基于iCAM和实时颜色转换方式对ICC色彩管理机制的改进

论文摘要

图像是人们从客观世界获取信息的重要来源，色彩信息又是图像信息最重要的组成部分，每天都有不计其数的图像在不同地方的不同设备之间进行传递，互联网技术的发展加深了这种交流，如何保证图像色彩信息在不同地方的不同设备之间尽可能不失真地传递就是色彩管理的主要目的。随着人们对物质文化需求的不断提高，对颜色忠实复制的要求也越来越高，必需有一套标准的、高精度的、开放式色彩管理机制。 ICC色彩管理机制具有开放式、跨平台的特点，已经被各大操作系统、图形图像软件、设备开发商所接受，并于2005年12月发展成为国际标准。它适用于高端色彩管理领域，在印刷行业已经成了必不可少的一项技术。但随着色彩管理应用的深入以及应用范围的不断扩大（如跨媒体图像复制），ICC色彩管理机制的一些弊端和不足也逐渐显露出来，越来越不能胜任变化多端的各种图像复制任务；另一方面，颜色科学领域的研究成果不断推陈出新，为色彩管理机制的改进准备了条件。2005年，Microsoft和Canon宣布为其新一代的操作系统Windows Vista共同发展Windows Color System（WCS），WCS采取了很多不同于ICC色彩管理机制的地方，其实际效果还需拭目以待。 本论文在全面分析各种现有色彩管理机制的基础上，深入研究ICC色彩管理机制的核心内容，分析其优点和弊端，然后结合对颜色科学领域最新发展成果的学习和研究以及自己这几年的思考，提出了一套改进机制，并实现了其基本功能。论文主要工作包括： 1．详细阐述了基于色貌模型的色彩管理原理及其重要概念，然后对现有的各种色彩管理机制以及即将面世的Windows Color System进行了全面分析和比较。 2．论文深入剖析了ICC色彩管理机制，总结出其存在的两个根本问题，即预定义颜色转换方式的问题和PCS不能胜任的问题。在此基础上，论文提出了ICC色彩管理改进方案，即采取实时的颜色转换方式和采用图像色貌模型iCAM作为PCS，另外还提出为色彩管理增加智能，提出实现再现意图自动选择和分色参数自动设置。 3．论文详细介绍了近年来颜色科学领域的研究成果，包括最新的iCAM图像色貌模型及架构它的三个色空间：IPT均匀色空间、S-CIELAB色差公式和CIECAM02色貌模型。论文还对iCAM优良的实际使用性能进行了介绍。在上述基础上，论述了将iCAM作为色彩管理改进机制PCS的原因及具有目前其它色貌模型不可替代的优势。 4．论文对再现意图自动选择功能进行了深入研究。首先对ICC四种再现意图的处理方法进行了分析，得出各自的特点和适用范围，在此基础上总结出了再现意图选

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 色彩管理原理及现有色彩管理机制
• 2.1 色彩管理的起源、发展和现状
• 2.2 色彩管理原理
• 2.2.1 色度系统的分类
• 2.2.2 色貌及色貌现象
• 2.2.3 色貌模型发展及其特点
• 2.2.4 基于色貌模型的色彩管理
• 2.2.5 设备变换
• 2.2.6 色域映射
• 2.2.6.1 为什么要进行色域映射
• 2.2.6.2 色域映射的准则和策略
• 2.2.6.3 色域映射算法
• 2.3 ICC色彩管理机制
• 2.3.1 ICC色彩管理原理
• 2.3.1.1 特性连接色空间
• 2.3.1.2 ICC profile文件格式
• 2.3.1.3 色彩管理模块
• 2.3.2 ICC色彩管理的实施
• 2.3.3 ICC色彩管理的实际应用
• 2.4 sRGB标准
• 2.4.1 sRGB标准的提出与应用
• 2.4.2 sRGB标准的定义
• 2.4.3 sRGB标准与ICC色彩管理的比较
• 2.5 PostScript色彩管理
• 2.5.1 PostScript色彩管理
• 2.5.2 PostScript色彩管理的应用及局限
• 2.6 即将面世的Windows Color System
• 2.6.1 WCS的提出
• 2.6.2 WCS色彩管理机制
• 2.6.3 WCS和ICC色彩管理机制的比较
• 2.7 本章小结
• 第三章 改进机制的提出及实现方法
• 3.1 ICC色彩管理机制问题的分析
• 3.1.1 PCS问题
• 3.1.2 预定义的颜色转换方式
• 3.2 改进机制的具体内容
• 3.2.1 PCS问题的解决
• 3.2.2 采用实时的颜色转换方式
• 3.2.3 增加色彩管理系统的智能
• 3.3 改进机制和WCS的比较
• 3.4 改进机制的实现方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 iCAM色貌模型及其变换
• 4.1 S-CIELAB色空间及其性能
• 4.2 IPT均匀色空间
• 4.3 CIECAM97s色貌模型
• 4.4 CIECAM02色貌模型
• 4.5 iCAM图像色貌模型
• 4.5.1 iCAM图像色貌模型产生的背景
• 4.5.2 iCAM框架及其转换过程
• 4.5.2.1 适用于简单色块的iCAM框架
• 4.5.2.2 适用于图像的iCAM框架
• 4.5.3 iCAM在实际应用中的表现
• 4.6 将iCAM作为PCS的理由
• 4.7 本章小结
• 第五章 再现意图自动选择功能的研究和实现
• 5.1 研究思路
• 5.2 ICC四种再现意图的特点及适用范围分析
• 5.2.1 相对色度目的
• 5.2.2 绝对色度目的
• 5.2.3 感觉目的
• 5.2.4 饱和度目的
• 5.2.5 四种再现意图特点及适用范围的总结
• 5.3 再现意图自动选择规律的总结
• 5.3.1 影响再现意图选择的因素
• 5.3.1.1 图像特性
• 5.3.1.3 目标设备色域
• 5.3.1.2 图像复制目的
• 5.3.2 再现意图自动选择规律的总结
• 5.4 图形图像判断
• 5.5 色域关系的判断
• 5.5.1 色域边界描述方法
• 5.5.2 图像色域边界描述及检验
• 5.5.3 设备色域边界描述及色域关系判断
• 5.6 再现意图自动选择功能的实现及检验
• 5.7 本章小结
• 第六章 改进机制的实现与评价
• 6.1 改进机制的实现
• 6.1.1 改进机制CMM的开发
• 6.1.2 新CMM开发完成后的实际使用方法
• 6.2 改进机制和现行机制的界面比较
• 6.3 评价方法确定及准备工作
• 6.3.1 评价方法的确定
• 6.3.2 测试图像的准备
• 6.3.3 实验设备的准备
• 6.4 评价结果
• 6.4.1 主观评价结果
• 6.4.2 客观评价结果
• 6.5 评价结果分析及结论
• 6.6 本章小结
• 第七章 研究总结与进一步的工作
• 7.1 本论文主要研究内容、结论和意义
• 7.2 本论文主要创新点
• 7.3 存在的不足及进一步工作的设想
• 附录
• CMM执行结果比较实验用测试图像
• 作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作
• 致谢
• 参考文献