Цветовоспроизводящие устройства

Автор: Алексей Бурунов.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)
Выводные устройства. Тестовое изображение

Цветовоспроизводящее (выводное) устройство – это не только сам аппарат, но и весь комплекс факторов, которые могут повлиять на цветовоспроизведение:

  • для монитора (помимо яркости, контраста и цветности) – цветовая температура белой точки, параметры настройки управляющей электроники, видеокарта и ее программное обеспечение.
  • для принтера – свойства запечатываемого материала (бумаги, пленки), свойства красок, система программного управления.
  • для офсетной печатной машины – это еще и аппараты и программное обеспечение для получения печатных форм.
 

Под устройством оцифровки изображений понимается также вся совокупность факторов: оптическая система, цветорегистрирующие свойства ПЗС-линейки или ПЗС-матрицы, программное обеспечение и т.д. Со сканерами больших проблем не возникает: это достаточно стабильные устройства, у которых мало переменных параметров.

C цифровыми фотоаппаратами дело обстоит гораздо сложнее: освещение фотографируемой сцены также является параметром данного устройства.

Поскольку математически учесть все факторы, влияющие на цветовоспроизведение, невозможно, поступают так: спектрофотометром промеряют некоторое количество разноцветных патчей (цветных прямоугольников), получившихся при воспроизведении различных стандартных аппаратных данных: RGB-данных для мониторов и CMYK-данных для печатающих устройств.

Спектрофотометр замеряет т.н. спектральные данные, то есть количество световой энергии, отраженной от патча (в случае монитора — излучаемой), сразу во многих интервалах, расположенных вдоль всего видимого спектра. В результате получается сложный набор данных — серия величин, которые визуально интерпретируются в виде кривой спектрального распределения.

По спектральным данным специальное программное обеспечение вычисляет цветовые координаты конкретного патча, которые соответствуют конкретному соотношению RGB- (CMYK-) аппаратных данных. Что нам и требуется. Информация сохраняется в файле текстового формата.

Текстовый файл, содержащий в себе информацию о цветовых координатах промеренных патчей, называется «файл цветового соответствия» (color reference file) для данного аппарата.

Для устройств печати используют стандартный набор патчей, представленный в виде т.н. тест-карты.

При настройке монитора программное обеспечение спектрофотометра последовательно выдает на экран цветовые пятна, создаваемые заранее известным соотношением яркостей свечения люминофоров.

В отношении устройств оцифровки изображений применяется следующая схема: оцифровывается стандартное изображение (мишень), содержащее цветные патчи с заранее определенными цветовыми координатами. После оцифровки мишени в полученном файле изображения определяется то, какое соотношение аппаратных данных соответствует этим заранее известным цветовым координатам.

Стандартное тестовое изображение, предназначенное для устройств оцифровки, называется Input Target. В настоящее время используется восьмая версия данной мишени — IT8.7, а так-же ECI2002R, ECI2002V.

Тест-карта для калибровки выводных устройств IT-8.7
Тест-карта для калибровки устройств вывода ECI200R
 

 

Поскольку набор стандартных патчей для каждого типа устройств ограничен (для сканеров 287 патчей, для мониторов 16-32, для печатающих устройств, как правило, 1440 и больше), а в задачу устройства входит воспроизведение всех координат цветового пространства человека, прибегают к методу интерполяции. Это значит, что аппаратные данные, которые должны воспроизвести цвет, отличающийся от цветов тест-карты (а таковых подавляющее большинство), математически рассчитываются при помощи специальных программ. Понятно, что чем больше промеров сделано, тем точнее будут данные, полученные интерполяцией.

Специальные программы анализируют файл цветового соответствия (reference), выполняют математический расчет аппаратных данных для воспроизведения промежуточных цветов и снабжают файл дополнительной информацией, необходимой для работы графических редакторов.

Результатом работы является новый файл, имеющий расширение ICM (ICC). Этот файл носит название профиля (color profile) данного устройства, а сам процесс спектральных измерений и построения профиля носит название калибровки (характеризации) устройства.

Профиль устройства содержит:

  • указание на то, какая цветовая координатная система должна использоваться CMM (Color Management Module) графического редактора при работе с этим профайлом — т.н. Profile Connection Space (PCS);
  • цветовые координаты белой точки устройства, и, иногда, чёрной точки;
  • цветовые координаты осветителя;
  • таблицы преобразования наборов значений плотностей красок (для печатающих устройств) или степени свечения люминофоров (для аддитивных устройств) в ЦКС PCS и обратно;
  • таблицы компенсации градационных искажений устройства;
  • таблицы предискажений входных данных, служащие для увеличения точности преобразования (чаще всего не используются, то-есть таблица — просто линейная функция);
  • ряд других служебных данных.

Профиль устройства — это подробное описание цветовоспроизводящих свойств данного устройства, зафиксированное в файле с расширением ICM (ICC).

Если у нас есть описание цветовоспроизводящих свойств устройства (профиль), то аппаратным данным легко могут быть поставлены в соответствие цветовые координаты (цветовые ощущения). Любому сочетанию значений RGB (CMYK) данного устройства однозначно соответствуют определенные цветовые координаты.

Если в файле с цифровым изображением кроме RGB- (CMYK-) данных записан еще и профиль устройства, с помощью которого воспроизводилось (оцифровывалось) изображение, то это означает, что мы уже имеем в файле не просто аппаратные данные, а данные о цвете.

Основываясь на данных о цвете, модуль-интерпретатор профайлов (CMM) может вычислить аппаратные данные для другого устройства (имея его профайл), а устройство в точности воспроизведет исходные цвета, при условии, что они не выходят за границы его цветового охвата.

Сначала, с помощью профиля, записанного в файле изображения, для RGB- (CMYK-) данных файла определяются соответствующие цветовые координаты:

RGB (или CMYK)=>L*a*b*

Потом, уже с помощью профиля воспроизводящего устройства (и в соответствии с выбранной схемой подмены внеохватных цветов), вычисляется соответствие значений RGB (CMYK) для этих цветовых координат.

L*a*b*=> R`G`B` (или C`M`Y`K`)

Если все цвета изображения лежат внутри цветовых охватов всех этих устройств, мы на всех цветовоспроизводящих устройствах увидим одни и те же цвета, совпадающие с цветом оригинала.

Все эти преобразования будут называться конверсией «profile to profile» (RGB to R`G`B`, или RGB to CMYK, или CMYK to C`M`Y`K`, или CMYK to RGB). По сути, происходит переопределение аппаратных данных, предназначенных для одного устройства, в аппаратные данные другого устройства. Но все эти конверсии проходят только через вычисление цветовых координат в той или иной ЦКС. Выбор конкретной ЦКС определен в профиле как Profile Connection Space (PCS).
Для большинства профилей PCS — это L*a*b*, но иногда встречаются профили, для которых PCS — это XYZ. К таковым относятся, например, профили мониторов, создаваемые утилитой Adobe Gamma.

Все расчеты цвета в компьютере производятся только путем определения цветовых координат при помощи профилей устройств!

Встречаются случаи, когда аппаратным данным одного устройства поставлены в прямое соответствие данные другого устройства, но это значит только то, что первоначально они все равно были определены через цветовые координаты.

Для цветовых моделей, отличных от RGB и CMYK, профили создаются точно так же: определяются цветовые координаты для некоторых сочетаний значений аппаратных данных.

Если изменить хотя бы один из параметров цветовоспроизводящего устройства, например, скорректировать цветовую температуру белой точки монитора, заменить глянцевую бумагу в принтере на матовую или в офсете поменять мелованную бумагу на газетную,— у нас появится совершенно новое устройство. Оно уже подругому будет воспроизводить аппаратные данные из файла, и следовательно, потребуется новое описание его цветовоспроизводящих свойств, т.е. создание нового профиля.

Таким образом, несмотря на то, что принтер/монитор/офсет остался стоять там-же и у него не поменялось название, все-равно мы имеем аппарат с другими характеристиками. И для него необходимо построение нового профиля.

Tags: CMYK RGB Color management color settings