaturation飽和度
LLightness亮度
HWB
HWB 是另一種根據(jù)色相的色彩模型，與 HSL 或者 HSV 不同，HWB 沒有飽和度或者亮度的概念，取之代替的是 W：白色的的程度，B：黑色的程度，支持 HWB 的人認為，這比飽和度和亮度更容易讓人理解。 W3C 在 2014 年制定的網(wǎng)頁標準（CSS Color Module Level 4）中支持了 HWB 。
HWB 模型剖面圖
[查看來源]
YUV、YCbCr?與 YIQ
YUV 是一種目的為把顏色的視覺亮度分離來建立的色彩空間，Y (Luminance) 代表顏色的視覺亮度，U、V 則是剩余的色彩分量。
與 HSB、HSL 的亮度或明度不同，視覺亮度代表的是顏色在人實際感受的亮度，之所以不同是因為不同色相的顏色的視覺亮度是不同的，比如純綠色和純藍色，HSB 和 HSL 的模型里他們的亮度是一致的，但是在人眼中純綠色明顯要亮很多。
一般的?YUV 模型中紅綠藍的視覺亮度比是：0.299：0.587：0.114
YUV 模型是在?1938 年法國工程師 Georges Valensi 為彩色電視制定的模型，為的是在彩色電視信號傳輸中用 Y 視覺亮度通道能與黑白電視共用一個信號通道，達到既向下兼容黑白電視信號，又節(jié)約信號帶寬的目的。
YCbCr
YCbCr 通常被當做 YUV 的另一種形式，相比?YUV， Cb?和?Cr?通道分別更向紅、藍偏移，而且通常進行壓縮。YCbCr 常用在圖像壓縮領域，JPEG 圖片內部的色彩空間就使用?YCbCr 模型。
DVD 用的色拆分接口也是 YCrCb 的應用。
YIQ
YIQ 是另一種視覺亮度拆分模型，與 YUV 很相似，是 NTSC 彩色電視的標準，國內不太常見，因為國內用的是 PAL 標準,PAL 標準使用的是 YUV。
YUV 與 YCbCr、YIQ的差別
選擇器色彩模型
HSB 、 HWB 這樣的色彩模型常用在色彩選擇器上，這時他們的定義實際上是根據(jù)工作環(huán)境色彩空間的，比如用在 PhotoShop 中的?HSB?色彩選擇器，其值代表的意義是根據(jù)當前設置的色彩空間的 ，所以給出一個 HSB 值比如（HSB：100,100,100），而不知道其定義的色彩空間是無法知道它指的確切顏色的，所以我們這種情況我們會指出其所用的色彩空間是 sRGB、AdobeRGB 或者其他色彩空間。
同 HSB 值在不同色彩空間下顏色比對
而要真正描述色相、飽和度、明度等色貌屬性需要色貌模型。
色貌模型?Color appearance model
各種色彩模型描述的都是某一特定環(huán)境下的色彩表現(xiàn)，而且沒有考慮心理因素，可以說是只適用于人眼看到但還沒送到大腦中去的色彩。然而現(xiàn)實中在普通色彩模型中相同的顏色會因為背景、光照、對比、大小等因素看起來不一樣，比如在明亮環(huán)境下拍攝的影片在昏暗的電影院播放，即使播放時的顏色在普通色彩模型中與拍攝時一模一樣，但是由于昏暗的環(huán)境，在人眼看來卻是不同的。
而色貌模型是建立在色彩的色貌上的色彩模型，由于其特殊性所以單獨來說。所謂色貌也叫色表或色彩外觀，不像普通色彩模型只通過刺激值、原色光等“物理”條件描述顏色，色貌是基于人“主觀”對色彩外觀的感受來定義，所以一個色貌模型應該能描述和預測不同光照、不同背景、不同觀察條件下物體的色貌（色相、飽和度、明度等）。
從 1986 年日本人納谷建立了第一個現(xiàn)代色貌模型：納谷模型（Nayatani），此后色貌模型成為了當代色度學最重要的研究內容之一。
此后出現(xiàn)了 Hunt94、Nayatani95、LLAB、RLAB 等色貌模型，在 1997 年 CIE 綜合了這些模型的優(yōu)點，建立了 CIE CAM97s ，2002 年發(fā)布了改進版本 CIE CAM02，此后還出現(xiàn)了更先進的 iCAM、iCAM06。
CIE CAM02
CIE CAM02 是目前使用最廣泛的色貌模型，在 Windows Vista 之后版本?Windows 使用的色彩管理系統(tǒng) WCS 就是基于?CIE CAM02 色貌模型。
CIE CAM02 根據(jù)目標顏色測試條件下的三刺激值 X?、Y 、Z ，所用白場的三刺激值 Xw、Yw、Zw， 適應場亮度L (cd/m) , 背景亮度(相對亮度) Y 來輸出目標顏色的紅綠度 a 、黃藍度 b 、 色相 H 、亮度（Lightness） J 、 明度（Brightness） Q 、 飽和度（Saturation）s、 色彩濃度（Chroma）C 和 彩度（Colorfulnes）M 。
具體的意義以看維基百科上的描述：CIECAM02。
CIE CAM02 也有一些不足，比如它不能預測不同顏色背景產(chǎn)生的影響只能預測非色彩背景；只能基于點來處理，而不能處理塊；不能預測人眼同時對比現(xiàn)象等等。
iCAM 圖像色貌模型
iCAM 的特點是不僅用于傳統(tǒng)的點的顏色 ，還適用于復雜的空間中的顏色，也就是圖像內容中的顏色，它能根據(jù)圖像的內容根據(jù)預測色貌，比如下面這種同樣顏色在圖像中看起來色貌不同的現(xiàn)象。
色彩空間
色彩空間和色彩模型是容易混淆的概念，色彩模型是把色彩按規(guī)則排列的模型，而色彩空間是其在一定條件下排列的結果，在一個色彩模型下可以有不同的色彩空間，它們根據(jù)排列的條件的不同會有不同的色域（所能表示色彩的范圍）和含義，色彩模型只有具體到一種色彩空間上才有實用性。
Adobe RGB、sRGB、Apple RGB 就是同在 RGB 色彩模型下的不同色彩空間。
RGB 模型的色彩空間
RGB 色彩空間都可以用上面這個三維立方體表示，但是不同的 RGB 色彩空間如 sRGB、Apple RGB 等空間里相同位置坐標（比如 255，0，0）代表的顏色是不同的，而且色域也不一樣。如同字符編碼里的 GBK、BIG5、SJIS。
sRGB
sRGB 色彩空間在 Yxy 中的范圍
由微軟和惠普于1997年聯(lián)合制定的色彩空間標準，sRGB 為了適應更多的設備，它的色域范圍非常小，是常用色彩空間中最小，甚至不能完全覆蓋各種?CMYK 色彩空間的色域。
sRGB 與 CMYK 空間 japan color 2001 比較色域
圖中白色的是 sRGB 色彩空間的范圍，彩色的是常用的?CMYK 空間 japan color 2001 ,可以看到雖然 sRGB 的總體積大于?CMYK?，但是沒有完全包含?CMYK （japan color 2001）的范圍。
sRGB 是 W3C 網(wǎng)頁標準色彩空間，也是 Windows 系統(tǒng)和 Adobe PhotoShop 的默認色彩空間，有著最廣泛的應用，在不考慮印刷的情況下是最常用的色彩空間。一般來說，目前可用于 PC 的液晶顯示器幾乎能夠顯示整個sRGB色域。
一般 UI 設計都是在 sRGB 環(huán)境下進行的。
Adobe RGB
Adobe RGB 色彩空間在 Yxy 中的范圍
由 Adobe于 1998 年開發(fā)的色彩空間標準。開發(fā)的目的是為創(chuàng)造一種盡可能在CMYK彩色印刷中利用計算機顯示器等設備的RGB顏色模式上囊括更多的顏色的工作空間。Adobe RGB?能夠的色域比?sRGB 大很多，并且能完全覆蓋?sRGB。也能幾乎完全覆蓋 CMYK 色彩空間。
adobe RGB 與 CMYK 空間 japan color 2001 比較色域
圖中白色的是?Adobe RGB?色彩空間的范圍，彩色的是常用的?CMYK 空間 japan color 2001 ,可以看到?Adobe RGB?能夠覆蓋大部分 CMYK 色域，但是在黃色和品紅上?CMYK?還是超過了一點。
攝影圖片的處理一般在?Adobe RGB ?環(huán)境下進行，不過在 UI 設計中，最終輸出和使用時需要轉換到 sRGB 色彩空間。
Apple RGB
Apple RGB 色彩空間在 Yxy 中的范圍
曾經(jīng)在蘋果系統(tǒng)各種產(chǎn)品上的色彩空間，PhotoShop 的早期版本也是以其為默認色彩空間，現(xiàn)在已經(jīng)不常用，很多蘋果產(chǎn)品都已經(jīng)放棄使用 Apple RGB。
Apple RGB 的色域與 sRGB 差不多。
ProPhoto RGB
ProPhoto RGB 色彩空間在 Yxy 中的范圍
柯達公司制定的色彩空間標準，常用于高端相機，也是 Adobe Lightroom 的默認色彩空間。
由于 ProPhoto RGB 的三原色定義是在人眼識別范圍外的顏色（不存在的顏色），所以它的色域非常大，覆蓋了 90% 的 CIE Lab 的色域，甚至部分超出了?CIE Lab 的區(qū)域范圍，這為是攝影和后期提供了相當大的處理空間。
ScRGB
微軟在 Windows Vista 推出時推廣的標準，用在?HD Photo 圖片格式中（曾經(jīng)被稱為?Windows Media Photo）與?ProPhoto RGB 競爭，它與?ProPhoto RGB 類似，擁有很廣的色域，甚至部分超出了人眼色域。不過隨著?HD Photo 的不溫不火，ScRGB ?也并不常見。
最大的黑色三角就是 ScRGB 理想色域范圍
CMYK 模型的色彩空間
Japan Color?2001 Coated
Japan Color_2001 Coated 色彩空間在 Yxy 中的范圍
日本印刷業(yè)協(xié)會制定的一種?CMYK 色彩空間標準，是亞太地區(qū)?PhotoShop 默認的?CMYK?色彩空間。
此外還有 Japan Color 2001 Uncoated、Japan Color 2002 Newspaper 等同系列色彩空間適用于不同的印刷紙張和工藝。
US web Coated（SWOP）
US web Coated（SWOP） 色彩空間在 Yxy 中的范圍
這是美國印刷業(yè)制定的一種 CMYK 色彩空間，名字里的 Web 和網(wǎng)絡沒關系，這里的 Web 是卷筒紙張的意思。在美國地區(qū)的?PhotoShop 默認的?CMYK?色彩空間（新版本是US web Coated (SWOP) v2）。
其色域與?Japan Color 2001 Coated 差不多。
NTCS(1953) 色彩空間
NTSC 1953 色彩空間在 Yxy 中的范圍
NTCS 是美國國家電視系統(tǒng)委員會制定的色彩空間，這個色彩空間標準常用在電視機和顯示器上，所以是很多視頻編輯軟件的默認色彩空間。
其色域與 Adobe RGB 類似。
NTCS 標準使用的是 YIQ 色彩模型。實際上有很多?NTCS 標準比如 NTCS-J、NTCS-B，它們都有細節(jié)上的不同。
CIE 標準色彩空間
CIE （Commission Internationale de L’Eclairage）國際照明委員會，這個組織曾進行過一系列實驗與標準的制度，其制度的一系列的標準是近一個世紀以來色彩的學術與行業(yè)標準。CIE 色彩空間的目的是構建一個可以描述和排列所有色彩的系統(tǒng)。
CIE 1931?RGB
這是根據(jù)視覺的三刺激值的匹配實驗得到色彩空間，三刺激值就是的在三色系統(tǒng)中，與一顏色達到視覺上的匹配所需的三種參照色（三原色）刺激的量。這就是最理想的三原色色彩空間了，不過由于人視覺機制的原因，用現(xiàn)實中存在的三種顏色匹配出所有的顏色是不可能的，所有?CIE 1931 RGB 色彩空間里顏色的值出現(xiàn)了負數(shù)，這既不便于計算，也難以讓人理解（負值出現(xiàn)的原因?參見）。
CIE RGB 空間?的 rg 色度圖，可以看到橫軸負半軸上方都是含負值的區(qū)域
CIE 1931 XYZ
為了解決負值問題，CIE 1931 XYZ 就誕生了。既然用現(xiàn)實中存在的三種顏色匹配出所有的顏色是不可能的，那就定義三種現(xiàn)實中不存在的理想顏色作為三原色，也就是上面? rg 色度圖中的 Cr、Cb、Cg 三點代表的顏色，通過數(shù)學變換把負值變正了，可以近似看做是以?Cr、Cb、Cg 三點構成的三角形變換出的新坐標系，XYZ 坐標系就誕生了，通常稱為?CIE 1931 色彩空間就是實際指的就是?CIE 1931 XYZ。
CIE XYZ 空間 xy 色度圖，可以看到所有值都是正數(shù)了
CIE 1931 Yxy
CIE ?Yxy 是?CIE 1931 XYZ 的又一次數(shù)學變換，目的是把色相分布用 xy 平面表示出來，而 Y 軸表示亮度，這樣可以更直觀的看到色彩的分布和比較色域。可以看到上面?CIE XYZ 空間 xy 色度圖就相當于?CIE ?Yxy 色彩空間的一個剖面。
CIE 1976?Lab
有時也被稱為 L*a* b* 和 L10a10b10，這個 10 是代表色彩匹配時觀察者視場角度是 10°。CIE 1931 測試時的視場角度是 2°，當時沒有發(fā)現(xiàn)當視場角度大于 4° 時一部分光（380 nm – 460 nm 的藍紫光）測試值會偏低，而現(xiàn)實中的看物體大部分的時候都超過 4°，曾經(jīng)有的屏幕生產(chǎn)商都以?CIE 1931 XYZ 為測試標準，結果發(fā)現(xiàn)雖然能通過CIE 1931 XYZ 但人眼看起來可能還是存在色偏，因為人不肯能總是用像做實驗一樣的?2°?視場角看屏幕。實際上 1964 年還有一個標準被稱為 X10Y10Z10的補充標準，不過現(xiàn)在不常用了。
Lab 也是根據(jù) XYZ 變換而來，不過它的指導思想不是三原色而是對抗色理論，也就是紅-綠、黃-藍拮抗理論，與?CIE 1931 XYZ 相比它對顏色的描述與視覺感知更加符， 而且顏色的亮度與色度的分離十分準確，色彩也更加均勻。
CIE Lch 是 CIE Lab 的極坐標系形式。
L*a*b* 空間 a* b* 色度圖
CIE 1976?USC
也被稱為均勻色度空間?CIE 1976?L* u* v* 和?CIE LUV，它最大的特點就是色度均勻，人眼對各個波長分辨率是不一樣的，所以 CIE 1931 的色度在人眼看來很不均勻綠色的范圍過大，所以就有了更加均勻合理的??CIE LUV 色彩空間。
分別是 XYZ 、LAB、UCS 的麥克亞當圈示意圖，一個圈內的顏色表示在人看來是相同的，可以看到 CIE 1976 UCS 最均勻
色彩管理
現(xiàn)實中各種設備使用的色彩空間可能都不盡相同，因為每種設備都會優(yōu)先使用最適應自己的色彩空間，比如日本打印機會使用?Japan Color 2001 Coated?CMYK 色彩模型的色彩空間，高端顯示器會使用 Adobe RGB 色彩空間，而低端的顯示器會使用色域較小的?sRGB ，因為顯示不出那么多?Adobe RGB 色彩空間的顏色。
所以所以我們稱這些不同設備上的色彩空間為設備相關色彩空間。
而讓顏色在各種標準的設備間轉換而盡可能保持結果的一致性，就是色彩管理的意義。具體要解決的問題就是：一個顏色在輸入、輸出兩端是視覺上一致的，如果不能做到完全一致也要盡可能相似。
設備無關的色彩空間
不同設備上的不同色彩空間就給這造成了很大的困難，一個色彩空間的值（比如 RGB：255,0,0）所代表顏色，在另一個色彩空間很可能是不同的，甚至是不存在的，我們不知道一個色彩空間里的紅到底有多紅，藍到底有多藍。所以我們需要一個能涵蓋所有人類可見顏色的標準色彩空間，可以把各種設備相關的色彩空間里的顏色都映射到這個標準色彩空間中，連接起各種色彩空間
PCS 、WSC、ACES
與設備無關只與視覺感受的色彩體系和其色彩空間，其他的色彩空間都可以此為參考，根據(jù)此來確定紅的定義是什么、綠的定義是什么… 并且以此為中間完成各種設備上色彩空間的互相轉換。這個參考空間的地位相當于字符編碼領域中的 Unicode 。
常用的與設備無關的色彩體系與標準有
PCS （配置連接空間）
ICC 色彩管理標準規(guī)定的參考標準，目前的主流標準。
可以用 CIE XYZ 與 CIE LAB 兩種色彩空間作為參考，sRGB、Apple RGB 這些色彩空間的值的會轉換到 PCS 標準，再在各種設備間轉換。
比如 sRGB 的 255 紅的 PCS 定義是：LAB (54.29, 80.81, 69.9) ，Apple RGB?的 255 紅的PCS定義是：LAB (57.57, 77.9, 70.51)。
WCS （Windows 色彩管理系統(tǒng)）
Windows 在 Vista 之后的系統(tǒng)內置的色彩管理系統(tǒng)，WCS 中色彩各種色彩空間的轉換都是在 CIE CAM02 色貌模型中進行的。
ACES （學院色彩編碼系統(tǒng)）
ACES(學院色彩編碼系統(tǒng))色彩管理標準 ，是AMPAS(電影藝術與科學學院，也就是弄奧斯卡獎的那個) 2004 年制定的新一代色彩參考標準，它使用的參考色彩空間是 ACES RGB，ACES RGB 的色域完全覆蓋了 PCS 的 CIE XYZ 和 CIE LAB ，甚至還要要大很多，之所以這么大是為了滿足攝影和后期制作的需求。
目前很多專業(yè)攝像機、照相機都有對 ACES 的支持。
ACES RGB 的色域，完全包括了 CIE LUV
如果沒有色彩管理，一張 proPhoto RGB 或者 Adobe RGB 這樣色彩空間的照片要正確顯示只能碰運氣了（恰好碰上圖片顯示軟件默認的色彩空間）。
不同色彩空間的圖片如果在顯示時用了其他色彩空間的顯示方法，那顯示的效果很可能與預期相差甚遠。
這是由于不同色彩空間圖片里色彩值代表的意義是不一樣的，proPhoto RGB 的色域范圍很廣，proPhoto RGB 里的定義紅要比 sRGB 定義的紅要更紅，而計算機里他們都只有 256 級變化，?sRGB 255 表示的顏色，在 proPhoto RGB 里不到 255。
例如一個紅色的在?ProPhoto RGB 用 115 表示，而 sRGB 里同樣的紅色要用 180 來表示的，sRGB 里 115 紅表示的是更暗的紅色。 如果沒用色彩管理把?ProPhoto RGB 圖片用 sRGB 的顯示方式顯示，就會把??ProPhoto RGB 圖片里的 115 顯示的更暗，所以圖片整體亮度變暗、飽和度下降了。反過來 sRGB 的圖片用?ProPhoto RGB 的顯示方式來顯示就會過飽和。
另外要注意的是色域更廣不等于顏色更多。在計算機里24位（8位顏色 x 3通道）的圖片，紅綠藍三原色都只有 28=256 種變化，所以相同位數(shù)圖片用廣色域色彩空間并不能增加顏色的數(shù)量，只是能夠處理的顏色范圍更大。
色彩空間轉換
色彩管理最主要工作的就是色彩空間的轉換，以適應不同的輸出目的，
這里以最常用的?PhotoShop 為例說明。
轉換為配置文件
這就是把圖片中的數(shù)據(jù)轉換到目標色彩空間中，這會改變圖片像素色彩的值，比如 sRGB 轉換到 ProPhoto RGB，圖片中的紅色 180?的值就會變成?115,。色彩空間的轉換是不可逆的，會損失圖像信息，所以盡量一步到位不要反復多次轉換。
PhotoShop 的轉換配置文件的選項窗口
PhotoShop 轉換配置文件的選項里引擎指的是轉換色彩空間所用工具，一般用Adobe（ACE）就可以，而“意圖”是指處理不同色彩空間之間差異顏色的方式：
可感知：旨在保留顏色之間的視覺關系，以使人眼看起來感覺很自然，盡管顏色值本身可能有改變。本方法適合存在大量超出色域外顏色的攝影圖像。這是日本印刷行業(yè)的標準渲染方法。
飽和度：嘗試在降低顏色準確性的情況下生成逼真的顏色。這種渲染方法適合商業(yè)圖形（比如圖形或圖表），此時明亮飽和的顏色比顏色之間的確切關系更重要。
相對比色：比較源色彩空間與目標色彩空間的最大高光部分并相應地改變所有顏色。超出色域的顏色會轉換為目標色彩空間內可重現(xiàn)的最相似的顏色。與“可感知”相比，相對比色保留的圖像原始顏色更多。這是用于北美和歐洲印刷的標準渲染方法。
絕對比色：不改變位于目標色域內的顏色。超出色域的顏色將被剪切掉。不針對目標白場調整顏色。本方法旨在在保留顏色間關系的情況下保持顏色的準確性，適用于模擬特定設備輸出的校樣。此方法在預覽紙張顏色如何影響印刷顏色時特別有用。
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指定配置文件
也被稱為標記，就是只添加一個標記指定圖片用什么色彩空間，而不對圖片中的數(shù)據(jù)進行轉換，圖片里的現(xiàn)有的顏色值保持原樣，但是顯示方式變?yōu)橹付ǖ纳士臻g。這將導致圖片顯示的效果改變，如同上面沒色彩管理時把一種色彩空間用另一種色彩空間顯示的效果一樣。由于指定配置文件不會改變圖片中的數(shù)據(jù)，所以這是可逆的操作。
目標空間
通常 UI 使用的是 sRGB 色彩空間，這是絕對大多數(shù)顯示器能顯示的色彩空間，也是網(wǎng)頁的標準，由于各瀏覽器對色彩管理的支持不盡相同且有限，所以網(wǎng)頁圖片通常也都是使用 sRGB 色彩空間，這意味著你不管你圖片原來是什么色彩空間，最終都要用“轉換為配置文件”的方式轉換的sRGB 色彩空間。
在?PhotoShop 中“存儲為 Web 所用格式”命令默認就會把圖片轉換的 sRGB 色彩空間。
原作者：Styletin
