[小惡魔攝影教室]螢幕校正觀念初探

「拍照」這個動作，就是將一瞬間透過相機記錄下來。不管是好的、壞的、悲傷的、開心的。照相機這產品，為歷史的寫實提供了最有力的證據。相機所拍攝出來的照片，透過雙眼觀看，到底哪張照片是真正呈現了當初肉眼所看到的景色？這個問題一直在相關的討論話題中總會引起不小的火花，有人認為只要看的順眼的色彩就好，但卻也有人認為，要把拍攝當時的景色色彩忠實的呈現出來才對。在爭執不休的背後，到底何者為是？何者為否，往往也因為各有各的道理依據而沒有結果。

當人類自從有了「攝影」這種技巧或者是說方式來記錄當下的感覺、顏色的時候，就已經產生了「色彩是否忠實」這樣的問題。或許在黑白照片的時代還好，或許頂多是探討底片與照片中呈現的整體灰階表現層次是否豐富，但更多的討論則是作品意境中的呈現。當攝影的紀錄色彩由黑白邁入到彩色時，透過沖洗出來的照片，會因為使用的底片特性、顯影藥水、沖洗藥水甚至是相紙特性等有所不同而產生不一樣的色彩呈現。到如此，色彩的真實性也就成為許多攝影愛好者所談論與探討的問題了。

慢慢的，這個話題也因為電腦逐漸在世上普及，電腦螢幕賞的影像由單色轉換為全彩、類比轉換成數位之後，「色彩正確性」這樣的話題性依舊不墜。還記得數位相機普及的幾年前，掃描器大量的出現，不管是照片或是底片，透過掃描器的協助下，轉換成數位檔案予以保存，就在掃描器大行其道之時，也一樣衍生出掃瞄後的檔案到底是否與被掃瞄物所呈現的色彩一致？

我們姑且先不論底片時代所沖洗出來的照片色彩是否為「標準」，畢竟可變動的因素太多了，以筆者的主觀看法而言，扣除無生命的顯示器以及相機等因素。影響色彩呈現是否為自己所認同，最大的一項就是人類的雙眼。人的雙眼對於色彩的敏銳度其實每個人有所不同。

根據筆者在網路上搜尋的一篇文獻中提及：「雙眼之所以能看到色彩與影像，其中最重要的就是視網膜，網膜上有桿狀體及錐狀體兩種感光細胞。桿狀體主要分布於網膜邊緣，其主要功能為感受無色視覺。桿狀體主要是感受黑/灰色/白系列之影像。而錐狀體則為有色視覺之感受細胞，錐狀體共有藍、綠、紅三種，也就是RGB三原色」，「而其在正常眼睛之比例分別為16%、10%、74%，各種錐狀體對其對應之光線特別敏感。而因紅色錐狀體佔的比例最高，因此一般人在光線充足的狀況下，對紅色最為敏感」，但也會因為生長環境的關係，對於色彩的分辨率與敏銳度也有所不同。
資料來源：http://msa.vnu.edu.tw/~yylur/Hu7-1.pdf

因此，我們要談「到底哪種色彩『重製』或者說是『重現』才是真正雙眼當初所見的色彩？」這可能沒有一個絕對的答案。舉例來講，光是眼球中的桿狀體與錐狀體的分佈數量比例多寡，就會影響到對於色彩的敏感度。而台灣普遍常見到的近（遠）視眼鏡、墨鏡等，眼鏡鏡片上的鍍膜也會影響到雙眼所見到的色彩呈現。話雖如此，不論在攝影界、電影、電視家電、大圖輸出、印刷與出版甚至化妝品與服飾珠寶界等領域，致力追求色彩的忠實度卻是從未間斷過的。

回到攝影與色彩這個話題中吧！大家都知道目前數位相機的成像是光線→鏡頭→→快門與光圈→感光元件→加入相機各種設定→儲存至記憶卡這幾個動作。那麼影響畫面的色彩有哪些因素呢？或許筆者的看法可能是多慮了，不過還是提出來跟各位探討。筆者認為，一張數位影像的色彩表現有以下幾點：
1.鏡頭上的鍍膜與鏡片材質：這一點就如同人類所戴的眼鏡一樣，筆者總認為玻璃與樹脂的透光率與色彩表現就有所不同，甚至鏡片廠牌不同所用的鍍膜技術不同也會有所影響，這一點只要對於鏡頭稍有研究的人就知道，不同廠商推出的不同鍍膜與鏡片材質，深深的影響整個影像的表現。
2.數位相機上設定的白平衡：這很容易理解囉，雖然拍攝RAW檔可讓白平衡有很大的修正空間，但是是否能真正對應到拍攝時的色溫？這是筆者覺得有待商榷的地方，尤其是色溫混亂的展場，更容易出現色溫表現大不同的現象。
3.數位相機上的感光元件所造成的色彩差異：這一點網路上討論很多了，不同家的感光元件對於同一場景有著不一樣的色彩呈現。
4.數位相機上的韌體與圖像處理引擎：韌體與圖像處理引擎的優劣，也關係到拍攝的照片色彩是否得以重現。
5.螢幕的呈現：不論多好的相機或是多麼優越的鏡頭。在數位攝影的時代，必須要透過螢幕才能看到所拍攝的成品是否為自己所需要的。而如何讓螢幕所顯示的色彩是在「標準範圍」內，也是這一篇文章中我們一同來探討的地方。

螢幕色彩大不同
看似螢幕可以呈現許多繽紛的色彩，不過其實螢幕所能呈現的不過只是一部份而已。最近「廣色域」這個名詞常出現在筆者生活周圍，也透過不同傳播媒體的管道媒介，大量密集出現的就是在電視的廣告中，一波一波不斷的電視廣告，主打的就是該品牌的LCD電視可以顯示出比一般LCD螢幕還要寬廣的色域。

但，到底什麼是「色域」呢？就字面上的意思來講：「色彩可以顯示的範圍」。我們都知道，不論是早期主流的CRT或是現在主打的LCD螢幕，都是由RGB三原色所構成，這三原色的混和，造成了多采多姿的色彩表現。

只不過限於技術與產品品質的關係，螢幕能表現的色彩區域是有侷限的。亦即由RGB所圍成的三角形色域來講，螢幕所能呈現的範圍是比較小的。因此，該如何讓RGB的色彩區域範圍接近到真實自然界的色彩範圍，一直是廠商們致力的目標。

圖像來源：http://www.chimei.com.tw/feature-detail.asp?tech_id=31
除了RGB三色的戰爭之外，還有就是純黑的技術也與時俱進。筆者還記得在01遊戲討論區中，有人就曾認為怎麼遊戲的抓圖看起來都是黑麻麻的一片。筆者在看到這一段話時，馬上就聯想到，是不是因為那位討論的鄉民螢幕的呈現色域不夠寬廣，以及對於深色的表現層次不夠豐富的關係？為此，筆者連到了主推「KURO」的PIONEER先鋒網站http://www.pioneer-twn.com.tw/_act/pdp2/black.html，找到了如下的一句話：「Pioneer 深信基於更加深邃沉穩的黑色表現力，才有能耐呈現出豐富亮麗的色彩，才能將電影導演與製作的意念，忠實傳達！」「Pioneer 發現電漿面板自發光特性，有別於白紙上色作畫，電視需要黑色底暮來表現各種色彩的艷麗與層次。當電視昇等為劇院級顯示設備時，純黑表現力將決定畫面色彩真實性與自然性的平衡性、立體景深感等.................Pioneer 再度進化「高純度霓虹結晶層」技術，搭配上革命性新電漿發光細胞結構，實現了前所未有的深邃純黑表現力。 Pioneer 以革命性思維重新設計電漿發光細胞結構，新增「電子誘發源」裝置讓電漿面板發光高速瞬間化與高效率化。讓電漿面板得到真正深邃沉穩的純黑表現力，這將讓面板發揮高穩定度之色彩高低灰階呈像。」

圖像來源：http://www.pioneer-twn.com.tw/_act/pdp2/black.html

雖然上述的是針對電漿電視所追求的目標。那現在主流的LCD螢幕呢？是否也能有「純黑」的極致表現？為此，筆者又再度於農曆七月半拜了孤狗大神，大神降旨經由筆者起乩之後瞭解。由於目前LCD螢幕無法完全隔絕背光照明。所以就算是關閉電源，也無法呈現「純黑」的模樣。這也是LCD螢幕在黑色呈現的致命點之一，不過筆者對於黑色的分辨度不是很強，因此比較難以判定到底LCD螢幕關閉時的黑到底是哪種程度。

到目前為止，LCD螢幕要呈現「黑色」的辦法，利用的方式是稱為「全域調光」技術，也就是透過將要呈現的圖像亮部加亮，暗部光線調暗。就類似於提高對比的方式，只不過效果有限就是了。

既然全域調光有它的限制，那麼我們將LCD螢幕區分為眾多的小區塊，然後以LED為背光源。透過不同區域的LED進行亮度調整，每個區域可根據對應部份的影像亮度，各自獨立地加以改變。這樣就可以呈現出趨近於純黑的影像表現。這項技術是誰發展出來的呢？是以聲音研究聞名的「杜比實驗室」，而且這項技術已經慢慢的開始應用在市售的筆記型電腦的LCD螢幕上了。

總結上面的文意，就是希望大家能夠了解，以時下主流的LCD螢幕來講，不同的面版、廠商、技術、內部處理器甚至是對於色彩的重現看法，都會影響到整個LCD螢幕對於色彩的表現度。也因此，就會出現如下的問題：「怎麼同一張照片，在不同螢幕有著不一樣的色彩表現？」，就因為有此疑問，要看不同顯示器顯示同一圖案的色彩差異，最快的辦法就是走一趟大賣廠的家電區，或者是百貨公司的家電區，都可以看的到。

就是因為同一圖片在不同顯示器上有著不同的色彩表現，所以螢幕校色就成了許多人在從事數位影像工作或者是愛好者必須要調整與認識的第一要件。

為什麼要校正螢幕
既然由螢幕所看到數位相機拍攝的照片色彩有這麼多變因，會導致呈現的色彩與實際上肉眼當時所看到的有所差異？雖然我們可以透過白平衡、色彩飽和度、色彩對比、等方式來調整相機，不過數位相機上的LCD螢幕是否準確，也是值得商榷的。

在我們難以透過相機上的設定來達到「準確的色彩重現」這種要求。那就退而求其次，讓電腦上的LCD螢幕的呈現得以標準。只是LCD螢幕就算是校正過後，真的是否能「忠實呈現標準色彩」？這又是另外一個課題了。
↓以AW白平衡，透過G9針對一張圖片拍攝，然後再以數位相機同樣開啟AW白平衡拍攝G9 LCD螢幕所呈現的畫面。透過圖片可以發現，G9的LCD螢幕比較飽和一些，綠色的草地看起來較為翠綠一點。也因為數位相機上的LCD螢幕讓筆者存一個「到底準不準」的疑慮，因此乾脆把數位相機的LCD螢幕當成調整設定、構圖預覽的用途，至於色彩是否真實就不太在意了。


既然如此？為什麼要校正螢幕？就以筆者自己需要校正螢幕的理由有兩點：
1.透過校正好的螢幕，不論是處理RAW檔或是JPEG的數位檔案時，能夠有一個「色彩基準」，總不能若螢幕表現的偏黃或偏綠，就以為所拍出來的照片偏黃或是偏綠，在一番PS、DPP、Capture NX等不同廠牌相機附上的專用軟體調整之後，卻有可能離真實的色彩越遠。

2.將螢幕色彩校正之後，成為一個基準，以備輸出（列印）時能夠與在螢幕上看到的相同（也就是讓螢幕上表現的圖片與列印出來的「盡量」一致）。不過這個過程更為複雜了，因為電腦螢幕的色彩組成為RGB※1，不過彩色印表機可是CMYK※2，C（Cyan青）M（Magenta洋紅）Y（Yellow），至於K則就是CMY的混和所獲得的黑色（Black）。各位可以參考附圖所示。當螢幕的色彩為基準之後，所形成的一個參數檔（ICC Profile），就可以提供印表機進行顏色校正之用了。



※1 什麼是RGB
為什麼我們可以看到自然界所有影像色彩？主要是光的反射造成的。當光線不反射時，我們的雙眼就接收不到光，自然就是呈現黑色的（用厚布完全遮住雙眼就是了）。至於能夠看到青色、紅色或是藍色的顏色，是決定於物體表面的反射光線顏色而定，例如看到藍色的花瓶，是花瓶表面只反射藍色的光，其餘顏色的光都被吸收不反射。而我們的雙眼對於三種波長的光線感受特別強烈，這三種波長的光線就是R、G、B三色，透過這三色的混和，讓我們幾乎可以感受到所有的顏色。
目前不論是電腦的螢幕或是數位相機上的LCD螢幕，都是透過RGB三色的變化來顯示各種顏色。每一種顏色以8bit的方式記錄，就有0～255，256種亮度的變化（色階），當RGB三種色階變化相乘之後，就會有256x256x256=1677萬色，就是我們說的24bit全彩了。


※2 什麼是CMYK
當RGB三色中的任兩色相混和之時，就可以得到比較亮的中間色黃（Yellow）、青（Cyan）與洋紅（Magenta），也可以稱為「補色」，由上圖的附圖就可以得知，當RGB三色中兩色互相混和時，會產生新的顏色，這種顏色就稱為補色（例如紅色與綠色相混和，產生黃色的補色）。而奇妙的是，兩補色相加就會產生白色的顏色。
RGB兩兩混和所產生的補色，就成為了印刷用的CMY色，濃度以0～100％來區分。


色彩理論看起來好像很簡單，但其中的奧妙真是難以言喻。筆者曾接觸過印刷相關產業，因此對印刷師傅的辛苦能夠得以體會。尤其是面對化妝品、汽車廣告等雜誌印刷時，正也是考驗印刷師傅功力的地方。因為化妝品的廣告，對於色彩的要求十分十分的高，畢竟化妝品就是色彩的呈現。無法透過印刷廣告來顯示該款化妝品的色彩斑爛的特性，是難以吸引消費者的青睞的。
同理！汽車廣告商對於印刷出來的廣告中汽車的色彩，是挑剔到不行，必須要與肉眼所見的汽車塗裝要一樣。因此印刷師傅必須要花很多時間與該廣告奮戰，那種辛苦是非圈內人難以體會的。

來校色看看吧！
校正螢幕色彩的方式有很多種，例如透過電腦系統顯示晶片的驅動程式，也有基本校色功能，如下圖所示。只是這種校色頂多是調整成自己看的順眼的螢幕色彩表現，並不能調整成真實的色彩，或者也有人會透過螢幕本身的OSD功能來調整顏色與對比等基本設定。不過因為並無一個基準可言，所以這種的調整筆者認為並無實質的效果，對於照片編修上並沒有太大的幫助就是了。

透過電腦中的驅動程式，可以基本的調整RGB三色與對比度，筆者曾經透過此方式，先開一個白色的視窗，然後拉動RGB三色的調整曲線，讓白色的視窗顯現肉眼認為的「白」，後來才發現，這種方法其實是調心安的


↓螢幕本身OSD功能，頂多是調整對比以及銳利度的呈現。同樣地，對於照片編修並沒有太大的幫助




既然上述的兩種方式都無法建立一個基準，那我們該怎麼辦呢？筆者最近拿到了一款網友們暱稱為「蜘蛛」的「Spyder 3 ELITE」的螢幕校色器，透過此校色器的協助，來調整工作用螢幕的色彩。「Spyder 3 」是「Spyder 2」的新一代產品。比Spyder 2的色度計準確度提高領29％，因此能夠提供更為精準的亮度對比與Gamma控制。在校正色彩的速度上，也縮短到5分鐘以內，再度校色則更可以縮短到兩分半就可以完成。
此外，Spder 3不僅可以校正電腦螢幕（CRT、LCD與筆記型電腦LCD），更可以校正投影機喔！

現在就來看看Spyder 3的各部份樣子吧！

↓整個Spyder 3的外盒包裝就是這樣。若預算許可，還可以向上升級使用到Spyder 3 Studio的版本，那可不是用紙盒包裝，而是有一個提把的鋁箱咧。不過售價也比較貴了，博客來上面賣價為24張小朋友看地球


↓內附的軟體介面支援英文、日文、中文、韓文等語言


↓作業系統支援Windows 2000以上，不含Windows Server版本，MAC OS則是10.3以上版本。Spyder 3是使用USB與電腦連接，所以電腦上當然要有USB連接埠啦！建議直接插在電腦上，不要使用USB外接擴充連接埠，硬碟空間為100MB。電腦上則需要128MB以上的記憶體


↓包裝盒上寫著三個步驟就可以校正螢幕，但其實還是有一些細節要設定


↓把Spyder 3推倒準備開箱



↓請出LEATHERMAN WAVE工具鉗來劃破Spyder 3的那層膜...............



↓所有配件有校色器、底座、光碟、說明書、保證卡等


↓這是底座，有點像小惡魔的角


↓Spyder 3的樣子


↓序號是在USB的連接頭上


↓Spyder 3


↓上面小的圓形為指示燈，下為智慧型環境光偵測器


↓吸在螢幕上用的吸盤


↓最新七片測光引擎，感度增加400％，並且可以取得更多數據


↓若是用吸盤擔心壓吸盤會壓破螢幕，Spyder 3所附的重錘可以讓Spyder 3吊在螢幕前


↓這是筆者用NB模擬Spyder 3校色完畢後，常駐於電腦邊偵測環境光，隨時修正螢幕的樣子


↓當Spyder 3常駐時，上面的指示燈會緩慢的暗下與明亮，很像呼吸一樣的韻律


開始校正螢幕
將Spyder 3與電腦連接，安裝好驅動程式以及校正軟體後，就可以開始來校正了。

↓在這個視窗上，先進行環境光的測量。按照指示將Spyder 3放在底座上


↓開始進行環境光分析..............分析完畢後，看分析的結果選擇是否接受Spyder 3給予的建議。因為筆者的桌子為10F辦公室的窗戶邊，所以產生了亮度過高的現象。若之前有校正過了，可依照自己的認定看要選擇保留目前設定，還是選擇接受建議設定



↓開始進行校正。筆者因為不想要壓到LCD螢幕，所以未使用吸盤，而是以吊掛的方式將Spyder 3放在螢幕指定的位置。看似與螢幕中指示的相反，其實是沒關係的


↓按下「繼續」就開始校正色彩了，先是調整亮度控制，好了之後按下「更新」




↓接著按下「繼續」，調整背光控制。好了之後一樣按下「更新」。您也可以針對黑色與白色進行單獨的測量與調整






↓接著繼續進行測量與調整








↓結果讓筆者有點...................結果是因為現場光線過亮，看來要等晚上再校色一次了


↓校色結束時，必須要建立一個顯示器設定檔（ICC Profile），檔名可以隨意取，筆者則是以LCD螢幕的廠牌來當成檔名


各位可以看到出校色前與校色後的差異嗎？以筆者的觀察，校色後漸層的細節比較多了（左下方風景區塊），對比度與飽和度有增加一些
↓校色前

觀看原圖

↓校色後

觀看原圖

↓接著來看下這張圖背後的意義


A：分析顏色飽和度
B：分析膚色細節
C：分析漸層的細節
D：分析灰階的細節
透過上述的四種分析與校正，就可以獲得較為正確的色彩表現。

結語
這一篇似乎有點難以全面性的帶到如何校正螢幕以及相關的詳細觀念。只因為色彩管理，是一門很複雜的學問。筆者曾經與一位專家學習過一小段時間。光是觀念的修正就已經讓筆者頭暈腦漲了，更不用說RGB與CMYK之間的轉換與落差的分析等。
不過筆者還是盡力將色彩校正的一些基本看法，透過拙筆寫出來與各位分享。也透過簡單的Spyder 3介紹與實際操作，讓各位瞭解為什麼我們的螢幕需要色彩校正與管理。若文中有錯誤之處，或者是不盡理想的地方，歡迎各位鄉民們一同來討論。