Кольоропередач

Кольоропередач


Оригінал: ExtremeTech
Переклад: Сергій Мільчаков, Дмитро Чеканов


Навіть темними холодними зимовими вечорами за вікном нас продовжує радувати прекрасний світ усіма своїми фарбами. А з появою Інтернету, зі зростанням популярності цифрових камер, сканерів, кольорових принтерів, все більша частина прекрасного реального світу знаходить собі відображення в цифровому.

Завдання мало змінилося з моменту постановки - необхідно забезпечити відповідність кольорів між друком на папері і зображенням на моніторі, на принтері, і на цифровій камері - забезпечити взаємну відповідність між усіма цими зображеннями і реальним світом.

Ви навіть і уявити собі не можете, наскільки складно правильно передавати колір. Але все ж відзначимо, з часом технології роботи з кольором поліпшуються і стають простішими у використанні як для кінцевих користувачів, так і для розробників обладнання та програмного забезпечення.

Причиною тому головним чином стало те, що індустрія (включаючи і програмні продукти, і апаратне забезпечення) знаходить свої стандарти. Зазначимо, що існує не один стандарт, а ціле сімейство стандартів представлення кольору. У нашій статті ми розглянемо стандарт ICM 2.0 (Image Color Management - управління кольоровістю зображення), він використовується в Windows 98, 2000 і ME, стандарт профілів ICC (International Color Consortium - міжнародного співтовариства проблеми кольоропередачі), стандарти sRGb Для того, щоб усвідомити значимість всіх цих стандартів, для початку треба розібратися, чому при кольоропередачі виникають такі складнощі.

В ідеалі все має бути так: ви берете сканер, монітор, цифрову камеру або принтер, і миттєво створюєте з їх допомогою якісне кольорове зображення. Причому зображення, що на екрані, що на принтері - має відповідати один одному. При скануванні або фотографуванні в ідеалі зображення має також відповідати оригіналу.

Ще недавно таке було утопією - нормальній квітопередачі заважало безліч факторів. Серед найсуттєвіших відзначимо наступні:

По-перше, колір - поняття суб'єктивне. Здавалося б, цілком очевидно, що колір - це характеристика об'єкта. Травівка-мураха - зелена, небеса - блакитні, шпалери в кімнаті - кольори персика (у кого - як:), і так далі. З першого погляду здається, що простіше нікуди. Насправді все не так. Колір - це відчуття, його можна порівняти з дотиком. І ті кольори, що ми бачимо, повністю суб'єктивні, вони інтерпретуються нашою зоровою системою, нашим мозком.

По-друге, на колір впливає освітлення: колір предмета - і в оригіналі, і в роздрукованому вигляді - буде різним залежно від освітлення. Наприклад, зображення буде різним залежно від того, чи освітлюється предмет лампою розжарювання, люмінесцентною лампою, чи денним світлом.

По-третє, однакові кольори можуть бути метамерними - два предмети мають один колір при одному освітленні, але можуть виявитися різних кольорів при зміні освітлення.

По-четверте, кольори взаємозалежні один від одного - від того, яким чином розташовані кольори, ви будете сприймати загальну картину по-різному. Такий ефект називається одночасним зоровим контрастом. Спробуйте намалювати на синьому тлі маленький зелений квадратик, і він прийме відтінок жовтого. Якщо поміняти фон на жовтий, то квадрат прийме відтінок синього.

По-п'яте, людські очі - не сенсори сканера або фотоапарата. Сенсори пристроїв і колбочки людських очей сприймають світло різних частот у різних пропорціях.

Крім того, різні пристрої характеризуються різною колірною гамою. Монітор здатний показати такі кольори, які не здатний надрукувати принтер, а принтер, у свою чергу, може зробити колір, який не можна відтворити на моніторі. Сенсори камери або сканера можуть визначати кольори, які не можна відтворити ні на моніторі, ні на принтері.

Нарешті, різні пристрої використовують різні колірні моделі. Колірна модель - це представлення кольору в математичному вигляді. Якщо пристрої використовують різні колірні моделі, вони повинні перетворювати колір з однієї моделі на іншу. При таких операціях часто відбуваються помилки. Це ціла проблема для залежних від пристроїв моделей (device-dependent models) - моделей, призначених тільки для роботи з конкретним принтером, монітором, сканером або фотоапаратом.

Важливо не тільки знати всі ці фактори, а й розуміти різницю між виправленими колірними помилками і невиправними помилками. Перші можна виправити програмним шляхом. З другими вже нічого не поробиш, так як інформації, необхідної для виправлення, вже не існує. При таких помилках інформація втрачається під час сканування, зйомки або друку.

Наприклад, якщо ви не бачите деяких тонких відтінків, які повинні бачити, ви не зможете правильно відтворити кольори. Якщо ви зберегли відтінки, і бачите, що колір не той, ви можете це виправити.

Зазвичай як зразок фотографії, щоб судити про якість зображення, служить знімок кошика з фруктами, зроблений з близької відстані. Такий вибір не випадковий - кожен знає, як повинен виглядати фрукт, тому можна судити про реалістичність зображення. Не звертайте поки уваги на кольоропередачу, зауважте, зображення стало не тривимірним - яким ви його бачили в оригіналі. Таке ущільнення означає втрату деяких тонких відтінків при роздруківці, і це вважається невиправною помилкою.

Уважно придивіться до зображення з кольором, що плавно змінюється (великий план обличчя або небо), і ви переконайтеся, що колір змінюється поступово, безперервно. Різка зміна кольору замість поступового називається огрубленням (posterization), і відноситься до невиправних помилок.

Спробуйте роздрукувати фотографію, на якій є і темні, і яскраві області - наприклад, фотографію ряду дерев на тлі ясного неба. Придивіться, чи втрачається якість на цих областях? Деталі повинні проглядатися на всьому діапазоні яскравості.

Всі ці ефекти відбуваються в результаті втрати градацій сірого. Знищення об'єкта відбувається внаслідок втрати відтінків кольору, огрублення також відбувається в результаті втрати різних відтінків. Втрата деталей на світлих і темних областях зображення також є результатом втрати відтінків.

Якщо ви не можете зробити ту чи іншу градацію сірого, втрачається певний колір. А оскільки інформація практично відсутня, нічого вдіяти не можна. З іншого боку, при інших помилках - наприклад, зсуві за кольором (shift in color) - інформація не втрачається, вона просто не використовується належним чином. І такі помилки вважаються виправними.

Те ж саме (щодо виправних і невиправних помилок) відноситься і до камер, і до сканерів. Кращі об'єктиви, краще оптичне покриття і поліпшені ПЗС матриці можуть звести всі непоправні помилки при скануванні або фотографуванні до мінімуму. Зазначимо, для подолання виправних помилок потрібно керувати кольорами (color management). Тепер, коли ми розібралися з усіма факторами, що впливають на передачу кольору, називати це зрівнянням кольорів (color matching - зрівняння кольорів) буде дещо неправильно, з точки зору англійської мови, більш точним буде називати це саме управлінням, підбором кольорів (color management).

До недавніх пір, підбір кольору в цифрових зображеннях вважався чимось загадковим, доступним лише професійним фотографам і поліграфістам. Справа в тому, що робота з кольором насправді була дуже складна. Класичний підхід до підбору кольору полягав у замкнутому калібруванні (closed loop calibration) різних частин спеціального апаратного забезпечення для подальшої роботи з будь-якою спеціальною програмою.

Наприклад, щоб створити калібрування сканера і принтера, спочатку скануйте предмет, потім друкуєте отримане зображення. Калібрувальне програмне забезпечення після цього порівняє те, що побачив сканер, з тим, що роздрукував принтер. Після цього програма створить профіль для принтера, за допомогою якого буде компенсуватися різниця. Якщо у вас не один принтер, операцію доведеться повторити. Якщо ви потім перейдете файл з відсканованим зображенням ще комусь, це зовсім не буде означати, що зображення буде відкалібровано для екрану цієї людини. Крім того, ви можете відкалібрувати зображення спеціально для тієї програми, з якої ви збираєтеся роздрукувати файл - адже кожна програма сприймає кольори по-різному.

Ідея калібрування монітора така ж, але дещо відрізняється сама процедура. Програма відображає певні кольори - скажімо, стільки-то частин червоного, зеленого і синього, і потім порівнює ці характеристики з характеристиками кольору, побаченого колориметром. Після порівняння програма створює профіль, який потім компенсує різницю.

Ця рутинна робота була неминучою, оскільки не існувало загальноприйнятих стандартів управління кольором. Очевидно, що якби кожна програма користувалася одним і тим же підходом для управління кольором, що і принтер, монітор, сканер або камера - вся робота виявилася б набагато простішою. Якщо б все програмне забезпечення користувалося однаковим стандартом колірної моделі, або поставлялося з профілем, який би приводив всю інформацію про колір у стандартний вигляд, то можна було б переміщати зображення з програми в програму або сканувати і потім роздруковувати практично без помилок.

 Наступна сторінка

 ⇣ Зміст

  • Сторінка 1 - Стр.1 - Про кольори
  • Сторінка 2 - Стр.2 - Рішення від Microsoft. Суб'єктивність кольору. Світло і колір.
  • Сторінка 3 - Стр.3 - Метамерія і метамерні пари. Як на колір впливає колір.
  • Сторінка 4 - Стр.4 - Людський зір проти сканерів і фотоапаратів. Різні колірні гами.
  • Сторінка 5 - Стр.5 - Різні пристрої використовують різні колірні моделі. Профілі ICC, sRGB і scRGB.

 Коментувати () 

Якщо Ви помітили помилку - виділіть її мишею і натисніть CTRL + ENTER.

Матеріали за темою

  Принтер Ricoh SP 325DNw - бездротовий друк за доступною ціною

 Огляд МФУ Xerox WorkCentre 6515DNI: маленький профі

Ігрова клавіатура Zalman ZM-K900M - кольоромузика в подарунок

  Огляд миші Thermaltake Tt eSPORTS Black FP: ігри із захистом

 Огляд Panasonic KV-SL1066: документ-сканер з незвичайними можливостями

Огляд МФУ Ricoh 220SFNw: офісний трудяга

"