压缩对图像阶调层次的影响

从上面的内容我们知道，色域的压缩意味着颜色的改变。那么，压缩势必对含有不同明度、不同彩度色的明暗阶调和颜色层次产生影响。

首先，看看明度压缩对图像明暗阶调的影响。明度压缩前后两个明度量会存在着一定的对应关系，称为压缩函数。自然，不同的明度压缩方法，会有不同的压缩函数，会对整体再现色彩的对比度产生不同的影响。

图5-17（a）给出了四种明度压缩函数的例子，显示了对应白点匹配以后的情况。其中，源色域的黑点明度为目标色域的最小明度为自上至下的四条曲线依次代表线性、单折、软截切和硬截切四种不同的明度压缩算法。

图5-17　压缩函数

不难看出，线性函数在高、低明度部分有相同的斜率，能比较真实地反映原来颜色明度的相对大小。在高明度部分，人们对彩度的变化比较敏感，而在后续的彩度压缩处理中，因为此部分的高明度，以及线性函数导致的明度再提高而更加凸显彩度压缩带来的视觉失真。因此，在高明度部分，线性压缩引起的失真较大，并非最佳效果。

对比之下，另三种函数则均在明度为60以上的高明度区域保持了原有明度不变，从而尽可能地减少对后续彩度压缩视觉感知的不利影响。但在从30到60的明度范围中，单折函数使源颜色明度线性压缩；软截切函数以下凹曲线的形式压缩源颜色明度，使得暗调颜色的明度差异减小，而稍高明度颜色差异稍大；硬截切则对于明度小于30（目标色域不能表现的明度）的所有颜色，明度均压缩为相同的明度30，因而会使这部分颜色的复制明度不再有差异，导致暗调的平滑（反差的丢失）。(www.xing528.com)

比较而言，四种压缩函数中，单折和软截切函数能够较好地兼顾暗调和高明度的颜色，使整个明度区域都能够在保留层次（差异）的基础上，尽可能地减少复制颜色的失真。

同样，彩度的压缩也可存在压缩函数的概念。图5-17（b）给出了三种代表性的压缩函数，分别为单折函数、S型函数和线性函数。其中，单折函数保持的彩度层次（即反差）较线性压缩要好，因为在明度轴和单折点之间的彩度特征没有改变，保持了原彩度层次。在Montag和Fairchild的研究中，单折点大致位于目标色域的90％处的映射效果较好。S型函数的压缩分为三个线性区域：低彩度处的保色区，斜率为1；中间彩度的扩张区，斜率大于1；接近饱和处的彩度压缩区，斜率小于1。

保色区可保持原来低彩度色的彩度层次不变；中间区域彩度的增强，有助于因后面的高彩度色压缩而损失的颜色鲜艳对比度；最后的高彩度区域则对应超出目标色域的颜色，将之压缩进目标色域中，尽管缩小了原来的彩度差异，但仍保留了一定的彩度层次，保证了图像整体的颜色复制效果。

总的来看，S型函数效果较好，但计算量较大，线性函数与之相反，单折函数的效果则处于两者之间。