Сначала немного теории.
Для серьезно интересующихся вопросами воспроизведения цвета и характеризации (именно так по-взрослому называется “калибровка”) могу порекомендовать статью
Алексея Шадрина и Андрея Френкеля “Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем.”
Найти ее можно по этой ссылке:
http://www.rudtp.ru/articles.php?id=73
В статье с теоритической и практической стороны охвачены вопросы связанные с: цветовыми пространствами, моделями и охватами; цветовыми координатами; системой управления цветовоспроизведением; характеризацией и профилями конкретных устройств; цветовыми настройками Adobe Photoshop и многое другое.
Особенно ценно, что авторы смогли написать все это простым и понятным языком, при этом, сохранив техническую точность формулировок.
Практические вопросы настройки программ разобраны в 3 главе, но хочу предупредить сразу - читайте (вдумчиво) с самого начала, иначе вам тяжело будет понять точный смысл некоторых практических рекомендаций.
Для тех, кому лень читать статью, или она покажется чересчур тяжеловесной, постараюся конспективно изложить основные идеи, освященные в ней (прямые цитаты выделять кавычками не буду, т.к. весь этот пост – практически краткая цитата статьи).
Цвет — это ощущение, которое возникает в сознании человека при воздействии на его зрительный аппарат электромагнитного излучения с длиной волны в диапазоне от 380 до 760 нм. Эти ощущения могут быть вызваны и другими причинами: болезнь, удар, мысленная ассоциация, галлюцинации, и др.
То есть, цвет не существует без наблюдателя, как носителя этого ощущения. Такая зависимость от наблюдателя порождает массу проблем и неудобств. Различное цветовосприятие у разных наблюдателей, влияние внешних условий на результат наблюдения цвета, невозможность аппаратного измерения цвета “в лоб” в отсутствии наблюдателя и формального описания цвета как набора параметров.
Для решения этих проблем в 30-х годах прошлого века был проведен широкомасштабный опыт по измерению цветовых ощущений человека. В строго определенных условиях большой группе наблюдателей предлагалось настроить интенсивность источников красного (700 нМ), зеленого (546,1 нМ) и синего (435,8 нМ) излучения таким образом, чтобы результирующий цвет пятна на экране визуально соответствовал цвету пятна спектрально-чистого света. Значения регуляторов нормировались (бралось не абсолютное значение, а доля яркости компонента по отношению к его доле в образовании белого) и записывались. В ходе исследования выяснилось, что больш
ую часть спектральных цветов не удается воспроизвести сложением света от трех источников (фактически, модель RGB принципиально не воспроизводит всех, видимых человеческим глазом, цветов). Эту проблему обошли, добавив свет от одного из источников к спектрально-чистому и добиваясь совпадения этой комбинации с комбинацией света от двух оставшихся источников.
Промерив все спектрально-чистые цвета от фиолетового до красного и усреднив результаты, полученные от большого количества наблюдателей, организаторы получили возможность произвести формальное математическое описание цветового восприятия “усредненного наблюдателя” с использованием трех параметров. Таким образом появилась возможность задать ФОРМУЛУ ЦВЕТА и ЦВЕТОВУЮ КООРДИНАТНУЮ СИСТЕМУ (ЦКС), которую назвали “CIE RGB”.
Ремарка: не путайте ее с тем RGB, который вы видите, например, в Photoshop. Не забывайте о том, что в CIE RGB некоторые цвета могут иметь отрицательные координаты.
Путем математических преобразований ЦКС CIE RGB была пересчитана в ЦКС Lab, более удобную для практического применения. В которой:
L – светлота,
a – баланс красный/зеленый,
b – баланс желтый/синий. Обращаю ваше особое внимание, что Lab – это тотже результат описанного выше опыта, только выраженный в другой форме.
Надо отметить два основополагающих момента в работе с ЦКС. Первое: любой цвет имеет единственный набор координат и любой набор координат соответствует единственному цвету. Второе: цветовые координаты (ЦК) цвета смеси равны суммам соответствующих координат смешиваемых цветов.
Таким образом решена проблема “избавления” от наблюдателя при формировании или замере цвета. С замером все просто: мы можем взять спектрофотометр, померять спектр излучения монитора (или света, отраженного от оттиска на бумаге), зная цветовые координаты спектральных составляющих (именно в этом месте и остался сидеть наш усредненный наблюдатель, ведь координаты мы знаем исходя из его цветовых ощущений) проссумировать их с учетом интенсивности для каждой, получить цветовые координаты результирующего цвета и, вуаля – вот он, наш цвет.
С формирование цвета несколько сложнее. Для начала, необходимо четко различать цветовые модели и цветовые координатные системы: в первом случае речь идет о способе воспроизведения цветовых ощущений, а во втором — об измерении этих ощущений.
Создать устройство, работающее по модели Lab, к сожалению, невозможно. Поэтому нам придется говорить об устройствах RGB, где цвет формируется путем смешения света от источников красного, синего и зеленого излучения; и CMY (CMYK), где цвет формируется за счет поглащения смесью голубой, пурпурной и желтой (+черной) краски части спектра падающего на оттиск света.
Параметры R, G и B задают степень свечения соответствующего люминофора (фактически – напряжение на соответствующей электронной пушке кинескопа), а параметры C, M, Y и K количество налитой в данной точке краски соответствующего цвета, необходимые для получения
НА ДАННОМ КОНКРЕТНОМ УСТРОЙСТВЕ определенного цвета. Т.е. они зависят от устройства воспроизведения и цвет, воспроизведенный с точно такими же параметрами на другом устройстве может (и чаще всего так и будет) получиться другим. Данные RGB и CMYK являются аппаратными данными, мало что говорящими о цветовых ощущениях без привязки к конкретному цветовоспроизводящему устройству.
Под цветовоспроизводящим устройством понимается не только сам аппарат, но и весь комплекс факторов, которые могут повлиять на цветовоспроизведение.
Для монитора (помимо яркости, контраста и цветности фосфоров) - это цветовая температура белой точки, другие параметры настройки управляющей электроники, видеокарта и ее программное обеспечение.
Для принтера — это свойства запечатываемого материала, свойства красок, система программного управления (драйвер принтера или самостоятельный RIP).
Для определения цветовых координат цветов, заданных при помощи аппаратных данных, и обратно (для определения аппаратных данных, задающих цвет с определенными цветовыми координатами) используются профайлы устройств. Профайл базируется на “файле цветового соответствия” - таблице промера цветовых координат для стандартного набора патчей (образцов цвета), воспроизведенной на данном устройстве.
Набор патчей для монитора – это последоватьльно выводящиеся на экран перед сенсором калибратора квадраты разных цветов; для принтера – картинка таблицы из тех же квадратов, которая должна быть распечатана и промеряна спектрофотометром; для сканера – прозрачная или непрозрачная таблица (“мишень”), которая должна быть отсканирована и промеряна программным методом.
Специальные программы анализируют файл цветового соответствия , 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 профайла(color profile) данного устройства, а сам процесс спектральных измерений и построения профайла носит название характеризации устройства.
Используя профайл устройства, система управления цветом вычисляет из цветовых координат аппаратные данные устройства отображения (монитор, принтер, печатная машина), чтобы выводимый устройством цвет в точности воспроизводил исходный, при условии, что этот цвет не выходит за границы цветового охвата устройства (т.е. в принципе может быть воспроизведен данным устройством).
Для устройств ввода изображения (сканер, фотоаппарат) выполняется обратная операция: на основе профайла аппаратные данные (уровни освещенности ячеек матрицы фотоаппарата или ячеек линейки ПЗС сканера) пересчитываются в цветовые координаты соответствующих точек изображения.
Все расчеты цвета в компьютере (например при переводе картинки из RGB в CMYK, или при переходе от Adobe RGB 1998 к sRGB) производятся только путем определения цветовых координат при помощи профайлов устройств!
Несовершенство реальных RGB-устройств послужило толчком к созданию профайлов абстрактных, идеализированных RGB-аппаратов. Таких устройств не существует, но существуют их профайлы.
Первыми были приняты стандарты двух абстрактных RGB-устройств: Apple RGB и sRGB. Оба эти устройства представляют собой усредненные мониторы компьютерных платформ MAC и PC. Их охваты очень близки и включают в себя усредненный охват реальных мониторов, существовавших на время принятия стандарта. Серые тона они всегда воспроизводят равным сочетанием значений RGB.
Apple RGB и sRGB используются при подготовке изображений к тиражированию на RGB-устройствах, в большинстве случаев на мониторах, то есть в Интернете или в других компьютерных сетях.
В 1998 году было стандартизировано абстрактное RGB-устройство Adobe RGB (1998). Оно обладает огромным цветовым охватом и так же, как и два предыдущих, воспроизводит серые тона равным сочетанием значений RGB. Этот цветовой охват не только перекрывает любые реальные RGB- и CMYK-устройства, но и выходит за границы теоретически возможного охвата идеального RGB-устройства. Повторим: не существует и никогда не будет существовать реального RGB-устройства с таким охватом, но существует профайл такого устройства.
Adobe RGB очень удобен в работе с цифровыми изображениями: можно неоднократно переходить от цветовой модели RGB к цветовым координатам и обратно, не боясь потерять цвета из-за компрессии в охват устройства (речь идет почти о всех цветах, которые могут встретиться в реальных изображениях). В Adobe RGB легко контролировать баланс серого.
Для цветовой модели CMYK также существуют абстрактные цветовоспроизводящие устройства: это Euroscale Coated, Euroscale Uncoated, SWOP Coated, SWOP Uncoated и другие.
Для чего нужны эти абстрактные устройства (некие "виртуальные кони в вакууме", как их назвал Krakozavr)?
В логике системы управления цветом (CMS) не может существовать изображения с RGB-аппаратными данными без описания устройства, на котором воспроизводилось или оцифровывалось изображение. Но в жизни такая ситуация встречается достаточно часто: графический редактор при открытии файла сообщает, что к изображению не прикреплен профайл. Как быть? В таких случаях необходимо присваивать аппаратным данным какой-нибудь профайл (Assign Profile), чтобы можно было хотя бы приблизительно определить цветовые координаты. Они, конечно, будут совершенно произвольными, но это даст возможность хоть как-то работать дальше.
Профайл устройства, который стоит по умолчанию в CMS-Adobe именуется "working space" — профайл рабочего устройства
(дословный перевод термина недопустим). Читатель уже почувствовал терминологическую неточность словосочетания "working space": устройство не может иметь цветового пространства, поскольку устройство не испытывает ощущений. Но данный термин принят к использованию, и с этим фактом придется мириться.
Предположим, что оцифрованное изображение предназначено для тиражирования по сети Интернет. В этом случае охватом назначения, точнее, охватами назначения будут являться цветовые охваты мониторов потенциальных пользователей сети. Понятно, что это будут миллионы профайлов, воспользоваться которыми мы не в состоянии. Более того: у подавляющего большинства пользователей компьютеров мониторы не характеризованы и никаких профайлов для них не существует. Как быть?
Мы знаем, что усредненный монитор соответствует стандартному абстрактному цветовоспризводящему устройству sRGB IEC611966. Его профайл и возьмем как профайл устройства вывода.
Лично я являюсь сторонником профайла рабочего устройства Adobe RGB 1998. Его цветовой охват существенно больше охвата sRGB, кроме того он перекрывает весь охват CMYK Euroscale Coated (в отличии от тогоже sRGB, охват которого в области сине-зеленых цветов меньше, чем CMYK Euroscale Coated). Плюс приведенные выше доводы: можно неоднократно переходить от цветовой модели RGB к цветовым координатам и обратно, не боясь потерять цвета из-за компрессии в охват устройства (речь идет почти о всех цветах, которые могут встретиться в реальных изображениях). В Adobe RGB легко контролировать баланс серого.
При необходимости подготовить картинку в sRGB (для интернета или эфира), я все равно работаю в Adobe RGB 1998, но включаю режим экранной пробы (View\Proof Colors), предварительно выставив в View\Proof Setup\Custom в поле Device to Simulate профайл sRGB IEC611966. Перед отдачей файла в роботу конвертирую его в sRGB (Edit\Convrt to Profile).
Особое внимание надо обратить на то,
куда подключается профайл вашего монитора, сформированный программой калибратора. Одной из самых распространенных ошибок пользователей CMS является выбор профайла монитора в качестве RGB working space. Из предыдущего текста ясно, в чем суть этой ошибки, но, вдобавок ко всему, пользователь существенно обедняет и искажает цветовую палитру изображения, лишаясь многих насыщенных цветов, поскольку цветовой охват устройств оцифровки, как правило, существенно больше цветовых охватов мониторов, даже самых дорогих.
Профайл монитора подключается в свойствах монитора в самой операционной системе. На MACе, например, это делается в меню System Preferences\Displays\Color. Под Windows надо поискать среди настроек монитора или в утилитах системы управления цветом.