Mac & Windows 色彩管理差異

原文來自這位日本專家的網頁…
液晶ディスプレイとカラーマネージメント

那個網頁很詳盡的敘述 Windows 和 Mac OS X 的色彩管理能力
文章一開始，有 3 張相同的照片，內嵌不同的 ICC 描述檔
（ICC = International Color Consortium = 國際色彩協會）

用 IE8 或更舊的 IE 版本看是這樣

改用 Safari（IE9 以後）的瀏覽器則變成這樣

上面這個例子在說明瀏覽器支援 ICC 的差異。IE 看到的三張圖片顏色都不一樣，其實三張顏色都是錯的。Safari 顯示出來的圖片，三張顏色一致且完全正確。
如果你貼的照片，在別人螢幕上看起來很糟，別懷疑，這就是瀏覽器的錯。

不了解何謂 ICC 描述的人，請看下面這個簡單的比喻：

有三個人分別敘述自己手中筆的長度

• 第一個說 14 cm
• 第二個說 0.46 ft
• 第三個說 5.5 inch

若聽者不懂長度單位，會以為筆有 14, 0.46, 5.5 三種長度
但是懂得換算單位的人，就知道這三個人的筆其實都一樣長

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物體本身反射出來的光，用相機拍攝下來，從類比訊號轉成數位資料儲存。
電腦讀取圖片，再從數位資料轉換成類比訊號，透過螢幕顯示出來給人看。
一張照片，中間其實經過許多處理和轉換，才能重現眼前。

不同的硬體都有不同的色彩特性
用相機拍攝照片時，相機本身會把自己的捕色能力記錄成 ICC 嵌入圖片。
工廠製造螢幕，也會把螢幕的顯色能力記錄在驅動程式的 ICC 中。

電腦從圖片檔讀取 ICC，再根據顯示器的 ICC，把相機感應到的色彩轉換成螢幕對應的發色，
最後再經過 gamma 校正，才能顯示圖片原本的顏色

Mac OS X 對 ICC 支援度完整，任何一個程式都可以透過系統 ColorSync 轉換成正確的顏色

Windows 本身不支援讀取檔案 ICC，無法管理螢幕色彩，也沒有 gamma 校正能力。（管理設備的部份從 Vista 開始內建）
若軟體本身支援 ICC（像 Photoshop），會是這種情形

若是直接使用 IE 這種內建程式，就變成這樣（IE9.0 開始加入 ICC 支援）

所以 Windows 只有在使用 Photoshop 這類支援 ICC 的程式，安裝輸出設備管理程式，對輸出裝置校色，並搭配 Adobe Gamma 之類的校正工具時，才能達到與 Mac OS X 相等的色彩顯示能力。

例子：同一張圖片，用不同版本 Windows 不同程式打開，顏色都不一樣

同樣的圖片，在 Mac OS X 上，用不同軟體開啟，色彩完全一致

這個例子反應出系統讀取檔案 ICC 描述的能力。Windows 預設使用 sRGB 色域，無法解讀其它色域的內容，就造成不同程式顯色上的問題。就如最初例子中，不懂得換算單位的結果。Mac OS X 內建 ColorSync API 做一切色域轉換，任何程式皆能透過此 API 來轉換正確的色彩。

接著，利用播放動畫，來測量 OS 對不同的硬體支援程度（筆電螢幕是 40% NTSC，外接螢幕是 90% NTSC 廣色域）

用 Windows 播放時，色彩表現差不多就是 40% 跟 90% 的差別

用 Mac OS X 播放時，兩者顏色相當接近

這個例子在說明，Windows 輸出畫面時，僅依自己標準輸出，無法正確對應螢幕 ICC 來修改顯卡 LUT。所以螢幕的好壞，會讓畫面差距極大。而 Mac OS X 會針對不同等級的螢幕，自動做最適化輸出。好螢幕有最漂亮的畫面；等級低的螢幕，也能顯示出還不錯的效果。
所以常常有人會覺得，明明是同一顆螢幕，好像接上 Mac 後畫面就變漂亮了。沒錯，這不是錯覺，真的就是這樣。

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為什麼會有這種差異？

麥金塔這個系統在早期開發時，就已經加入了所見即所得(WYSIWYG)的想法，1982 年開發出高性能的 QuickDraw 繪圖引擎，可處理螢幕和驅動印表機輸出。隨著 MacOS 的發展過程中，也開發出 TrueType, PostScript 這類字型，就是希望螢幕上看到的，跟印刷輸出是完全一樣的東西。簡單的說，Mac 一開始就把螢幕當成一張紙來看待。而在 Windows 發展過程中，並沒有這種想法。微軟雖然有功能類似 QuickDraw 的 GDI，但是效能不彰，一直到 1995 年 DirectDraw (包含在 DirectX 之內)出現，才算實現了 WYSIWYG。

以應用軟體來比喻，就是 Windows 屬於文字編輯器，而 Mac 是排版程式。
Windows 著重在文字內容（類似現今的 HTML），而 Mac 重視整個版面的呈現。
又如呈現老人與海的一張照片，Windows 覺得畫面中有老人、有魚、也有海就足夠了，Mac 還希望色調要能表現出老人的滄桑、魚的兇猛、海的深邃感。大概就是這樣的差別吧。

 

Mac OS X 打從底層就支援 ICC，不管描述的色域有多大，OS 就能吃多大
Carbon, Cocoa 就疊在 ColorSync API 上面，所以任何用 Carbon, Cocoa 寫出來的程式，直接就支援 ICC
（當然，也有少數程式並不是用 Carbon/Cocoa 寫的，那就殘念了）

另一個有趣的例子:
這是 Google Chrome 瀏覽器，版本號 19.0.1084.46
在 Windows 7 上面完全不支援 ICC	在 Mac OS X 上可正確顯示 ICC v4 的顏色
其實 Google Chrome 本身並不支援 ICC，程式也不是用 Cocoa 或 Carbon 寫的，但仍可使用 MacOS 提供的 ColorSync API 去事後修正圖片色彩。(Chrome v22 開始內建支援 ICC profile v2)

透過 ICC 標準，可以讓各種色域的所有設備都有一致且正確的顏色

 

而 Microsoft 聯合 HP 發展出另一套 sRGB 的標準
看起來十分完美，所有設備都用 sRGB 色域，不用再轉換，達到大一統的境界

這種想法說穿了很單純，只要全世界的人都講英文，就不會再發生無法溝通的情況了不是？
但是，真的有這麼簡單就讓全世界的人都講英文嗎？英文單字就足夠完全取代全世界任何其它語言嗎？我想答案很明顯（光是”江湖”這個詞，我就不知道怎麼翻成英文）

sRGB 色域比 AdobeRGB 小得多，甚至無法完全覆蓋商業印刷的 CMYK 色域，
sRGB 轉成 CMYK 時，會在綠色和青色損失較多。

Windows 以壓倒性的市佔率，罔顧 ICC 標準，逕自走 sRGB 標準（虧 MS 還曾經是 ICC 創始會員之一），結果衍生出許多螢幕上看到 A 色，印出來卻是 B 色，甚至拿到別的螢幕上又變成 C 色的問題，這讓許多印刷業叫苦連天.
如果你曾經用印表機印圖或拿去印刷，結果印出來顏色完全走樣，這就是 Windows 的偉業。

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文章最後我要說明一下…為什麼 sRGB 不適合成為共同標準？主要原因在於色域本身定義就不適合.

• sRGB 色域的定義，是紅、綠、藍三色光演繹出來的顏色，每色光有 8bit = 256 階的明暗變化，由此演繹出 16777216 種顏色。簡單的說，sRGB 色域實際上就是針對當初的 CRT 螢幕訊號設計的。而現在都有不少新螢幕的顯色能力超過 sRGB 了。
• CMYK 色域是由青、洋紅、黃、黑，四種色料去調配（CMY 剛好跟 RGB 是互補色）。印刷品本身不會發光，僅能靠反射光來顯色，所以這樣的定義最合情合理。換句話說，CMYK 色域最適合也僅適合用在印刷刊物上。
• 現行最大的色域標準，是模擬人類視覺的感知行為所定義出的 Lab 絕對色域（CIELab），基本上所有其它色域都包含在 Lab 色域之內。一般從 A 色域要轉換到 B 色域時，也是先把 A 轉成 Lab，再由 Lab 轉成 B。

那有人也許會問，為什麼不直接用 Lab 色域就好？因為到目前為止，Lab 僅是一個理論上的定義，人類還沒有設備可以正確重現 Lab 色域的所有顏色，而且各種現行設備都有自己專用的色域，如螢幕是靠 RGB 三種色光的不同亮度比例來搭配顯色，所以直接用 xxRGB 類的色域最適當。並不是無腦用 Lab 就最好。

同樣地，各種色域皆有自己適合的用途，用其中一種色域想通吃所有設備和應用，這個想法本身就有問題。
像目前熱門的無線網路技術有藍牙、WiFi、LTE…，每種技術有自己適用的範圍。藍牙是個人短程使用，WiFi 是中距離多人共用，LTE 是長程可支援相對高速移動。用不適合的技術想跨域硬幹(ex: WIFLY)，不但事倍功半，而且仍會存在不少使用限制。