Цветопередача

Для описания излучаемого и отраженного цвета используются разные математические модели. Их называют цветовыми моделями. В каждой модели определенный диапазон цветов представляют в виде 3D пространства. В этом пространстве каждый цвет существует в виде набора числовых координат. Этот метод дает возможность передавать цветовую информацию между компьютерами, программами и периферийными устройствами.

Цветовые модели могут быть аппаратно-зависимыми (их пока большинство, RGB и CMYK в их числе) и аппаратно-независимыми (модель Lab). В большинстве "современных" графических пакетов (например, в Photoshop) можно преобразовывать изображение из одной цветовой модели в другую.

Основной задачей является обеспечение соответствия цветов между печатью на бумаге и изображением на мониторе, на принтере, и на цифровой камере - обеспечить взаимное соответствие между всеми этими изображениями и реальным миром.

Нормальной цветопередаче мешало множество факторов. Среди самых существенных отметим следующие:

1. Цвет - понятие субъективное. Казалось бы, совершенно очевидно, что цвет - это характеристика объекта. Трава - зеленая, небо - голубое, обои в комнате - цвета персика, и так далее. С первого взгляда кажется, что проще некуда. На самом деле все не так. Цвет - это ощущение, его можно сравнить с прикосновением. И те цвета, что мы видим, полностью субъективны, они интерпретируются нашей зрительной системой, нашим мозгом.

2. На цвет влияет освещение: цвет предмета - и в оригинале, и в распечатанном виде - будет различным в зависимости от освещения. Например, изображение будет различным в зависимости от того, освещается ли предмет лампой накаливания, люминесцентной лампой, или дневным светом.

3. Одинаковые цвета могут оказаться метамерными - два предмета имеют один цвет при одном освещении, но могут оказаться разных цветов при изменении освещения.

4. В-четвертых, цвета взаимозависимы друг от друга - от того, каким образом расположены цвета, вы будете воспринимать общую картину по-разному. Такой эффект называется одновременным зрительным контрастом. Попробуйте нарисовать на синем фоне маленький зеленый квадратик, и он примет оттенок желтого. Если поменять фон на желтый, то квадрат примет оттенок синего.

5. В-пятых, человеческие глаза - не сенсоры сканера или фотоаппарата. Сенсоры устройств и колбочки человеческих глаз воспринимают свет различных частот в разных пропорциях.

6. Различные устройства характеризуются различной цветовой гаммой. Монитор способен показать такие цвета, которые не способен напечатать принтер, а принтер, в свою очередь, может произвести цвет, который нельзя воспроизвести на мониторе. Сенсоры камеры или сканера могут определять цвета, которые нельзя воспроизвести ни на мониторе, ни на принтере.

7. Различные устройства используют разные цветовые модели. Цветовая модель - это представление цвета в математическом виде. Если устройства используют различные цветовые модели, они должны преобразовывать цвет из одной модели в другую. При таких операциях часто происходят ошибки. Это целая проблема для зависимых от устройств моделей (device-dependent models) - моделей, предназначенных только для работы с конкретным принтером, монитором, сканером или фотоаппаратом.

Важно не только знать все эти факторы, но и понимать разницу между поправимыми цветовыми ошибками и неисправимыми ошибками. Первые можно исправить программным путем. Со вторыми уже ничего не поделаешь, так как информации, требуемой для исправления, уже не существует. При таких ошибках информация теряется во время сканирования, съемки или печати.

Например, если вы не видите некоторых тонких оттенков, которые должны видеть, вы не сможете правильно воссоздать цвета. Если же вы сохранили оттенки, и видите, что цвет не тот, вы можете это исправить

Обычно в качестве образца фотографии, чтобы судить о качестве изображения, служит снимок корзины с фруктами, сделанный с близкого расстояния. Такой выбор не случаен - каждый знает, как должен выглядеть фрукт, поэтому можно судить о реалистичности изображения. Не обращайте пока внимания на цветопередачу, заметьте, изображение стало не трехмерным - каким вы его видели в оригинале. Такое уплощение означает потерю некоторых тонких оттенков при распечатке, и это считается неисправимой ошибкой.

Внимательно присмотритесь к изображению с плавно изменяющимся цветом (крупный план лица или небо), и вы убедитесь, что цвет изменяется постепенно, непрерывно. Резкое изменение цвета вместо постепенного называется огрублением (posterization), и относится к неисправимым ошибкам.

Попробуйте распечатать фотографию, на которой есть и темные, и яркие области - например, фотографию ряда деревьев на фоне ясного неба. Присмотритесь, теряется ли качество на этих областях? Детали должны просматриваться на всем диапазоне яркости.

Все эти эффекты происходят в результате потери градаций серого. Уплощение объекта происходит вследствие потери оттенков цвета, огрубление также происходит в результате потери различных оттенков. Потеря деталей на светлых и темных областях изображения также является результатом потери оттенков.

В любом случае, если нельзя произвести ту или иную градацию серого, теряется определенный цвет. А так как информация практически отсутствует, ничего поделать нельзя. С другой стороны, при других ошибках - например, сдвиге по цвету (shift in color) - информация не теряется, она просто не используется должным образом. И такие ошибки считаются исправимыми.