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CMYK 和 RGB 这两种色彩模式本质与区别在哪?

yingze 回答数5 浏览数735
RGB 模式下一张图如果是纯黑的话,转成 CMYK,为啥不能 C0 M0 Y0 K100?是显示器问题?不应该吧!二者的区别为啥不能简单一些,而是要从光学什么的来区分?或者说 CMYK 下的纯黑为啥不能像 RGB 那么「黑」?
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| 来自北京
LINZHOU | 来自江苏
感谢 @MIU喵不会咪 邀请,这里先讨论两种模式的区别(RGB和CMY),先不讨论具体色彩空间。注意,CMYK虽是CMY模式得出的,但它们并不相同。
//----11.04号补充:本文的CMY模式都是指“减色混色模式”。我在专栏文章中详细讨论了,CMY≠减色混色。回答此问题时定量理解不够透彻,必须承认有一些概念错误,不太想修改了,大致思维是正确的。

我们都知道色彩空间都是用几个基色的强度组合来描述各种颜色的。而加色减色都是模拟物理现实的描述法(不同于luv,lab,hsl等脑洞模式),所以要从物理原理出发去理解其区别。主要区别是混色方法不同。
RGB是加色法,加色法是能量叠加,即色基的光谱能量分布随能量比例增加,是能量强度的线性叠加。
其中,RGB可描述规定能量以下的所有光色,包括无能量的纯黑。显示屏模拟的是三个假想的基色灯以不同能量辐射的效果
CMY是减色法,减色法是密度叠加,即染料的谱吸收特性固定不变,在固定的光源下染料密度变化,从而产生反射能量的对数变化,所以相当于是对数叠加再反相。
其中,CMY仅能描述介质的某个密度范围,无法记录密度无限大的纯黑。显示屏模拟的是在某个固定光照下产生的反射稿的效果。
这就是两者的本质区别。它们的互相转化是有些复杂。
这样的结果是,在xyY这个用能量为参考画出的色度图中,RGB模式的三个色基位置固定,是一个三角形;而CMYK是一个奇怪的形状,原因是什么呢?举个例子,C通道强度变化时,它的密度呈比例增加,其染料光谱吸收按对数均匀增加,但反射出来的光谱能量分布并非按比例减少的,而色基是按能量计算的,所以色基会移动。
CMY模式既不会让色彩空间绝对变大,也不会让其绝对变小,但是因为减色混色计算的复杂性和非线性性,喷墨头的小误差即可导致乱七八糟的色偏,若想要实现更广且稳定的色域,最好还是多几个色基,把整个色域分成几块然后分工印,这样易于控制精度,这就是多于3色的分色印刷的现实需要。
以上是加色与减色的两种朴素的模式的区别,下面聊聊CMYK
CMYK之所以小,是因为它是基于常见染料设计的,正是因为现实中CMY染料生成不了够黑的黑场(或说有色染料哪怕全铺满,也无法产生媲美屏幕的光学密度),所以加了K进去,四个颜色再在整个色域中找自己分工的区域,所以RGB到CMYK的转换,比到单纯的减色法更为复杂。CMYK作为一个基于现实的色彩空间,它不光色域很小,可想而知精度也不高。如果色域再大,精度就会更差了,必须要额外加色基。
基于上述分析,题主关于数据的问题其实没有太大意义,因为它的混色很复杂,CMYK的数据只是一滩数据(貌似ps给出的也不是密度信息)。但就纯黑点来说,若在调色盘中设置一个CMYK分别都是100%的色,对应RGB仍然不是纯黑,这是为什么呢?
这就是上面加色减色法有关记录范围的区别。因为朴素的RGB模式是记录能量,所以可以记录能量为0的纯黑点;而CMY模式记录的是密度,除非密度无限大,则在固定光照下不可能出现反射能量为0的点,所以CMY模式无法描述无能量附近的色。但这不意味着RGB记录范围更大!因为除了投影,任何一种重现介质都不可能能量=0,极低能量范围的数据必定会损失掉,所以CMY其实是一种更实事求是的模式。


事实上,减色法对摄影师来说的现实需要仅仅有两个:第一是计算可打印色域的边界,以检查数字文件中的颜色能不能打印出来;第二是用于计算打印机到底要喷多少墨。因为其混色的不直观性,你并不能在编辑时从减色模式中获得什么额外的好处,除非是模拟一些奇怪的材料特性,比如 @HOMEBOY电影洗印厂 发过的这个:
HOMEBOY电影洗印厂:售价5000多元的LUT,是黑科技还是大骗局?胶片的扫描校色就是密度转能量强度的过程,扫下来的是线性的密度信息,想要获得与彩放相纸类似的结果,就得转成对数(即密度),再反相并线性化,就像我在这里写过的一样。胶片的不完美性存在在密度域,所以模拟胶片显而易见的办法就是在密度域调色、拉曲线,即那个5000元的lut声称所用的的“减色模式“。换句话说,你只需在最后挂个转线性的节点,并在log下调色即可...
所以这个lut要么是数据极其精确(这其实非常重要)、与Alexa相辅相成,要么就是坑钱的。
减色法与加色法在原理上的具体区别在互联网上貌似还没出现过,所以大家对减色法一直感觉很神秘,因为还没出现一个易于大众理解的解释方法,我目前只能“直观“到这个程度,也许以后三言两语就能讲清楚。我是在写这个专栏过程中,查文献、辅以定量计算才弄懂的,考完研会把这部分内容补齐。
不过因为软件帮你做了所有事,其实不懂问题也不大,只要别用cmyk编辑就行。
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zhw2587 | 未知
CMYK准确地说是CMY,但是纯粹的CMY颜料在混合时无法达到最黑的效果,因为油墨总量是有限制的,而且光谱吸收也没那么理想化,因此掺加K (Black),用来代替中性色。

这是回答你问题描述里的内容,比如25C 25M 25Y就可以用25K来代替。这叫灰成分代替(GCR)。你也可以设置仅在暗调的时候使用黑色来代替,叫底色去除UCR。如果你用Photoshop的话,会发现K通道部分仅在一定暗调下才存在,就是因为UCR的原因。


比如PS的设置中,你可以看到默认的设置,随着暗调增多时,黑色的占比指数增加.
你还会发现,K通道保留了最大的暗部细节。
你还会发现,可选颜色在RGB与CMYK下完全是不同的效果。
实际上RGB也有些东西可以自己定义,比如白场之类.


比如可以看出我当前用的色彩配置gamma是2.16的.
……
这些都是《Photoshop修色圣典》里的基本内容啊。
<hr/>所以如果要说区别,准确地讲是CMY和RGB之间的区别。
本质上即计算规则不同。
我们不说颜料还是色光混合,就从PS的通道/通道的角度来看:
RGB作为三个图层,它们叠加总得显示出一种综合效果的。它们之间的规则就是互相叠加,代表的是黑色上的亮度。
RGB每增加1,那么对应地RGB光线就+1.
CMY作为三个图层,它们分别控制RGB的反相混合, 代表的是纸白上的油墨量
CMY每增加1,那么对应的RGB光强就-1.
两者是反相的。

PS中CMY和RGB两个模式下的曲线操作界面上是相反的,所以如果是纯粹的RGB和CMY,它们两个曲线是轴对称的,也就是如果你设置一个轴对称的S型曲线,它们效果一致。
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wolf.hoo | 来自北京
一个发光,一个反射光
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情愫 | 来自北京
今天刚刚去了解了下,就来回答一下。
首先说cmyk和rgb的根本区别
rgb是发光三原色红绿蓝混合而成,每个颜色等级从0~255,可以组成1670万种颜色。它的模式只有加色,即几种颜色混合得到另一种颜色。这种情况下,可以通过发光元件(比如我们的显示屏等)直接到达人眼,被我们感知。
那么,在现实生活中,大多数物体可不是直接自身能发光的,它们是通过光的反射才能被我们感知。比如花,黑夜我们看不见的,因为没有光,而白天我们看的见是因为光在花儿上折射的光进入了人眼。这里rgb和cmyk最大的不同来了。rgb自身能够发光,从而进入人眼被识别。而现实的物体能被看见是因为反射,反射光进去人眼。
因为是反射,大家要知道,当光源(大自然光为白,红绿蓝光相互融合)照到一个物体上,这个物体本身是会吸收一部分颜色后才会折射。比如阳光照在青色墙壁上,这个墙壁会吸收掉青色的互补色红色,光还剩下的两种颜色绿黄混合成为青色,被我们感知。如果说世界上物体没有吸收光部分颜色的话,大家只能看到白茫茫一片,真干净。唯一能看到颜色,只有能自动发光的光源,比如显示器。
也就是说,rgb是给我们颜料自己调颜色
cmyk是直接给我们颜色的组合色白色,让我们自己不要一些颜色(就是说物体自动吸收部分颜色),从而形成不同颜色。而且rgb的话红绿蓝混合为白色(255 255 255),黑色是(0 0 0),cmyk模式的话青酒红黄色混合为黑色(100 100 100 ),白色(0 0 0)。所以rgb因为是不同颜色混合得到另一种颜色,中间无颜色损失,而且混合趋近于白,所以我们说它是加色模式。而cmyk是被吸收了某种颜色后光源剩下的颜色混合形成的颜色,且越混合,颜色会被相互吸收,便无光反射的人眼从而形成黑色,所以我们说它是减色。
懂了吧!
cmyk是基于自然的光吸收而提出的色彩模式',而打印出的产品肯定也是在自然中要光吸收的,所以才会应用cmyk模式来打印。如果把rgb带到自然来,你会发现红和绿混合不是黄,而且黑色,因为红色吸收了蓝和绿光,绿吸收了蓝和红,从而导致无光反射到人眼。
同时rgb能够显示的色比cmyk多,既然多了,那么有可能在电脑上显示的颜色打印时却没有,那么只能由计算机从cmrk模式中自动取一种相近色,这就会导致变灰失真。为什么cmyk的颜色域就要小,王侯将相宁有种乎,兄台别急嘛!
因为你要把颜色打印出来,就必须用油墨,现在的油墨纯度无法达到百分百,所以肯定会少一些颜色,少的一般都是纯度高的颜色和混合色。这就是为什么打印用cmyk。
所以两种模式的区别
根本区别   一个加色模式  一个减色模式
残酷现实   一个在显示器上看,可以保证颜色的纯度。  一个既然根植于现实的颜色模式,就要以油墨打印出来,我们才可以看,结果无法保证印刷三原色的纯度  c 青  m酒红  y黄 b黑
哆嗦一下,我个人觉得正是因为需要把颜色打印出来,才必须要知道自然的颜色模式和显示器的颜色模式有什么不同,才有了这两种模式的划分。
c 0 m 0 y 0就是相当于没放颜料嘛哈哈,b100是纯黑色,所以c0m0y0b100就是纯黑了呗。至于为什么不用c100m100y100,因为纯度不行,理论上可以纯黑,但却调不出纯黑,现实很冷酷的。现在是可以提出专色来的,因为cmyk是调不出一些颜色的,比如黑色,银色等。所以印刷厂用青酒红黄油墨打印出大多数颜色,实在不行,就调出专色来打印。
原来出现不少错误,现已经改正。如果有其他错误,欢迎指出。另外,我有个问题也不清楚。
cmyk模式下酒红加黄出现红色,是因为酒红是由红和蓝调成,黄是红和绿,出现红色,是因为绿吸收了蓝光,蓝吸收了绿光,所以反射的光只剩下了红光。
但我记得红绿蓝之间是相互吸收的啊,比如我们看到的绿叶,不就是吸收了红蓝吗?如果只吸收蓝,那红绿光融合不就是黄光了吗?所以我对于酒红加黄出现红色是蓝吸绿光,绿吸蓝光,剩下红光,不大理解。
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rmamy | 来自黑龙江
RGB混色是色光加色法,CMYK原理是色料减色法,显示器是光源显色,印刷纸张显色是反射光.所以~
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