Система управления цветовоспроизведением как основополагающий фактор в допечатной подготовке
Для адекватного восприятия мира человеку природой были предоставлены пять органов чувств. Зрение является самым главным из них. Основой ориентирования человека в окружающем мире является цвет.
Цвет и восприятие его человеком
Цвет — это не только свойство поверхности, но и электромагнитное излучение с каким-либо спектральным составом.
Цвет — ощущение, возникающее в головном мозге, после того как он обработал сигнал, посланный сетчаткой глаза, возбужденной так называемым стимулом. Мозг может обработать сигнал, поступающий не только от органа зрения, но из собственных участков, таких, как, например, зоны памяти.
Вообще, цвет — эфемерное понятие, так как связано исключительно с «потребителем» (человеком, другим живым существом), подобно тому, как свет может существовать только при его движении (как известно из физики). А понятия свет и цвет очень тесно связаны друг с другом. Только свет (часть излучения в диапазоне 370-770 нм, которую эффективно воспринимает глаз человека) может позволить нам вообще что-нибудь увидеть. В данном случае немаловажную роль в цветовосприятии играет источник освещения.
Рис.
6. Схема возникновения цветового ощущения
Основным приемником видимого излучения, как известно, является глаз. Основой восприятия видимого излучения являются светочувствительные клетки (фоторецепторы). Одни из них делают возможным цветовое зрение (колбочки), другие — нейтрально-серое (палочки). В основе восприятия лежат биохимические реакции светочувствительных пигментов колбочек и палочек, которые под действием излучения подвергаются обратимым химическим изменениям, формирующим электрические сигналы, поступающие в мозг по черепномозговым нервам (nervi optici).
В колбочках есть 3 рецептора, реагирующих соответственно на красную, синюю и зеленую области спектра. А палочки отвечают еще и за так называемое сумеречное зрение (восприятие изображения в неполной темноте). В это время цветовое зрение частично отключается.
На восприятие цвета в равной степени влияет не только свойство поверхности поглощать часть спектра, а часть отражать, но и то, какой источник света используется. От его спектрального состава (цветовой температуры) зависит цвет видимой нами поверхности.
Роль полиграфии, а также любой воспроизводящей системы (телевидения, фотографии, кино и искусства вообще), состоит в имитации реального мира имеющимися в распоряжении человека средствами, как-то: краски, подложка, фотоматериалы, люминофоры и т.д. Нужно заведомо знать, что мы воспроизводим, какими средствами. А для этого цвет необходимо измерить.
Методы и средства измерения цвета
В начале ХХ века, после того как в цветовоспроизведении стали использовать не только интуитивные методы (работа художника или дизайнера), но еще и научные, появилась необходимость четко осознавать свои действия, ведь технические средства не позволяют работать вслепую.
Измерения цвета проходили в рамках колориметрических экспериментов Международной Комиссии по Освещенности (МКО, или, в оригинале, CIE). Первый такой эксперимент проводился в 1931 году и был финансирован производителями красок, заинтересованных в выработке стандартов.
В качестве измеряемого объекта выступил так называемый «стандартный наблюдатель» — большая группа людей, специально отобранных для эксперимента.
На экран проецировались два световых пятна. Одно — от белого света, разложенного призмой на спектр, с выделением какого-либо спектрально-чистого участка. Другое — от суммы потоков белого света, прошедшего через 3 фильтра (красный — 700,0 нм, зеленый — 546,1 нм и синий — 435,8 нм). От наблюдателя требовалось, вращая ручки регуляторов яркости трех потоков, уравнять ощущения от обоих пятен.
Цвета светофильтров (красный, зеленый и синий) были приняты за основные, т.к. ни один из этих трех цветов нельзя получить смешением двух других. Сумма яркостей основных цветов, совпадающая с белым, была принята за единицу. Наблюдатель, вращая ручки и уравнивая цвета, давал, таким образом, некоторые числовые значения, которые регистрировались.
Некоторые спектральные цвета не удалось уравнять подобным образом, поэтому исследователи использовали следующий прием: на такое цветовое пятно они проецировали какой-либо поток из трех основных цветов, а затем, добившись уравнивания, вычитали его, получая отрицательные значения.
В результате этого эксперимента были собраны данные, достаточные для формирования цветовой координатной системы, так получили первую трехмерную система цветовых координат CIE RGB.
Впоследствии оказалось неудобным использовать в измерениях отрицательные значения этой системы. Поэтому путем математического пересчета были получены новые системы, содержащие только положительные значения — CIE XYZ, а также CIE xyY.
Эти системы также были не совсем удобны в использовании, т.к. не отражали цветоразличительных свойств человека и на разных участках приращения тона не были однородными, т.е. эти системы были неравноконтрастными. Было проведено еще одно математическое преобразование, результатом которого стала более равноконтрастная система CIE L*a*b* (звездочки означают вариант пересчета, выбранный CIE, т.к. систем Lab было создано несколько). L означает яркость, a и b — цветовой тон.
Эта система и принята в качестве стандарта в различном измерительном оборудовании и программном обеспечении, что позволяет по цветовым координатам добиваться соответствия в цветовоспроизведении.
Принцип цветовоспроизведения основан на явлении метамерности спектров, которое заключается в одинаковости ощущений от цветовых возбуждений разного спектрального состава.
На рис. 7 показано, что зеленый цвет может быть получен совершенно различными по спектру излучениями.
Рис. 7. Формирование
одинакового цвета излучениями разного
спектрального состава
Этот же принцип был использован и в экспериментах МКО при формировании системы цветовых координат. Разные спектральные составы могут иметь одинаковые цветовые координаты, а вот присвоить каким-либо координатам конкретные спектры невозможно.
Все люди видят цвета немного по-разному, поэтому использование человеческого зрения как измерительного прибора для оценки цвета имеет свои ограничения.
Для надежной цветопередачи в любой цветовоспроизводящей системе, в частности полиграфической, используется контрольно-измерительное оборудование. Такое оборудование состоит из колориметров, спектрофотометров, спектроденситометров.
Измерение колориметром основывается на отыскании цветовых координат образца. Спектрофотометр и спектроденситометр дают нам представления о спектральном составе измеряемого объекта, а программное обеспечение этих приборов позволяет по спектральным данным определить соответствующие цветовые координаты, т.е. эти приборы многофункциональны.
Кроме того, спектрофотометр и колориметр позволяют выполнять построение протоколированного описания цветовоспроизводящих свойств того или иного аппарата (профайл), и могут использоваться как надежное средство контроля на всех стадиях полиграфического репродуцирования.
Работа «на глаз» хороша до поры до времени и применима только в отдельных случаях. Имея в своем распоряжении измерительное оборудование, можно не только получать достоверную информацию и выполняемых действиях, но и управлять процессом цветовоспроизведения.