一文讲清色彩模式、色彩空间和色域的区别

色彩模式、色彩空间和色域都是色彩领域的重要概念，很多初学者在初学时容易混淆两者。下面我们来介绍一下三者的区别。

色彩模式，实际上就是色彩的表现方式，比如RGB、CMYK、Lab、HSB等。RGB是光的加和，CMYK是颜料对光的吸收，Lab是人眼对颜色的感知维度，以明度值，a为绿->红互补色对偏向值，b为蓝->黄互补色对偏向值，HSB则是心理学对颜色的感知，从色相（H），饱和度（S），明度（B）三个维度来描述一个颜色。

色彩空间，就是上面说的sRGB，Adobe RGB等，就是一个设备所能表现的所有颜色的集合。个设备所能合成出的所有颜色必然位于该色彩空间内，用数学语言表示，就是cES，其中c为任一颜色，S为某一色彩空间。

色域，就是色彩空间这个集合的范围，不同的色彩空间有着不同的色域。比如刚才说的Adobe RGB的色域比sRGB的大，而sRGB的色域又全部包含在Adobe RGB中，那么用数学语言描述，sRGB这个色彩空间就是Adobe RGB的（真）子集，即S（sRGB）C（）S（Adobe RGB）。

sRGB(左)和Adobe RGB色域(右)对比

所以说简单点，色彩空间就相当于数学上的集合，只不过这个集合是定义在颜色域上的一种集合。有意义的最大的色彩空间就是CIE 1931色彩空间，即CIE 1931色度图围成的最大区域，因为它包含了人眼能看到的所有颜色，该区域外的颜色均为无意义的颜色。所以CIE 1931色彩空间，可以理解为色彩域的全集，数学上用U表示，所有色彩空间均为它的子集，即ScU。

目前的所有基于三原色的色彩空间（三角形）均无法达到覆盖人眼可以看得到所有颜色（曲边形）的效果。说完了色彩空间，我们来回答开头提到的一个问题。为什么sRGB里的#FF00FF不是'品红而是紫色，而Adobe RGB的才是真正的品红。这个问题在这之前写的一篇文章里提到过：#FFOOFF应该是紫色，把#FF0OFF称为'品红’（"洋红”）是一种误称。因为我们大多数人的显示器用的都是sRGB色彩空间，所以#FF00FF显示的都是这种效果（有些人的显示器可能调了色温，或者开了护眼模式，也可能有色差，导致与预期效果不一致，所以下面所说的结论都是在显示器显示效果满足标准sRGB效果的基础上得到的），而如果使用的是Adobe RGB显示器，则不会出现这种问题。下面我们用图来解释为什么会造成这种问题。

这是sRGB和Adobe RGB三原色和三间色坐标位置的图像，从图中我们可以看出，sRGB和 Adobe RGB的三原色除了绿色外坐标都相同，而Adobe RGB的绿原色在sRGB绿原色的左上角，更偏向于蓝色。两者的白点坐标完全相同，均为D65（6500K）白点。前面我说过，间色位置的求法，是将某个三原色与白点相连并延长，与三角形某一边的交于一点（图中虚线），这样便可以得到三个点这三个点的坐标就是三间色的坐标。由于sRGB与Adobe RGB的红原色和蓝原色坐标相同，所以红色和蓝色对应的间色（补色），即青色和黄色，与白点是共线的，即sRGB与 Adobe RGB的青色和黄色色相分别相同，只是纯度的区别。Adobe RGB的青色和黄色比sRGB的离白点都更远，因此它们的饱和度也更高。此外，Adobe RGB的绿原色离白点更远，因此也更加鲜艳。所以Adobe RGB所表现的颜色，尤其是从黄色到青色之间的区域，是比sRGB要更加鲜艳的，，所以用Adobe RGB拍摄照片，可以还原出更加鲜艳，更加真实的色彩，而使用通常所用的sRGB照相则会丢失这些细节信息。

而由于sRGB与Adobe RGB的绿原色坐标不同且与白点不共线，所以导致其对应的间色坐标不同且与白点不共线，色相也不同。Adobe RGB绿色对应的间色更偏右上角，即更偏向于红色。而sRGB对应的间色偏向于蓝色，在观感上并不像CMYK里的品红，而是更像紫色。Adobe RGB中绿色的间色由于比紫色更偏红所以色相上是偏紫的红色，即品红色，更接近于CMYK里的品红颜料。

而如果在不加说明的情况下，Web里的一个颜色代码，默认指的是sRGB色彩空间（因为Web上绝大多数图像都是用sRGB进行传输的），因此#FF00FF这个代码（sRGB）指的就应该是紫色而不是品红除非强调色彩空间是Adobe RGB。CMYK中的品红颜料，吸收的是类似于Adobe RGB的绿原色，而不是sRGB里的，因此呈现出玫红色，这一点仍然是遵循补色原理的。总之，根据色彩空间的不同，不仅原色的位置会不同，间色也会有所差异，在绿原色的选取不同时，其对应间色可以从紫色到品红范围之间变化，要根据绿原色的坐标来确定其对应间色到底是紫色还是品红。

上面两幅图是sRGB与Adobe RGB的三原色和三间色的对比图（从左到右，从上到下的颜色顺序是红色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色（品红色））。为了避免溢色，我将三原色和三间色的明度调整为90%。第二幅Adobe RGB图是将Adobe RGB颜色经过色彩空间转换后得到的sRGB色值做成的图，其色彩空间已经转换为了sRGB，因此不用担心色彩管理的问题。有关色彩空间转换和色彩管理的内容，将会在下一节介绍。由于sRGB无法准确显示Adobe RGB的色彩所以第二幅图显示的色彩只是模拟出的色彩，并非真正的Adobe RGB显示器显示出的效果。

通过上图，可以看出，Adobe RGB的黄色、绿色、青色比sRGB更鲜艳，Adobe RGB的右下角色块就是品红色（紫红色），sRGB的右下角色块则是紫色，而不是品红色，与Adobe RGB的有显著区别。