本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
这是一篇客座文章，作者是罗切斯特理工学院医学插画项目的教授吉姆·珀金斯。我通过自然科学插画家协会认识了吉姆，但在我亲自见到他之前，我一直是他在GNSI的电子邮件讨论列表中帖子的忠实粉丝。（对于那些不熟悉他们的讨论列表的人，我强烈推荐它。不同专业的专业人士带来的丰富知识是无价的，而分享的精神可以为您节省大量时间和精力去探索死胡同。）虽然他偶尔发帖，但当他发帖时，他的电子邮件信息量很大，而且写得很清楚，以至于它们通常最终会被打印出来并粘贴在我电脑屏幕后面的墙上。因此，我请他为Symbiartic撰写几篇文章。接下来是关于色彩校准及其对于使用计算机的视觉艺术家至关重要的原因的两部分文章的第一部分。请享用！
客座文章作者：吉姆·珀金斯
作为一名专业插画家，我经常被问到我用什么类型的彩色打印机来完成我的工作。通常，这个问题来自其他插画家，他们对我的数字艺术作品创作工作流程感兴趣。他们认为我拥有某种高端彩色激光或“Giclee”风格的喷墨打印机，以便在将彩色作品发送给客户之前进行校样。当他们得知我只有一台廉价的喷墨打印机，是上次购买电脑时免费赠送的时，他们通常会感到惊讶。当他们进一步得知我从不使用我的彩色打印机来校样我的作品时，他们会更加惊讶。如果不是免费赠送的，我可能根本不会拥有一台彩色打印机。
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我可以理解，如果您要生成艺术作品的最终输出，那么在一台好的彩色打印机上花费大量资金是值得的。例如，我认识许多自然科学插画家，他们在博物馆、工艺品展览会和其他场所制作自己的印刷品、明信片和贺卡来销售。但是，如果您要将作品提交给客户，客户将在教科书、期刊、宣传册、海报等中专业印刷该作品，那么您就没有理由在高端打印机上浪费自己的钱，更不用说彩色墨水和墨粉的离谱成本了。
什么是数字艺术中的“真实”？
那么，为什么艺术家们会觉得有必要生成他们艺术作品的彩色印刷品，即使作品最终将由出版商在胶印机上印刷？
作为艺术家，我们习惯于将艺术视为存在于某种有形的媒介中。我们这些超过 40 岁的人还记得一个艺术作品完全使用传统媒介在纸张、画布或其他基材上创作的时代。即使是千禧一代也可能在拿起 Wacom 笔之前很久就学会了用蜡笔和纸作画。因此，我们被条件反射地认为有形的图像——在纸张、画布等上的图像——是“真实”的艺术作品。即使艺术作品是数字创作的，许多艺术家也觉得它在以有形的印刷形式存在之前都不是“真实”的。正如我们中的一些人更喜欢拥有“真实”的书籍，而不是 Kindle 或 Nook 一样，手中拿着一件完成的艺术作品会带来某种满足感。
在 20 世纪 80 年代末的桌面出版革命之前，艺术作品完全以硬拷贝形式使用传统媒介创作。为了在印刷品中复制该艺术作品，有必要对图像进行拍照或扫描以生成底片。然后，胶片被用来制作高质量的校样（例如 3M 的 Match Print 系统）以及用于胶印的印版。在流程的每个阶段——从扫描到校样到最终印刷——都可以将结果与原始艺术作品进行比较，以确保色彩准确性。
然而，在这个数字时代，我们需要重新思考我们对“真实”的理解。当艺术作品以数字方式创作时，它并不以有形形式存在。数字图像中唯一“真实”的东西是电子存储在磁性介质上的一系列 1 和 0。您在创作艺术作品时在屏幕上看到的图像只是显示器对数字文件中存储的数值颜色值的解释。如果您更换显示器或将文件移动到不同的计算机，图像看起来会略有不同。为了证明这一点，只需看看您当地大型电子产品商店的电视墙。即使它们都显示相同的数字信号，但每个屏幕看起来都略有不同。
同样，每台彩色打印机的工作方式也略有不同。有几种不同的打印技术，包括喷墨、激光和染料升华。即使在喷墨打印机中，也有几种变体。有些使用胶印中发现的相同的四种颜料——青色、品红色、黄色和黑色 (CMYK)。另一些则添加了浅青色和浅品红色，总共有六种颜色，甚至市场上还有八色喷墨打印机。即使是高端设备，您也会发现打印质量存在显着差异。与显示器一样，每种彩色印刷品都只是对存储在数字文件中的“真实”数值数据的解释。
如果屏幕上的图像和打印输出仅仅是对数字文件的解释，并且会受到特定硬件的特殊性的影响，那么您如何知道哪个最接近“现实”？换句话说，您如何才能确保您正在查看对文件中存储的数值颜色值的准确解释？没有原始艺术作品可以与之比较。如果您将文件发送给客户，当您看到最终输出时，您会感到不愉快地惊讶吗？
校准是关键
当我的学生提交他们数字艺术作品的印刷品时，他们经常抱怨他们的彩色打印机在复制他们在屏幕上创作的精美图像方面做得不好。我问他们，他们怎么知道是打印机的错？也许他们的显示器严重失真，而印刷品实际上是对数字文件中存储的数值数据的更好表示。唯一可以确定的是校准其中一个（或两个）设备，以确保显示器或打印机给出对“真实”图像的准确解释。
从理论上讲，校准打印机非常简单。您打印包含已知颜色值的数字目标图像。然后，您测量印刷图像中的颜色，以查看它们是否与数字文件中的已知值匹配。如果存在差异，软件可以生成打印机配置文件，该文件将调整颜色以补偿这些差异。（此过程更准确的术语是打印机配置，但为了简单起见，我们将坚持使用校准）。
然而，实际上，打印机校准相当复杂，需要了解诸如渲染意图、黑点补偿、底色去除以及其他在此无法讨论的概念。可以说，它不像理论上听起来那么简单。它也可能很昂贵。分光光度计，一种用于测量印刷品中颜色值的设备，可能要花费一千多美元，尽管近年来价格已大幅下降。Datacolor (www.datacolor.com) 现在提供经济实惠的 SpyderPrint3SR 打印机配置系统，仅售 359 美元，包括迷你分光仪和配置软件。但是，这仍然是体面的显示器校准系统价格的两倍多。
此外，校准打印机只能让您在完成创建图像后才能看到“真实”图像的样子。如果您的显示器严重失真，图像在屏幕上可能看起来很棒；只有在您打印副本后，您才会意识到它有多么丑陋。如果您必须不断打印副本才能看到它的真实样子，那么创建好看的图像非常困难（而且成本很高）。
在我看来，显示器校准是最佳选择。这确保了您在屏幕上看到的图像是对数字文件中颜色值的准确表示。您可以充满信心地绘画，因为您知道您看到的图像是“真实”数字图像的真实反映。
更重要的是，您可以确信您正在向客户发送数字文件，并且颜色看起来正是您想要的样子。当然，客户有责任确保在他们打印文件时颜色看起来同样好。由于我与一些世界顶级的医学出版商合作，我知道他们正在使用高质量的设备和可靠的工作流程。通过仔细校准的显示器，当我的客户向我发送最终印刷品的副本时，我不再感到不愉快的意外。
市场上有几种好的显示器校准设备。我使用较旧的 Colorvision（现在的 Datacolor）Spyder2。Datacolor目前提供三种不同版本的 Spyder3 校准设备。它们都使用类似的测量设备；差异主要在于软件和用户可配置设置的数量。 Pantone和X-Rite也提供了其他选择
Datacolor Spyder3Express（89 美元）
Datacolor Spyder3Pro（169 美元）
Datacolor Spyder3Elite（229 美元）
Pantone Huey Pro（99 美元）
Pantone/X-Rite ColorMunki Display（189 美元）
X-Rite i1Display Pro（269 美元）
报价均为制造商网站上的全零售价。大多数型号可以通过亚马逊、NewEgg 或 CDW 等在线零售商以更便宜的价格找到。
在我的下一篇客座博客中，我将详细讨论校准过程，并帮助您选择哪种系统适合您。
无论您选择哪种，每位数字艺术家都应该投资购买显示器校准系统。为了确保您的数字文件结构正确且您在屏幕上看到的图像是准确的，这是一笔微不足道的代价。它比任何彩色打印机都更值得投资，并且是确保颜色图像准确性的更好选择。这就是我从不费心购买好的彩色打印机的原因。通过适当的校准，我相信我在屏幕上看到的内容，并且无需生成打印的彩色校样。
吉姆·珀金斯是罗切斯特理工学院医学插画项目的教授，他在那里教授人体解剖学、科学可视化和计算机图形学课程。他也是一位执业插画家，为几本畅销医学教科书创作艺术作品，主要领域是病理学和生理学。 20 年来，他一直是 Robbins 和 Cotran 系列病理学教科书的唯一插画家。他也是一个插画家团队的成员，他们继续已故的弗兰克·H·内特医生的工作，内特医生被许多人认为是 20 世纪最伟大的医学艺术家。要查看吉姆作品的示例，请访问以下链接