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颜色管理技术是与桌面出版和数字印刷息息相关的关键技术,合适的颜色管理使图形图像的颜色在不同颜色空间之间转换过程中失真最小,并可让用户预览到色彩效果。在GIS可视化中,图像颜色的一致性是极其重要的。但在国内GIS可视化中颜色管理技术的应用还很少,因此本论文研究了颜色管理的技术原理及规范,根据ICC标准,使用与设备无关的颜色空间实现了GIS可视化中的颜色管理。
颜色管理的基本思路是:选择一个与设备无关的参考空间,然后对整个系统的各个设备进行特征化描述,在各个设备的颜色空间与标准的设备无关颜色空间建立确定的对应关系,根据这种对应关系对图像数据进行转换,达到对图像色彩的校正和补偿,以保证图像色彩在不同设备上的一致性。简而言之,颜色管理就是为了保证颜色在输入、处理、输出的整个过程中始终保证一致,也就是常说的“所见即所得(WYSIWYG)”。
要进行颜色管理,必须顺序地执行三个步骤:校准仪器、确立特性和转换。校准仪器和确立特性是颜色管理的前提,颜色空间转换是关键,也是本论文研究的重点内容。转换过程是根据源设备的颜色空间与标准的设备无关颜色空间建立的对应关系和目的设备的颜色空间与标准的设备无关颜色空间建立的对应关系,在己知条件下将源设备的色空间转换到目的设备的色空间,从而在不同色彩空间之间建立起——对应的颜色映射,最终实现颜色的一致性。
本论文主要研究和探讨了以下主要内容:
◆通过深入研究颜色管理的基本知识、原理和ICC规范,系统地归纳总结了GIS可视化中颜色管理的步骤和组成;并根据ICC规范中颜色管理系统的结构和处理模型,设计了GIS可视化中不同颜色空间相互转换的模型。
◆在分析了ICC四种再现意图的特点及适用范围后,针对用户对再现意图难于选择的问题,提出了再现意图选择智能化的研究思路,总结出了选择再现意图要考虑的三个因素,并对选择规律进行了初步研究。
◆根据微软操作系统中的颜色转换引擎,设计和实现了RGB颜色空间与CMYK颜色空间、RGB颜色空间与Lab颜色空间、CMYK颜色空间与Lab颜色空间之间的相互转换,并进行了结果验证和误差分析。
◆在GIS中的实例实现。通过对MAPGIS71颜色数据的研究,根据其颜色数据存储为CMYK值的特点,以Windows XP为操作平台,在Microsoft Visual Studio2005环境下,实现了MAPGIS71可视化中颜色库中颜色从CMYK颜色空间(指定打印机的配置文件)到RGB颜色空间(显示器配置文件)的转换,从而用户可以在显示器上预览由指定的CMYK值给定的颜色数据产生的图像在打印机上打印后的色彩。当打印时,根据显示器颜色配置文件和打印机颜色配置文件,打印模块可以利用转换函数把地图颜色空间转换到CMYK颜色空间,保证了地图颜色在数据处理和印刷出版中的一致性。但是颜色管理并不是提供百分之百相同之颜色,而是发挥设备或物料所提供最理想之颜色,同时让使用者预知结果。颜色转换中存在着转换误差,且颜色管理具有不稳定性和不统一性,以及由于观察者的不同等诸多因素都影响了颜色管理的精确性。因此还应该进一步的研究颜色管理的相应技术和算法,使GIS可视化中的颜色转换更精确。这也是本人今后的研究方向。