色彩空间与取色器错误

背景

同事反馈，用我们的框架绘制了一个纯红色（RGB为#FF0000）的区域，使用取色器却无法取到正确的值，其他颜色也基本都会有一定程度的误差。 我尝试了一下，确实会出现这个情况，这里的取色器可以是：

• photokit.com的颜色吸管工具，取值为#FF0200
• 通过Snipaste/系统预览等工具调起的系统取色器，如图1（取值为#E73323）

图1

首先，通过“一次只改一个地方”的思想，用系统的预览工具（图1）证明了，不仅仅是我们的场景会出现问题，使用系统的工具绘制一个纯红色也会出现同样的情况。

分析

这个问题，如果知道色彩空间（Color Space）的存在，还是比较容易定位的。关于色彩空间，可以讲很多，在此不做详述，简单来说，色彩空间是与硬件能力和软件配置相关的，对于同样一个RGB的值，不同色彩空间的实际表现是不一样的，如图2：

图2¹

而我们的开发机都是iMac台式机，其支持Display P3标准，默认用的是iMac配置，和Display P3非常接近。 事实上，如果我把显式器设置为sRGB（如图3），那么取色器将返回预期的值#FF0000。

图3

那么，现在还有两个问题：

1. 为什么系统的取色器会返回 #E73323 这个值
2. 为什么在线网站（三方工具）返回的是 #FF0200 这个值

这其实就是因为“编码和解码”的算法不一致。大部分绘图工具使用的都是sRGB，那么当实际渲染目标是iMac时，由于#FF0000在sRGB下显示的效果和#E73323在iMac(色彩空间配置，下同)下显示的效果是最接近的，系统取色器使用iMac的配置“解码”，自然得出了这个值。

而对于三方工具，则是使用sRGB解码的，为什么也会有一点误差呢？其实是因为不同颜色空间下转换的误差导致的。即#E73323在iMac下显示的效果和#FF0200在sRGB下显示的效果是最接近的。我们可以通过系统的“色彩同步工具-计算器”验证：

图4

实际上，对于同样一个红色块，当处于三块不同的屏幕时，三方取色工具的值是不同的：

• iMac原生屏：#FF0200
• AOC外接显示器：#FF0100
• Dell外接显示器：#FF0000

这就是因为每块屏幕的色彩空间不同导致的。实际上，我们可以用系统的“数码测色计”，用不同显示模式取色：

图5

总结

• 如果软件要提供取色功能，最好自己提供，保证不受硬件影响
• 如果要提供更好的体验，可以针对不同色彩空间做适配，发挥硬件的最大性能。比如PS和一些成熟的设计软件就支持
• 目前大多数屏幕还是只支持sRGB，Windows下应该很难出现这个Bug（即使高配的外接显示器也可能降级成sRGB配置）

下面这张图，如果能看到全部3个隐藏的图形(最好在白色背景下查看)，说明的你的显示器拥有P3级的色域。

图6¹