Проблема цвета в мире компьютеров

Проблема цвета в мире компьютеров

Устройства для создания цветных изображений, например принтеры, дисплеи, проекторы и телевизоры, формируют цвета различными способами и с помощью различных материалов (красящих агентов). В дисплеях, например, используются красящие агенты, которые излучают красный (длинные волны), зеленый (средние волны) и синий (короткие волны) свет; при этом для синтеза белого цвета требуется применение всех трех агентов, а черного — ни одного из них (то есть свет не излучается). Устройства, в которых применяются излучающие свет красящие агенты, называются аддитивными, поскольку световое излучение складывается, прежде чем достигнет глаза зрителя. В принтерах, напротив, используются материалы, которые поглощают часть падающего на них света; из-за такого поглощения их называют субтрактивными. При печати обычно используются голубые (поглощают красный цвет), пурпурные (поглощают зеленый цвет) и желтые (поглощают синий цвет), а в дополнение к ним — черные, поглощающие световое излучение с любой длиной волны. Чтобы синтезировать белый цвет, необходимо, чтобы падающий на бумагу свет не поглощался вовсе, а для синтеза черного цвета принтеру требуются все чернила, чтобы свет поглощался полностью.

Для управления выходными результатами устройств для создания цветных изображений обычно используются следующие цветовые пространства

• RGB (красный, зеленый и синий) — это цветовое пространство, которое обычно используется в аддитивных устройствах. Тот или иной цвет представляет собой сочетание в конкретных пропорциях красного, зеленого и синего красящих агентов, а все такие сочетания составляют цветовой диапазон (цветовую гамму) соответствующего устройства.

С помощью данных RGB можно также управлять и субтрактивными устройствами, а если при этом не требуется управлять использованием в принтере черных чернил, то данный способ вполне эффективен.

• CMYK (голубой, пурпурный, желтый и черный) — это цветовое пространство для субтрактивных устройств, таких как принтеры или печатные машины. Тот или иной цвет представляет собой сочетание голубых (С), пурпурных (M), желтых (Y) и черных (K) чернил, а все такие сочетания составляют полный цветовой диапазон соответствующего устройства.

Оба эти цветовые пространства являются лишь способами управления различными устройствами для создания цветных изображений, и их значения не описывают цвета непосредственным образом. Одни и те же значения CMYK, например, дадут разные цвета на выходе различных принтеров, в которых используются различные чернила и типы бумаги. Например, рассмотрим принтер, который может использовать два типа чернил — для печати в помещении или на открытом воздухе. Принтер (оборудование) остается одним и тем же, но он будет иметь две различных цветовых гаммы из-за различного химического состава чернил (красители или пигменты). Более того, для них потребуются различные типы бумаги, поскольку взаимодействие чернил с бумагой зависит от их химического состава. Таким образом, цвета, синтезированные в результате применения тех или иных значений CMYK, зависят от типов чернил и бумаги, которые используются в принтере. Если это справедливо по отношению к одному принтеру, легко представить, насколько будут отличаться результаты, полученные на принтерах, в которых используются различные технологии, а потому и чернила различного химического состава.

То же самое происходит и с устройствами под управлением RGB. Допустим, что белые точки у двух различных мониторов одного и того же производителя имеют цветовую температуру 9600 К и 6500 К соответственно. Их цвет будет различаться, поскольку они соотносятся с различными эталонами белой точки. Ситуация становится еще хуже, если сравнивать мониторы различных производителей. Рекомендуется устанавливать для белой точки монитора значение 5000 К (оно называется также D50), поскольку это стандартная цветовая температура в полиграфической промышленности. Если изображение при D50 не подходит (оно может показаться желтоватым), можно настроить дисплей на температуру 6500 K (D65).

Белая точка представляет собой самый яркий нейтральный цвет, который может быть воспроизведен устройством либо присутствует в изображении. Человеческое зрение автоматически адаптируется к содержимому изображения, опираясь на его белую точку.

Помимо прочего, RGB-изображение, полученное, например, с помощью цифровой камеры и отредактированное на мониторе, перед печатью должно быть преобразовано в систему CMYK. К сожалению, различные устройства не обеспечивают одинаковую цветовую гамму: некоторые цвета отображаются на дисплее, но не могут быть воспроизведены на печати, и наоборот. На приведенном ниже рисунке показаны цвета, которые могут восприниматься человеческим глазом, но не могут быть воспроизведены с помощью обычного дисплея или принтера, в котором используется определенный тип бумаги, а также несовпадение цветовых гамм, обеспечиваемых этими двумя устройствами для создания цветных изображений.

1. Все цвета

2. Гамма компьютерного монитора

3. Гамма печатной машины с цветовым пространством CMYK

Наконец, есть цветовые пространства, не зависящие от устройств, но представляющие цветовое восприятие зрителя, определенные международной комиссией CIE (Commission Internationale de l'Eclairage). Преимущество этих пространств в том, что, в отличие от CMYK или RGB, два объекта с одинаковыми значениями CIELAB будут выглядеть одинаково в одинаковых условиях. Значения в этих пространствах можно получить путем измерения света, излучаемого или отраженного тем или иным объектом.