3.3 设备的色域

3.3.1 色域的表示

从人眼的视觉角度看，任何颜色系统所能关联的颜色都是有限的，即并不能将人眼看到的所有颜色表现出来。通常，在一个颜色设备上可形成或表现的视觉上的颜色范围称为这个设备的色域。

常用二维（2-D）的CIExy色品图表示色域，如图3-6。图中马蹄形区域为人眼的视觉颜色区域，三角形所围成的区域即为上节中介绍的sRGB颜色空间的色域，而六边形所围区域为一个青、品红、黄、黑四色打印系统的色域。

注意到，这里两个系统的色域形状不同。这是因为sRGB系统为加色混合系统，而青、品红、黄、黑四色打印系统则为色料的减色混合系统。根据CIExy色品图中颜色混合的特性，即两个加色原色的混合色色品坐标在两原色色品点的连线上，sRGB系统三个加色原色的所有混合色均会在三原色色品点构成的直线边界和三角形内，而青、品红、黄、黑四色打印系统的颜色形成过程中，包含着减色呈色和加色混合两个过程。在加色过程中，共有16个原色，其中青、品红、黄、红、绿、蓝6个颜色为最饱和色，即色域的边缘由6个（加色）原色构成。因而色域边界形成了以青、品红、黄、红、绿、蓝为顶点的六边形。

也有用CIEL*a*b*色度系统的a*b*二维坐标表示色域的情况，如图3-7所示。

但是，无论哪种二维的色域表述方式都是不恰当的（缺少颜色的明度信息），因为颜色的完整描述是三个变量，其所构成的颜色范围也应该是三维的。因此，常用CIELAB色空间中的有界空间范围表示一个颜色体系的色域。如图3-8，为sRGB颜色系统在CIEL*a*b*三维空间中的色域。

这里看到，在CIE L*a*b*色空间中，sRGB颜色系统所能表现的颜色范围形成了一个形状不太规则的六面体。从上述sRGB颜色系统的理论已经表明，一组RGB控制值与其对应显示颜色的CIEL*a*b*颜色值之间是非线性的连续函数关系。因此，RGB坐标空间中的面边界会对应其在CIE L*a*b*坐标空间中的面边界。这样，原在RGB空间中正六面体的边界面就会变为CIE L*a*b*色空间中变了形的六面体边界面。

3.3.2 不同类型设备的色域比较

由于不同设备，特别是不同类型的设备，颜色形成机理不同，所能表现颜色的多少也会不同。如数码相机、扫描仪等输入设备，是由光电耦合器件CCD的光电响应特性形成颜色相应数值RGB，因而，所能反应的颜色多少，完全由所用CCD的特性决定；CRT及LCD显示器件，则由其红、绿、蓝发光性能决定对RGB控制值所混合形成的颜色。针对相同的RGB控制数集形成的具体颜色以及颜色的范围，根本上由其发光特性决定；而使用减色色料减色呈色的打印、印刷等系统，相同的颜色控制数值所对应打印或印刷出的颜色，还会与所用减色原色的具体颜色、纸张，以及两者的相互作用等因素相关，因而，是输出系统的整体特性决定其所能输出的颜色多少和范围。

所以，不同类型的颜色设备，以及同种类型的个体设备之间，所形成的色域都不同，只是不同类型的设备间差异更大。

图3-9（a）、3-9（b）为从不同的空间视角对某一扫描仪与sRGB系统的色域比较，图3-10（a）、3-10（b）为从不同的空间视角对某一打印输出设备与sRGB系统的色域比较。

从图看到，不同的颜色系统具有完全不同的色域。这种不同不仅是大小、形状的不同，而且还有空间位置的不同。结果是，对任意的两个颜色设备系统而言，它们的颜色范围总是既有包容，又有溢出。某些颜色能够共同表现，而有些颜色相互所不能及。

例如，扫描仪能够捕获的某些颜色，在sRGB显示器上并不能准确地显示出来，而有些颜色，显示器具有显示的能力，但扫描仪并不能捕获到。从显示到打印输出的情况也是如此。

对于不同的明度L*, a*b*二维平面上的色域关系也不会相同。图3-11（a）、（b）、（c）分别对应明度L*为30、50、70时图3-10所示情况两色域间的关系。

由图可知，不同的明度下，两个色域之间的相对位置及大小关系并不相同。自然，它们与图3-9所示的所有明度所能构成a*b*二维边界也不会相同。

这就清楚地说明了为什么a*b*平面上的色域不能正确反映真实的三维色域，也不能正确比较两个颜色设备系统的色域关系问题。

需要说明的是，不仅不同类型的设备表现颜色的范围不同，而且相同类型、不同厂家生产的设备，以及同一厂家生产的相同设备间也存在着个体性能的差异，因而，也存在着颜色表现——色域的差异。

设备系统均以自己的独有特性表现颜色，形成了与设备性能密切相关的颜色空间，称为设备相关的颜色空间。与之对比，也存在着诸如CIE色度空间，以及sRGB等源于设备特性，其后标准化了的设备无关颜色空间。不同的颜色设备系统、不同的颜色空间都有自己的颜色表现范围，即色域。通常，这些色域间既有相互包容的部分，也有相互溢出的部分，成为颜色设备及颜色空间的重要特性。