При виведенні кольорових комп'ютерних карт на друк той чи інший спосіб, неминуче виникає проблема забезпечення точності при передачі вихідних кольорів оригіналу. Ця проблема виникає з цілого ряду причин.
По-перше, сканери і монітори працюють в адитивної колірної моделі RGB. заснованої на правилах складання квітів, а друк здійснюється в субтрактівной моделі CMYK. в якій діють правила віднімання квітів.
По-друге. способи передачі зображення на моніторі комп'ютера і на папері різні.
По-третє. процес репродукування відбувається поетапно і здійснюється на декількох пристроях, таких як сканер, монітор, фотоскладальний автомат, що вимагає їх налаштування в цілях мінімізації спотворень кольору протягом усього технологічного циклу - процес калібрування.
Модель RGB.
Колірна модель RGB (рис. 1) (R - Red - червоний, G - Green - зелений, B - Blue - синій) використовується для опису кольорів, видимих у минаючому чи прямому світлі. Вона адекватна колірному сприйняттю людського ока. Тому побудова зображення на екранах моніторів, в сканерах, цифрових камерах і інших оптичних приладах відповідає моделі RGB. У комп'ютерній RGB-моделі кожен основний колір може мати 256 градацій яскравості. що відповідає 8-бітовому режиму.
Мал. 1. Колірна модель RGB
Модель CMY (CMYK)
Колірна модель CMY (рис. 2) C - Cyan - блакитний, M - Magenta - пурпурний, Y - Yellow - жовтий, використовується для опису кольорів, видимих в відбитому світлі (наприклад, для кольору фарби, нанесеної на папір). Теоретично сума кольорів CMY максимальної інтенсивності повинна давати чистий чорний колір. У реальному ж практиці через недосконалість фарбувальних пігментів фарби і початкової нестійкості до блакитного кольору при кольороподілі, сума блакиті, і пурпуру та жовтої фарб дають брудно-коричневий колір. Тому у пресі використовується ще і четвертий барвник - чорний - blacK. який дає насичений, однорідний чорний колір. Його застосовують для друку тексту і оформлення інших важливих деталей, а також для коригування загального тонального діапазону зображень. Насиченість кольору в моделі CMYK вимірюється у відсотках. так що кожен колір має 100 градацій яскравості.
Основним завданням процесу репродукування - є конвертація зображення з моделі RGB в модель CMYK. Дане перетворення здійснюється за допомогою спеціальних програмних фільтрів з урахуванням всіх майбутніх установок друку: системи тріадних фарб, коефіцієнта розтискування растрової точки, способу генерації чорного кольору, балансу фарб і інших. Таким чином, поділ кольору є складним процесом, від якого багато в чому залежить якість підсумкового зображення. Але навіть при оптимальній конвертації з RGB в CMYK неминуче відбувається втрата деяких відтінків. Це пов'язано з різною природою даних колірних моделей. Слід зазначити також, що моделі RGB і CMYK не можуть передати всього спектра кольорів, видимих людським оком.
Мал. 2. Колірна модель СMY
Модель HSB.
Характеризувати колір можна з використанням інших візуальних компонентів. Так, в моделі HSB базове колірний простір будується за трьома координатами: кольоровим тоном (Hue); насиченості (Saturation); яскравості (Brightness). Ці параметри можна представити у вигляді трьох координат, за допомогою яких можна графічно визначати положення видимого кольору в колірному просторі.
Мал. 3. Колірна модель HSB
На центральній вертикальної осі відкладається яскравість (рис. 3), а на горизонтальній - насиченість. Колірному тону відповідає кут, під яким вісь насиченості відходить від осі яскравості. В районі зовнішнього радіуса знаходяться насичені, яскраві колірні тони, які в міру наближення до центру змішуються і стають менш насиченими. При переміщенні по вертикальній осі кольору різних тонів і насиченості стають або світліше, або темніше.
У центрі, де все колірні тони змішуються, утворюється нейтральний сірий колір.
Дана колірна модель добре узгоджується зі сприйняттям людини: колірний тон є еквівалентом довжини хвилі світла, насиченість - інтенсивності хвилі, а яскравість характеризує кількість світла.
Система CIE.
Кольорова палітра можна використовувати для опису діапазону тих кольорів, які сприймаються спостерігачем або відтворюються пристроєм. Цей діапазон називається гамою. Даний тривимірний формат також дуже зручний для порівняння двох або кількох кольорів. Тривимірні колірні мо і і тризначні колірні системи. такі як RGB. CMY і HSB. називаються трикоординатних колориметричною даними.
Для будь-якої системи вимірювання потрібно повторюваний набір стандартних шкал. Для колориметрических вимірювань колірну модель RGB в якості стандартної використовувати не можна, тому що вона не повторюваності - це простір залежить від конкретного пристрою. Тому виникла необхідність створення універсальної системи кольору. Такою системою є CIE. Для отримання набору стандартних колориметрических шкал, в 1931 році Міжнародна комісія з освітлення - Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) - затвердила кілька стандартних колірних просторів, що описують видимий спектр. За допомогою цих систем можна порівнювати між собою колірні простору окремих спостерігачів і пристроїв на основі повторюваних стандартів.
Кольорові системи СIЕ подібні до інших тривимірним моделям, розглянутим вище, оскільки, для того, щоб визначити стан кольору в колірному просторі, в них теж використовується три координати. Однак на відміну від описаних вище простору CIE - тобто CIE XYZ, CIE L * a * b * і CIE L * u * v * - не залежить від пристрою, тобто діапазон кольорів, які можна визначити в цих просторах, не обмежується образотворчими можливостями того чи іншого конкретного пристрою або візуальним досвідом певного спостерігача.
Головне колірний простір CIE - це простір CIE XYZ. Воно побудоване на основі зорових можливостей так званого стандартного спостерігача. тобто гіпотетичного глядача, можливості якого були ретельно вивчені і зафіксовані в ході проведених комісією CIE тривалих досліджень людського зору. У цій системі три основних кольори (червоний, зелений і синій) стандартизовані по довжині хвилі і мають фіксовані координати в координатної площини xy.
За отриманими в результаті досліджень даними була побудована діаграма кольоровості xyY - хроматична діаграма (рис. 11).
Всі відтінки, видимі людським оком, розташовані всередині замкнутої кривої. Основні кольори моделі RGB утворюють вершини трикутника. В даному трикутнику укладені кольору, які відображаються на моніторі. Кольори моделі CMYK, які можуть бути відтворені при друку, укладені в багатокутник. Третя координата Y, перпендикулярна до будь-якій точці кривої і відображає градації яскравості того чи іншого кольору.
Модель CIE Lab
Дана модель створена як вдосконалена модель CIE і також є апаратно-незалежною. Ідея, що лежить в основі моделі Lab, полягає в тому, що кожен крок у збільшенні числового значення одного каналу відповідає одному і тому ж візуальному сприйняттю, що і інші кроки.
- індекс а визначає діапазон кольору по колірному колесу від зеленого до червоного (- 120 (зелений) до +120 (червоний));
- індекс b визначає діапазон від синього (- 120) до жовтого (+120).
У центрі колеса насиченість кольорів дорівнює 0.
Колірний обхват Lab повністю включає колірні охоплення всіх інших колірних моделей і людського ока. Видавничі програми використовують модель Lab як проміжну при конвертації RGB CMYK.