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英国里兹大学色彩影像研究群参访录

台湾《印刷人》第202期 更新日期:2013-03-08

2010年IPEX年初的活动及五月份的展会期间已两度到访英国,之后又在国家引进欧洲科技合作案的一个机缘下,再度与印刷技术研究中心的三位同仁,于6月下旬首途前往英国参访里兹大学,并在回程访问德国慕尼黑所举行的FESPA 10欧洲网印及数位印刷展览会,有关FESPA 10的报导已在本刊10月份专文报导,但里兹大学的学术及科技认知引进之行,却延后四个月才下笔做报告,也因为这件事的时效性比较不严重所以仍加以叙述做报告。

一、世界三大色彩及影像研究重镇的里兹大学

大家都知道英国牛顿是发现万有引力定理的科学家,而牛顿在光及色彩研究上,对白光可色散成彩色,在学理上有十分重大贡献,而苏格兰物理学家Clerk Maxwell麦克斯威教授在1861年所倡导基础,是原自Thomas Young及Helmholtz两人合作的色光三原色理论基础,使被拍摄物和摄影成品制程上,俱有彩色复制原理方法可循。而Young氏是把三色光分离及不同成份的加以组合,产生出数以百计色彩来,使三色来复制成为彩色相片的光学原理有基础。而这三位发表有关色彩复制照相方法的科学家,都在二十几岁不到三十岁的年青时,就有重大科学发现,在世界科学史上传为年青金头脑的佳话。

世界研究色彩和影像的三大学府中,以英国里兹大学色彩与影像研究所最有名,其次是美国罗契斯特理工学院RIT的色彩研究所,以及日本千叶大学的影像工学研究所。目前里兹大学的视觉与色彩研究群,以罗明教授为主导,他不只在英国有很长的专业研究,更担任CIE国际照明与色彩协会第一小组的召集人,经常为CIE制定一些色彩标准,而这些标准大多会成为ISO国际标准组织的规范。在里兹研究所内有很多位专任的研究教授,也有很多研究生参与各项学理及商用研究工作。里兹研究所更有罗明教授的老师Hunt韩特教授和多位世界顶尖的色彩和影像学者为客座教授,他们将毕生所学传授给年青学子。韩特教授是六十多年前柯达公司,在彩色摄影工程的色彩理论之重要研发人员,后来更担任柯达公司技术董事,色彩及影像的着作等身份,也常到里兹担任客座讲座的指导工作。

二、里兹色彩与影像群的坚实底蕴

里兹Leeds市位于约克夏Yorkshire郡的东边,是两百多年前英国工业革命起源地之一,里兹的名人包括发明蒸汽机的瓦特,除约克夏郡之外的另一个大工业城市曼彻斯特,在工业革命时期被称「黑乡」,如台湾中部「乌日」同样是工厂林立,整日烧煤炭的黑烟罩在天空上,但在一百四、五十年前,曼彻斯特和里兹同样以纺织品生产起家,只不过里兹是以天然植物棉丝、麻丝起家,而曼彻斯特则以动物性毛丝起家,因此在约克夏群山两边所做的纺织品染色配方也有不同,里兹是以反应染料,在120多年前成立化学捺染的植物纤维染色料为主的研究,而曼彻斯特则是以酸性染料做毛织品染色的染料研究为主,两边因而分道而驰。里兹的棉丝色彩研究所是比里兹大学更早设立的研究单位,而在110年前成立里兹大学时,这个棉布染料研究所就成为里兹大学相当核心的科学研究发展单元之一。里兹大学在一百多年前就有用棱镜做成,使用底片曝光的撷取分光频谱仪,从事染色和频谱分析。今天里兹的色彩与影像研究团队,也延续一贯的研发精神,自制很多实验硬体、软体及实验方法,做实事求是的研究工作,并不是只有空谈理论发展而已,更落实在科研应用中,因此不少研究基础及研究方向,值得印研中心引进使用以及借鉴发展。

三、色彩外貌的诠释

在6月21日至23日两天半的授课及访视行程中,可说是非常紧凑而多元的授课和参访学习活动,在最基础上是有关色彩外貌的称呼或描述方法。自然色彩的一切根源来自人类的视觉为基础,接受外界色光的刺激产生讯号是眼球,在眼球中利用「视网膜」的黄斑区,来感知物体的形状、明暗和色彩,而形成物体外型及明暗是视觉神经杆也称为「杆状体」,另外感知物体色彩的是视觉神经锥也称为「锥状体」,经过后来研究才知道感色锥状体俱有感受RGB  (红、绿、蓝),在色光组成三个主体部份,成为今天彩色底片、彩色相片、电子摄影感受色光的主体色基础,但眼睛接受R、G、B色光的锥状体,以接受G绿光占最大比例、R红次之、B蓝只占有十六分之一的讯号比例数,这一点和数位相机CCD以绿色光G讯号占50%很像,但R和B的配比就不同。RGB用来分色或做色彩再现,也可做色彩描述外貌工具,但R、G、B三原色刺激值并不能做计算,而且不可能量测很精确的色彩外貌。另外使用频谱来定位色彩有较高准确性的描述却不容易复制  (笔者按:新一代数位相机,每一个像素有的以61个频谱记忆点表示,目前极少人使用)。那么使用色立体模型方式,有机会描述及表现色的外貌,同时更有利于计算及转换,CIE组织有XYZ,X~Y是从(X)700nm红光到马蹄型顶部550nm绿色到另一端(Y)是B蓝紫色部份,Z代表明度高低,也就是从最顶层白色到最低层的黑色,CIE XYZ的色外貌描述,在Y蓝紫色部份有太大压缩,有数据不理想的缺憾,虽符合人眼三刺激感知方式现在已少用。CIE Lab是在1931年由CIE组织订下来,做为描述及计算或再现使用。也有利用可见光的频谱,来做色彩外貌描述的方法做色貌描述,这些描述方法的互换可能性也在研究之列。在减色法的印刷界,我们是使用C、M、Y及BK的印墨,所以也涉及墨色本身的演色性和浓度,加上不同版式及印刷方法所衍生的印刷效果,今天在ISO 126747的规范里,就有各种不同版式到无版的数位打印各色CMYK四色的浓度值规范,成为全世界可以依循的数据规范。从一个色域到另一个色域转换,目前色彩本身可以使用RGB三色滤镜值来接收,再转换成Lab色域空间。在目前Lab的色域空间把色彩定在L明度有100阶高度某一个层,而a、b各有从轴心到边缘分100格另外反方向从轴心到反向边缘100格,所以每一L色层就俱有4万个色格,而从最黑暗最底的0阶至最上面明亮100的明度层算下来,这个Lab框架最多可包含400万色,但事实上不可能,最明、最暗层只有单一尖端,形成若橄榄球的可见色光的CIE Lab排列。也就到最黑、最白一格在中央根本就是中性得不到向外扩展的色彩表现,在订Lab  (1931年)a是金红色相位,对面-a是绿色相位,而b是黄色相位,那么-b是蓝紫色相位,和孟塞尔的6色以CMY混合RGB所组成一种理想性的LCH明度、色相、饱和度的色座标表示法不一样,而Lab最容易理解地方,只要Lab的ab值各为0的时候,L是表示明度,但ab是0表示中性的灰,就是以L值来决定是浅灰、中灰、暗灰色,很容易理解的色彩描述模式。而且两个色或光之间相差可用三角涵数  (E的座标差来表示色差,如果?E?1比1小或等于1时,人眼分辨不出差距,而 ?E?2时多数人看起来仍不易辨识。今天所有色彩控制演算,大多用Lab值来计算,成为现代化色彩计算的准绳。

四、同色异谱的困扰

从事色彩研究及再现工作的人员,最常发生在某一条件下,某些物体的色彩或色块看起来一模一样,但从室内灯光下拿到户外之后,就有两个或多个色的色差产生,这种同色异谱的现象存在于很多色彩工作,如调色及印刷、油漆、塑胶、纺织品或其它色彩工程上面,形成一种困扰。所以使用同一色温及高演色性Ra 98以上的光源,可以辨认调出相同色彩来,但Ra值低不准确时或在不同色温的环境下,往往就有不同的色彩再现效果,情况如人工计时裁判,如果不同一终点线之一直线坐的话,计时就有误差发生,所以里兹的研究中心在这一方面对不同光源、环境光、背景色的安排也很重要,大多以黑、灰色以减少色干扰产生。不同角度观看-此物体表面色,往往也会发生不同色彩相差的结果。不同人的视觉,有人认为色彩相同,有的人却无法认为相同色。而这些同色异谱的研究在如何避免其影响色彩再现的差异,在里兹色彩研究群有很深入的学理研究。

五、纺织品的染色及起毛研究

里兹大学是由纺织品制造为基础起家的学府,在120多年来对纺织品,尤其是绵纱的染色是有非常高深的研究。在同一栋大楼内有一个很大的部份是研究化学部份,除了少部份的绵纱性状改变研究之外,很大一部份是做化学染料、染色或处理染色前、后处理药剂的研究工作。在染色的色料有染成各种不同灰阶的色彩,也有依不同色相染成不同色彩深浅的色样,大多是很强烈的纯色,也就是CMY一次色或RGB二次色,看来和印刷由原色去做成所谓二次色(RGB),再做有浊度色彩的三次色或不同浓淡的处理方式,因为都是减色法而有异曲同工之妙。使用CIE标准有反射球的仪器做色彩的量测,但也有使用他们团队在别的学校时,研发出来的Nikon彩色数位相机撷取数位影像,再做色彩分析的「Digi Eye」仪器做色彩量测,相信里兹在绵布染色的色彩研究,是居于世界领导地位,和ICI卜内门化学公司的染料部门也有深入的交流。

Peter教授引领大家观看他研究室里,所研究的衣物色彩的比对,染料在衣料、衣服上呈现色彩,在不同色温、光源频谱分布下,和许多印刷品和样本一样,都有可能产生某些不同程度的色彩相异,这种同色异谱现象,在染料界和不同被染物体上变化比印刷纸张、油墨有更大变化的感觉。而灰色系的染色样本和印刷品的灰色平衡俱有异曲同工之妙,Peter教授使用很多具高频的高演色灯,使用数位相机做衣服染色下颜色的撷取及分辨,做染色色彩再现的测试。另一个试验是衣服在摩擦下产生毛球的现象测试,利用3D及平面的影像去撷取影像的大小、毛球的分布,有水平侧光的拍摄影像法,也有3个各距120°角的灯光,在各个不同角度光源,从1灯、2灯、3灯等不同侧光组合下,形成不同的毛球立体影像再做影像处理,专门显示除了布料纹理、染色之外,球体的形状、大小、分布的研究,评定出该布料的耐磨擦性,做为以纺织品起家的光学和影像研究单位,是一个很实在又有用的科技,在里兹研究室里,已经成为一门很实用的量测工具。另外在液体方面的色彩研究里,欧教授展示橄榄油色彩的喜恶判断研究案,这不仅仅是色彩的辨识和研究,更涉及消费者心理学的情感研究,这是一家西班牙的橄榄油制造厂,他们希望将已在西班牙国内市场很畅销的知名橄榄油,扩大外销到全世界的市场案例,因这些橄榄油多数是以透明玻璃瓶装或塑料瓶装,所以除了商标之外,油质本身的色彩也是顾客购买时的重要选择依据,假如第一次购买者,没有任何购买欲望、甚至产生排斥时,那么想成交的购买机会是「零」。这家在西班牙长年被认定「好的橄榄油」品牌的色泽是黄绿色,与世界上多数受喜好的橄榄油色呈淡黄色、金黄色到有点褐色的金黄色,在色彩上有一大段的差距,因此希望里兹的研究人员,提供各国市场上喜恶的橄榄油色的精确调查报告,以做因应市场喜好的变化。这个调查欧教授必须建立起一个合宜的视觉评估环境,在标准光源下,做透射光为主、反射光为辅,加上透明小瓶装橄榄油品样本色,上、下却是有灰色反光,比中段评估做样品色两端更为低明度的中性色,以免发生太多色彩的干扰,却仍有点余光效应,因为若把周边所有光影掩遮除去时,那应对样品油色是十份彰显,并不符合市场上,在货架上的色彩再现情景模式,所以才建立这个使受邀不同国籍人士,在消费橄榄油做判定一次并列多瓶油样时,对不同色彩喜恶有较公正合理的判断。结果和西班牙人认为黄绿色的橄榄油的习性有很大出入,因为黄绿色油在其它欧洲或以外国家的人,都认为这种色的橄榄油没看到过,有不会是好油的先入为主的概念。另外有一位研究员从食用油品改到酒品、饮料,尤其是透明的瓶装饮料,做啤酒的色彩控制测试方法检验及调整啤酒色程序的建立,不过啤酒和食用油不同,除了啤酒本身是酦酵后「粗」过滤的流体,本身俱有透明度,另外又俱有一点不透明的微小物,又加上啤酒是一种「动态性」的色彩检测。在整个啤酒制程中,这种发泡清凉酒品向上浮动的色泽质感是在巨大过滤制程上方的取样处,可在啤酒出厂前做批次化色泽的取样检测及调整工作,也就是测定反射和透光的啤酒色,才能理解透明及不透明色的变化,加上在一定取样时间下的发泡色彩变化情况,这都在色彩动态量测之列,所以一整间房内充斥着啤酒味,要在一杯杯薄透明啤酒杯内,做样色的动态、透明及不透明色彩的量测,然后要变成能在酒厂生产,做取样、测色、调色的色彩管理之生产型色管理方式。另外也有人造彩色的清凉饮料色彩样本,共有48种各种色系的饮料色彩,包括红橙黄绿、洋红蓝紫等等五花八门,他们又把这些48色混合成60色透明饮料色的色库,在做透明饮料色研究上有很大的参考价值,因为在有基础母色上才可以做,使用RGB三色彩刺激值,做一些母色及样品量测依据,而这些量测工具也是形形色色的多元,因为现代色彩理论中Lab是一个核心方式,但是对人眼来说本身就是基于RGB三色光刺激值的接收,因此RGB量测一时仍不能偏废。

罗教授在讲授人的视觉,依照不同种族、生活背景,他们对色彩感受及认知并没有一致性,所以在视觉感受、认知上,把这些量测点回到CIE XYZ的立体座标上,也因为它是一个马蹄形依照RGB理则形成视觉刺激值分布方式,若把这些因人而异的明度、色相、彩度、呈现的位置分布,连结做一个圈状、一个圈状群的显示,有的十分接近会呈现很小落点差的小圈状时,表示量测的差异性少,个人化的色彩生理及色彩心理效应,也就是先天的接收及后天心理的色彩分析,在评量方面感知差异少的表征,另外如果范围稍大,常呈现椭圆型色彩认知分布范围差距的话,表示将来做出色彩在不同人和不同环境背景上会有相当差异,而罗教授指出,若椭圆形的长边轴向,延伸朝向XYZ的中央灰色平衡值,大家差距在不同座标,却有相同的指向性时,这个问题较单纯,方向感知相同只是远近落点不同,不过如果长边轴没有指向中性灰的核心方向时,那么心理和生理的差距大,将来可能在色彩再现上会有鸡同鸭讲的困难。在色彩学世界,一方固然是使用仪器做色彩准确的量测及再现,但是色彩使用的评价,来自世界上的不同种族、不同生长、环境、教育及生活背景的人群,根据他们在视觉上对色彩的感知差距,包括生理面、分析分析心理层面的差别,就会产生很多健康、安全、艺术、工艺、消费、学习等等方面的不同效果,这些和色彩情绪都有密切的关连,可做多方面的研究探讨。

在里兹大学的色彩及影像研究群,有太多太多的色彩量测仪器以及量测方法,在圆球式反射光的量测仪器,光源射入的角度也有不同时代及不同定义,接收光感测器宽窄角度也有不同色域的变化。使用于不同的透射光、入射光及物体表面,尤其现代化车辆油漆常常使用很多珍珠粉Metallic漆料,如果使用一般的测色方式,那么其中颜色的变化值会很大,所以里兹的研究团队另外有一套可以做这方面金属色的色彩量测方法的科技,这一类不同于一般条件的色彩量测方法,如玻璃上、半透明体上的色彩,到不同角度变色的洗发精色彩等等,也是一个很重要的掌握被测物体的特性,做色彩量测准确度的工作。也有一种是肤色的量测技术,它纪录是一个半透体,因为皮肤色彩并非表面反射,而是有深度下反射半透明体,加上微血管的血色也是左右色彩变化因素之一。在一些紫外线照射下,皮肤变红的受伤情况测试,也有人要牺牲去受紫外线的照射做伤害变色程度的纪录管理工作,这个色彩科技在医疗美容工作上也俱有很大应用范围,甚至于美容的医疗纠纷时,数据也会说话的。另外一个并不是色彩值的量测委托案,而是一个商品设计如何在便利商店、超商等货架上,有较凸出显眼的包装图案注目设计,进而引起买主的注意眼光,这是产品销售的一个很重要机会制造要素,所以里兹也为他们产品的外包装图案和其它同类型厂牌商品做市调性比较统计而提出建议案。

色彩在农粮领域,也有一个很庞大的使用利基,因为食物的色彩往往也代表一个食物的品质好和坏新鲜度,也可以代表食品成熟性或是食品上各种不同组成物的纹理分布,如肥肉、瘦肉的分布或是切口下食品的品质纹理等。目前里兹的色彩与影像实验团队,有最多的香蕉可食用,原因是他们受某大超商及英国农业部委托,做香蕉熟成过程颜色的变化研究,以便在产地、运输手段及上架,能有合适的「香蕉成熟度」控制,否则像现在以人眼、人工判断控制下的进口香蕉,有30%的废弃比例,损失大量金钱加上市场供货不稳定,又有太生不能吃或熟过头的烂香蕉,也成为棘手垃圾处理困境,也就是目前只有50%香蕉比较有效益,其它不能吃的和吃掉有利润的处理费之负担沉重,若改善到90%的良率时,可售出价钱增加40%,而且废品处理费只剩以前的30%,是十分俱有意义的色彩控制应用案例。而使用于检测香蕉颜色的工具,是这群团队在罗德堡大学时,所研发出的「Digi Eye」工具,使用一个可以分布均匀反射光的摄影箱,在上方固定一部高阶的数位相机,从相机感光片上原生码去做影像及色彩的演算,也就是以影像撷取做广泛区域的色彩混合判定出色彩,而不是用量具做色样区的局部性色彩量测方式,有比较正确的色彩判读,由崔教授带领我们四人前往里兹大学农学院的实验室,这里有从南美巴西、非洲、菲律宾等地,利用海运送来的香蕉,在不同航程及温度变化,或是从港口上市到大型超商、量贩店等的仓储及运送时段考虑,这些问题是农学部门人员的专业知识,而色彩科学人员是量测经时间变化、温度控制在低温的香蕉表皮色彩变化及熟成可食用的色彩认定。不例外的一部量测色彩的Digi Eye也要使用色票来做广泛色域的扫描归零工作,使用Match Beth的粉面色格做为归零工具而不是IT8 7-3,这一点很多人都有共识,因为IT8 7-3使用银盐相片的相纸成像,本身变化大又和多数物体色的再现距离较远,但现在IT8 7-3仍在生产,而Match Beth的色格已不再生产,崔教授他说Match Beth的标准色格在没有供货下,他们打算自己做才能持续使用下去。所以打开Digi Eye的放置测试物平台,再送入量测物或标准色格做曝光之下,得到色格上各色格的量测数据,再和原来储存的标准各色格资讯做类比,做出校订的ICC Profile特性数据,再重扫做二次、三次的校订数据工作,使仪器的色彩显示能安定下来,之后才做香蕉或是其它色彩或影像量测或撷取,Digi Eye使用高阶单眼数位相机,在一次或多次曝光下,撷取影像非常的快速方便,若使用线性CCD做移动式扫描撷取,可得到更精细影像但速度慢很多。这个香蕉在原产地做色彩判定的话,一定比人眼有更精准的「看色」环境,而且有精准数据可判读,接下来在运输的途中,以温度控制香蕉在船上运输的熟成速度,一般低温熟成慢一些、温度调高一些熟成速度会快一些,而且也有用乙炔气做加快香蕉熟成的催化作用,这个案子也做一段时间,对台湾是一个可用的科技,因为数据管理比较有依据。在台湾和日本两地的人,吃香蕉的熟成度有极大不同,台湾人喜欢黄一点熟一点,甚至于外表有褐色斑点的这种又Q又香又甜的熟香蕉口味,而日本人则喜好绿黄色的香蕉,皮剥起来仍紧实沙沙作响的香蕉,其果肉偏小吃下去有青涩的酸味,两种不同喜好用文字描述有个谱,用Digi Eye的色彩判定,可有数十个不同熟成等级的果皮色彩供研究判定,若以人的经验再加上色彩数据就能做数位资讯化的控制。在课堂上农产品的色彩管理和辨识,不只用在熟成与否?或熟成程度单项指标。也可做农产品的品质指标,举例来说「黑金刚莲雾」的颜色,和水果的品质息息相关,使用Digi Eye是否可以判定农产品的品级好坏呢?甚至今天从农产品在各个区域产出的色泽做比较,才决定购买量和价格,能获得东西好、价格相宜,自然可多买一点。除了色彩的辨识之外,影像更包括色彩、形状和纹理的相同、不同及变化,在产品辨识上更为有用,也就是莲雾的外型、尺寸大小或什么样的特征,也是判定的重要指标工具。在牛肉的影像显示,是有一点影像品质差距较难做判定,笔者从一则日本报导得知,某大日本商社粮农进口部门的老经验主管,每年从美国、纽澳、欧洲进口大量的牛肉,所以他必须经常南北半球绕着地球跑,去看各地今年出产牛肉品质好坏及商机如何,再下订货单,这样的工作十分费时而且没有效率。当类似Digi Eye的摄影工具可做色彩校订的彩色再现影像撷取、传输及再现系统出现之后,他就不必要前往世界各产地奔波,现场看宰杀后肉品的判定,而是透过精确色彩控制的彩色视讯系统,来看取样的肉品影像,不只包括色彩、形状,更有纹理透明感、脂肪油花分布及筋丝的走向情形,这些门道可更进一步做放大Zoom的近距离局部观察,以做等级的评定及价格合适性估算才决定下单与否,同时也可留下影像做到货的比对,如此省去他不少南北半球的奔波旅行工作,而且一天之内可代替以前两、三个月行程,同时可扩展供应源,基于这样的肉品判定及市场价格做衡量的有经验人才,是几十年经验得来的,现在不只一个人当一、二十人在用,而且更可传承每一次判定的经验,对供货商是否老实也有较客观的评鉴,这一种远距看农畜产品的标准数位色彩及影像再现系统,从肉品更延伸到鱼类、海产交易市场,鱼眼、鱼形及新鲜感也靠数位影像来显示,所以数位影像和色彩管理科技,也可以用在更多元化产品做监控、评价及订货。在夜市里有些卖瓜果小贩,会故意把灯光用有玻璃色纸围绕,以产生比较有美味能吸引购买力的光线,呈现更佳水果品质,这种情形在专业买卖,必须做光源标准化处理,就不被允许的。

第二天罗明教授有PTRI印刷技术研究中心所准备的色彩科学课程,在一间看来很古老典雅的大型斜坡式教室里,没想到这一辈子能到和自己年龄相彷佛的古董级教室上课,若在年青时能到此做学问的话,相信人生际遇又会大大的不同,至少在近古稀之年不止听罗明教授和多位影像及色彩专精学者做很专业领域的研究报告,并代表印研中心在课堂上签署双方合作的备忘录,在人生历程上也是一个值得纪念的事。在PTRI的一般课程也讲授很多方面知识,有一些已并入前面所述后面也会述及,在谈到光与色的时候,CIE(Commission Internationale De L’Eclairage原文为法文)国际照明与色彩组织,是一直在主导着全世界有关光、色、照明及影像科技的组织。数十年来这个国际性组织,在做有关照明、色彩及影像研究,也制定很多照明、色彩规范及量测方法,共分成八个组别做相关的研究及发展工作。罗明教授担任第一组Vision and Color视觉与色彩小组的主席,因此每年的国际年会也要发表论文,主持相关研究发表及一些规范的修订,这也是一份很吃重的工作。第二组是光与幅射线的物理量测。第三组是室内环境及照明。第四组运输的灯光和信号灯志。第五组室内及照明的应用。第六组照相科技学与照相感光化学。第七组相关术语。第八组影像科技。在里兹的研究团队比较注重第一及第八组的研究工作。这是一个有历史的组织,也涉及到极为庞大的研究及企业体,加上很多相关的产品,所以也是俱有很大影响性的组织,随科技改变及量测方法的应用,如以前色彩量测入射光角度和现代不同,以前在球体腔内投射角小,现在改为大投射角,加上接收光的孔径由小改大之后,有较大的色域及频谱可以量测出来,如Lab的制定是1931年的版体,而1980年代又有修改,但现在仍用1931年版本。

在色彩工业方面,也列举出有:表面、液体、照明、彩色影像等四大类。1.表面的色彩工业应用:纺织、油漆、塑料、印刷、包装、纸张、着色剂、食物、陶瓷、化妆品等工业,他们的产品有时在表面,有时也深入到物品里面的色彩应用。2.液体的色彩工业有:各种饮品、酒类、精炼石油、核燃料等用途。3.照明工业。4.彩色影像工业有:影像装置(撷出及输出)、印前、桌上出版系统、摄影图文传播、消费性电子产业等,由此可见一个色彩工业和全世界各种产业发生多少的关系,如汽车工业、建筑工业等等的内外装饰色彩,连户外或室内的磁砖都有色彩上的设计及使用。像消费性的电子产品,如彩色电视、电脑、手机、PDA或现在流行的iPad等等,其彩色屏幕的色彩再现,也和专业制造以及使用者息息相关,罗教授也提及一些影像撷取的方式,包括辊筒式扫描分色机、线性CCD扫描分色机到现在的数位相机,然后用不同手段做屏幕、反射媒材的输出工作流程,而使用分光频谱方式的数位彩色摄影,是比较新的数位彩色影像撷取技巧,有比较安全性的色彩再现效果。在彩色屏幕色彩再现原理上,最早的CRT阴极射线管屏幕,分成单枪及三枪等不同射线成像的方式,基本上CRT是借电子射线,从阴极管射出后,经磁场控制精确打在穿过不透电子来的遮板的网孔,最后打在屏幕玻璃里涂有可发光的RGB三色萤光粉上,将电子束讯号转换成可见RGB光讯号。单枪光束以较正角度穿过遮板三色网孔、三枪以正角及较斜射角度做同一网孔RGB三色分散显示工作,以三枪同网孔三色差距小有较好解析力。而现有LCD薄型的显示幕,有背光板全面发出白光,再用TFT开关造不透光去控制各RGB色镜孔的各色发光成像,另外也有用偏极化的效果,把两组本来相互差90°阻绝的液晶控制板,当要显示屏幕发光时的背光板,光线经偏极性被中间介质做90°角旋转,可以产生该点的色光,否则偏极光若不做极性的偏转,其背光的光量因两边极性不同下而吸收掉了,这种「液晶屏幕」也有很大的尺寸。OLED的生化发光屏幕,利用生化物质受电刺激后发光方式,有本身的耗电省的优点。现在有形形色色的打印机出现,如雷射色粉、喷墨列表机,也都可以将彩色影像加以输出,而这些不同输出装置,如何控制其色彩再现性及色彩稳定性,是成为里兹团队重要研发及技术能力。罗教授也展示一些历史性的相片,以前未搬入现在的大楼前,在百多年因年久失修的古迹教室内做研究也有一些困扰。

罗教授到英国之后,受到色彩科学泰斗Dr. Hunter韩特教授的指导,与韩特教授有数十年交谊,年近九十岁的韩特教授仍担任里兹大学色彩及影像的名誉教授,偶而会到里兹大学来,并为他们介绍一些案件。在大讲堂的上方有一片大遮板,按下控制钮就马上见到湛蓝的天空上还有白云飞过的舒服感,在此,罗教授也有感而发的说,现在里兹大学里也要自己养活自己和团队,每一个研究单位都要走向有收入并负担自己的开销。校部对外所承包的工作收入有70%是留在校方,30%供研究群们日常使用,有些特别研究案的设备及开支才再拨出支持经费,因此每年要有一、两千万英磅的收入  (约台币5~10亿元),因此,能开销支配的经费十分有限、压力也很大。以前有很多韩国三星的合作计划案,且韩方要求里兹100%专利及研发成果移转,所给付的金额较高,现在案子少了!其它有教堂的彩绘玻璃影像的数位化工作,在日本、韩国、欧洲方面有油漆、化学、纺织捺染工业等研究案,因此不只教授、研究员要做研发工作,连进门的博士生、硕士生也都要做研究案的各项研发工作,一方面是工作练习,重要是培养出很多务实的理念和做法,不光是理论研究而无法落实在工作上的研发技能,看来全世界都已走向市场经济,研发工作必须以市场为导向,做务实有商用价值的发展,才容易为现实社会接受。

欧立民教授是从台湾科技大学到里兹做研究,他介绍目前在色彩学及影像科技上研究的「印刷品和情绪研究」,这种非关色彩、光线等物理及色外貌的哲理科学性研究,而是研究人们在色彩及影像上的视觉情绪反应,使用一部由台湾所制造的Bentham色彩测试机器,做为测试人们对各种色彩所俱有的反应及情绪测试机。在视窗中央有一个方型色彩出现,受测者可以主观给予正面0~5评分,也可以负面的评分,依照不同国别、年龄、性别及背景的人,对暖色、寒色、明度高低或刺激色做依序出现,最后统计出十多个国家的人对色彩情绪的反应,做出喜好色的秩序到不喜好色的排列组合,这可提供全世界色彩使用产业、设计工作者或一些跨国宣传的一个很好参考,另外也有不同年龄、性别对色彩有不同感受的秩序排列。如台湾的年青女性喜好偏向中性、灰冷的颜色,反倒是年长者喜好明亮、鲜艳的色彩,欧教授对这一点感到有些混乱,理应年青人喜欢较花花绿绿的颜色不是吗?而笔者认为年青人喜中性、晦涩的色彩,对一个年青有活力的生命是可理解的,反之一个年纪大的长者,他想保有明亮欢愉色彩,才能表现出人老心不老的心境,甚至想捉住青春尾巴的用色倾向也是可以理解的,所以色彩心理学又是另外一门蛮深奥的学科,不是研究色彩理论派学者能一眼看透的。然而欧老师也为此测试诉苦的说,找了这么多人来做这项色彩测试,使用机器一次要测数百色,一个人需要几小时的量测又要试几趟才能完成,用了很多人际关系找人来做,但也许测试太单调、又太多次频率下,有很多人做到翻脸不想跟他做测试,这也是始料未及之事。而这个知觉上的色彩认知测试(Color Sensation Perception Cognition),也形成一些色彩的共通性组合,某些色是共通认为好的色彩,某些是大家都有负面情绪的色彩,做为一些共通色彩上的组合。在另一个层次是图像的认知,包括愉悦的好图像、无正面的感觉图像及负面感觉图像等三种不同性质画面,受测者不用告诉或做选定喜恶或自己观赏的情绪表示,而是借由一些外部的感知系统,来反应做感测得知正负面的情绪,所以在受测者的1.脉博次数及高低变化,正常、愉悦及不喜欢时各有不同变化。2.手指湿度变化,也就是手汗分泌多少的变化现象做认知。3.眉心的皮肤起伏皱折变化,也就是蹙眉的变化动作做情绪反应的感知。有些光明面、看来心懭神怡的影像大家都认同,某些没有特别正面、负面情绪的影像也是中性的影像,某些不干净或灾难引起恐慌感觉的影像,就有负面情绪的产生,而这些变化比起色彩的单一对象情绪反应及判断要复杂很多。

另外,纪教授及崔教授的讲课偏重在色彩理论方面,包括如何做色彩数学模式、如何做色彩管理、色彩的订正等方面知识,而Peter教授的色彩对话讲题中,提及在一些不同场合、不同输出条件及显示媒材下,会有色彩再现一致性的困扰问题,因此如何在仪器控制下,避免人眼判断时,常受到不同背景色光干扰,形成不准确的色彩判定结果,因此很多色彩控制色标、色彩控制导片存在,也在于使标的色彩获得正确的色彩再现。而色彩判定既然受背景色的干扰,会有不同的色彩结果,一个设计者也应当去理解和应用,做色彩应有的呈现效果,这也是生产者和消费者在色彩沟通上很重要的一环。(笔者按:红花有绿叶搭配下,红色的花会比较显眼色彩强烈鲜明,如果红花的背景是一片红墙面,那么花的色彩就会显得平淡无奇,这是一种色彩的主体和背景如何搭配的设计应用原则)。另外在课程上也讲到跨媒体色彩表现,如何设定屏幕的伽玛对比值,一般设定值在2.2为宜并且有其它很多必须做设定及校正,才能使一些跨不同屏幕及媒材表现,呈现出较好的色彩再现。这些是平日在印刷复制工程上已有的知识,而Peter讲的是更多元化的不同屏幕及媒材表现。Peter教授一直和罗明教授合作,有很好的数理及管理能力,也几乎是他们研究群的管家人物,他在画面中展示长年在色彩研究工作上的历程,其中包括Digi Eye的发明,目前已属于另一所大学的专利资产,英国伊利莎白二世女皇造访罗德堡大学,并由罗明教授在色彩研究中心接待参观,这也是生命中很光荣的时刻。

三天的教育行程中,大半时间是由罗明教授陪同,虽在海外但多数用华语交谈也没有什么隔阂,加上课程安排一方面理解里兹的色彩及影像团队在做什么、有什么前瞻性的发展计划,与印刷技术研究中心未来合作可行的地方。加上罗明教授在台湾科技大学色彩研究所的指导工作下,据罗教授描述,台科大的设备非常先进,有些设备里兹仍未买齐。罗教授在第一天晚上引领大家到一个山峰上用餐,在高岗上有很多岩石耸立,在此远看约克夏的山谷非常美观,英国的房价也蛮贵,但住的品质绝非是把自己关在一座座人造的封闭式公寓或自称豪宅中,完全与自然、阳光、清风隔绝的环境里。在英国是有树木森林及野外的住宅,出门马上踏在地面上,不是几十层共同一座电梯上上下下,晚餐的羊腿餐非常美味,是罗教授款待贵宾的地方,由于是盛夏太阳到晚上十点才下山。24日下午在坐车前往伦敦前,罗教授夫人特别带一行人上York约克镇,这是靠出北海一条河,是古时罗马人到过、后来北欧维京人也到过的古城,至今古城墙仍在,有巨大教堂、观光城市,在城外有英国着名的火车博物馆,自从瓦特发明蒸气机起、史蒂文逊发明火车之后,英国历代火车都有实体物展示,其中有英王坐的豪华皇家火车,及很多打破速度纪录的高速火车。二次大战英国首相邱吉尔爵士坐的外面厚厚防弹钢板的防弹火车最特别,英国是一个古老工业革命的国度,很多历史文物是值得一看的。

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