Компьютерная графика в дизайне

К сожалению, добиться этой цели в полной мере не удалось, но в модели Lab различия в цветовой контрастности на единицу длины уменьшены до величины 6:1. Для сравнения – в цветовой модели xyY они составляют до 80:1.

В этой цветовой модели цветность не только количественно, но и качественно отделена от светлоты, поэтому при работе с ней можно изменять светлоту изображения, не оказывая нежелательного побочного воздействия на его цвета.

Для описания яркости цвета в цветовой модели CIE Lab служит уже знакомая нам характеристика – светлота, меняющаяся в пределах от 0 до 100. Но техника синтеза цвета в этой модели уникальна. В ней выбраны не три, а четыре базовых цвета, сгруппированные в две монохромные шкалы. Первая монохромная шкала называется а. Базовые цвета в ней желто-зеленый и пурпурно-красный. Вторая монохромная шкала называется b. Базовые цвета в ней красновато-желтый и бирюзово-синий. Для выбора одного оттенка в каждой из этих шкал достаточно одного числа. В компьютерной графике принято разбивать шкалы на 256 промежутков, обозначая их целыми числами в интервале от -128 до 127. Таким образом, формула цвета в цветовой модели Lab выглядит следующим образом: L54a81b70 (спектральный красный цвет), L30a68b-112 (спектральный зеленый цвет), L91a-51b-15 (спектральный синий цвет).

Для пересчета цветовых формул между моделями Lab и XYZ существуют эмпирические, а для пары моделей Lab и HSB – строго выведенные формулы:

H = arctan(b/a); S = (a

+ b

)

.

Достоинства цветовой модели Lab:

• наибольшее приближение к равноконтрастности среди всех существующих цветовых моделей;

• широкий цветовой охват, целиком включающий в себя цветовые пространства моделей RGB и CMYK;

• широкое распространение в программах компьютерной графики.

Ее недостатки:

• характерная для всех производных от модели XYZ зависимость от определения источника освещения (белая точка);

• неравномерность восприятия цветового контраста при переходе от ахроматических цветов к хроматическим достигает 6 крат, т. е. в насыщенных цветах изменение цветности на 5 единиц будет практически незаметным, а в цветах, близких к ахроматическим, изменение на одну единицу будет бросаться в глаза.

1.3.9. Системы цветосовмещения

В практике графических проектов, особенно с выходом на полиграфический процесс, встречаются ситуации, когда погрешности в воспроизведении цвета крайне нежелательны (а иногда просто недопустимы, например, при воспроизведении запоминающихся цветов логотипа фирмы или образцов цвета изделий в каталоге товаров). Если цветов, которые необходимо воспроизвести с высокой точностью, единицы, то можно воспользоваться технологией плашечной печати совместно с одной из систем цветосовмещения.

Плашечная печать – полиграфическая технология воспроизведения изображения с помощью заранее подготовленных красок требующегося цвета. Для плашечной печати применяются краски, входящие в готовые к употреблению комплекты, либо смешивающиеся в типографии по стандартным рецептурам из базовых красок. Поскольку цветность в таком полиграфическом процессе обеспечивается не механизмом субтрактивной цветовой модели, а предварительной подготовкой непрозрачной краски, технология плашечной печати может обеспечить сравнительно высокую точность воспроизведения цвета.

Комплекты красок для плашечной печати и рецептуры их смешивания регламентируются стандартами. Наиболее известные стандарты готовых и смесовых красок для плашечной печати называются системами цветосовмещения. Обычно в систему цветосовмещения включают:

• комплект стандартных красок всех цветов, входящих в систему, или набор базовых красок и рецептурный справочник по пропорциям их смешивания для получения стандартных цветов;

• модель цвета с дискретным цветовым пространством для встраивания в программы компьютерной графики;

• справочник-каталог образцов красок, включенных в систему, напечатанных на различных сортах бумаги с указанием стандартного названия каждого цвета.

Наибольшее распространение в практической полиграфии получила система цветосовмещения Pantone Matching System (PMS), а точнее целая группа таких систем, каждая из которых включает сотни плашечных цветов и справочники образцов (веера) для различных сортов бумаги. Системы PMS различаются цветовыми наборами (непрозрачные плашечные краски, металлизированные краски, флюоресцирующие краски, пастельные цвета, краски, специально приспособленные для конкретных сортов бумаги).

В дополнение к основным плашечным цветам некоторые системы цветосовмещения позволяют получать их оттенки за счет растрирования (см. разд. 3.11.1). Предельное число плашечных цветов, которыми можно воспользоваться в одном графическом проекте, зависит от используемых полиграфических машин, и на практике не превышает шести.

В современных программах компьютерной графики возможность применения плашечных цветов предоставляется за счет включения в них палитр, соответствующих системам цветосовмещения, и специальными многоканальными моделями цвета. В таких моделях каждой точке цветового пространства модели цвета системы цветосовмещения соответствует уникальное имя краски, составленное по специальному стандарту именования. Дескрипторы цвета содержат в себе обозначение системы цветосовмещения и название цвета. Глубина цвета для таких цветовых моделей не определяется.

1.3.10. Цветовые модели повышенной точности

Современное полиграфическое оборудование с достаточной очевидностью выявляет недостатки субтрактивной модели цвета, в особенности – ее малый цветовой охват. С этим недостатком борются с помощью введения в полиграфический процесс дополнительных цветов, за счет которых увеличивается глубина цвета модели.

Большинство современных цветовых моделей повышенной точности не автономны, а являются составными частями систем цвета. Системой цвета называется совокупность специализированной модели цвета, программного обеспечения для включения этой модели в программы компьютерной графики, аппаратного и программного обеспечения, обеспечивающего реализацию модели в полиграфическом процессе. Наиболее распространены системы цвета Pantone Hexachrome и CMYK+Special.

Hexachrome – это шестицветный процесс высокоточной печати, разработанный фирмой Pantone Inc., значительно увеличивающий цветовой охват по сравнению с традиционной четырехцветной печатью. Расширенный набор красок в этом процессе включает PANTONE Hexachrome CMYK, PANTONE Hexachrome Orange (оранжевый цвет) и PANTONE Hexachrome Green (зеленый цвет). Система Hexachrome обеспечивает более яркую и реалистичную печать, больший выбор цветов, возможность воспроизводить более 97 % цветов PANTONE, в то время как традиционная CMYK печать воспроизводит только 40–50 %. Цветовой охват системы Hexachrome гораздо шире, чем у CMYK, и почти не уступает RGB. При печати в системе Hexachrome воспроизводятся все те же цвета, что и на высококачественном компьютерном мониторе.

Конечно, соответствующие дополнительным базовым цветам цветовые координаты приходится включать в состав дескрипторов модели цвета. Из-за этого глубина цвета в системе Hexachrome составляет не 32, а 48 битов на элемент изображения.

Еще одна цветовая модель повышенной точности – CMYK+Special – кроме стандартных цветов триадной печати включает в себя четыре дополнительных плашечных цвета. Это обеспечивает еще более широкий цветовой охват модели за счет увеличения глубины цвета и значительного усложнения процедур цветоделения.

Печать с применением цветовых моделей повышенной точности реализуется только самыми современными и дорогими полиграфическими машинами, поэтому каждый графический проект с выходом на такие полиграфические процессы требует тщательного экономического обоснования, интенсивных консультаций с технологами полиграфического предприятия и дополнительных затрат времени.

1.3.11. Системы управления цветом

Из схемы работы над графическим проектом (см. рис. 1.2.2) очевидно, что в большинстве случаев не избежать совместного использования различных графических устройств и преобразования цветовых пространств.

Причины, вызывающие необходимость управления цветом

Следует помнить, что на воспроизведение цвета влияет не только устройство графического вывода, но и целый комплекс дополнительных факторов. Для монитора (помимо яркости, контраста и цветности люминофоров) – это цветовая температура белой точки, другие параметры настройки управляющей электроники, видеокарта и ее программное обеспечение. Для принтера – это свойства запечатываемого материала и красок, система программного управления (драйвер принтера или самостоятельный растровый процессор). Для офсетного печатного станка – это устройства и программное обеспечение для получения печатных форм. К искажениям при преобразовании цветовых пространств приводят не только несовпадения цветовых охватов, но и неодинаковое распределение цветов внутри этих цветовых пространств.

В результате, чтобы в процессе работы на различных устройствах вывода цвет одного и того же графического объекта воспринимался одинаково, на них необходимо подавать существенно отличающиеся друг от друга формулы цвета. В табл. 1.3.2 приведен пример цветовых формул, выраженных в терминах аппаратно-зависимых цветовых моделей, присущих каждому устройству вывода, которые обеспечивают воспроизведение цвета хаки, одинаково воспринимаемого наблюдателем.

Таблица 1.3.2.Условия отображения цвета на различных устройствах графического вывода

Чтобы свести к минимуму искажения и повысить точность воспроизведения цвета, в современных системах компьютерной графики предусмотрены системы управления цветом. Системой управления цветом (Color Management System, CMS) называется программный комплекс, предназначенный для преобразования цветовых пространств используемых в графическом проекте устройств для получения визуально идентичного воспроизведения цвета на всех этапах работы над этим проектом.

Состав и функции систем управления цветом

Основные функции систем управления цветом:

• координация преобразований всех задействованных в графическом проекте устройств, обеспечивающая идентичное визуальное восприятие цветного изображения на каждом из них;

• имитация вывода на произвольное устройство путем вывода на некоторое конкретное устройство.

Чтобы выполнить эти функции, системы управления цветом должны давать пользователю две возможности:

• задавать, как при визуальном восприятии должны выглядеть после вывода на каждое из устройств цвета, определенные с помощью формул цветовых моделей RGB и CMYK. Для этого нужно установить однозначное соответствие между аппаратно интерпретируемыми формулами RGB и CMYK и формулами перцептивной модели, соответствующими визуальному восприятию результата такой интерпретации;

• с учетом накладываемых каждым устройством вывода аппаратных ограничений обеспечить однозначное визуальное восприятие одинаковых цветов при различных устройствах вывода.

В состав системы управления цветом стандартной архитектуры, предложенной международным консорциумом по цвету (International Color Consortium, ICC), входят нижеприведенные компоненты.

• Аппаратно-независимая цветовая модель, задающая эталонное цветовое пространство. В большинстве систем управления цветом в качестве него используются стандартизованные цветовые пространства CIE – XYZ или Lab. Пользователю нет необходимости напрямую работать с цветовым пространством, поскольку это в автоматическом режиме реализуют программы компьютерной графики.

• Модуль управления цветом, программно работающий с профилями устройств и эталонным цветовым пространством. В его функции входит преобразование цветовых пространств, соответствующих устройствам ввода и вывода.

• Цветовые профили (профайлы), определяющие особенности воспроизведения или восприятия цвета каждым из графических устройств ввода и вывода, входящих в систему. Именно из цветовых профилей модуль управления цветом извлекает информацию о том, как именно устройство воспринимает, отображает или печатает каждый из цветов своего цветового пространства. По профилю можно, например, определить, насколько красным будет самый красный из всех цветов, которые оно может воспроизвести.