- •Часть I
- •Глава 1
- •1.1. Цвет и объекты, изучаемые теорией цвета
- •1.2. Природа цветового ощущения
- •Глава 2
- •2.1. Общие сведения о зрительном аппарате
- •2.2. Глаз как воспроизводящая система
- •2.2.1. Световая и спектральная чувствительность глаза
- •2.2.2. Адаптация
- •2.1. Освещенность в различных условиях освещения
- •2.2.3. Зрительная инерция
- •2.3. Основы теории цветового зрения
- •2.3.1. Общие сведения
- •2.2. Ординаты кривых основных возбуждений
- •2.3.2. Субъективные характеристики цвета
- •Глава 3 психология цвета
- •3.1. Закономерности восприятия цвета 3.1.1. Пороги восприятия
- •3.1.2. Восприятие яркости
- •3.1.3. Восприятие цветности
- •3.2. Влияние внешних условий на восприятие цвета
- •3.2.1. Восприятие цвета при разных уровнях яркости
- •3.2.2. Эффекты зрительного контраста
- •3.2.3. Влияние непрямых раздражений
- •3.3. Расстройства цветового зрения
- •Глава 4
- •4.1. Сложение цветов
- •4.2. Аддитивный синтез цвета
- •4.3. Идеальный субтрактивный синтез
- •Часть II измерение цвета
- •Глава 5
- •5.1. Принципы измерения цвета
- •5.2. Колориметрические системы
- •5.2.1. Система rgb
- •5.2.2. Система xyz
- •5.2.3. Переход от одной системы цветовых координат к другой
- •5.4. Расчет цветовых координат
- •5.4.3. Примеры расчета
- •Глава 6
- •6.1. Векторное представление цвета
- •6.1.1. Цветовое пространство
- •6.1.2. Особые плоскости и линии цветового пространства rgb
- •6.2. Выражение цветности
- •6.2.1. Свойства цветового треугольника
- •6.2.2. Диаграмма rg
- •6.1. Международно принятые функции сложения цветов
- •6.3. Аффинные свойства цветового пространства
- •Глава 7
- •7.1. Требования к основным цветам xyz
- •7.2. Нереальные цвета
- •7.4. Особые плоскости в цветовом пространстве xyz и цветовая диаграмма ху
- •Глава 8
- •8.1. Пороговые эллипсы на графике ху
- •8.2. Равноконтрастная система мко-60
- •8.3. Равноконтрастная система мко-64
- •Глава 9
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Нормализация условия освещения и наблюдения
- •9.3. Приборы для спектрофотометрических измерений
- •9.3.1. Измерение спектров
- •9.3.2. Устройства и детали спектральных приборов
- •9.3.3. Спектрофотометр сф-18
- •9.4. Колориметры
- •9.4.1. Принцип действия фотоэлектрических колориметров
- •9.4.2. Фотоэлектрический колориметр кно-3
- •9.5. Компаратор цвета экц-1
- •Глава 10
- •10.1. Цветовой круг и цветовое тело
- •10.2. Система оствальда
- •10.1. Буквенные обозначения цветов в системе Оствальда
- •10.4. Система рабкина
- •10.5. Система смешения красок «радуга»
- •Часть III
- •Глава 11
- •11.1. Принципы воспроизведения цветов объекта
- •11.2. Стадии процесса цветовоспроизведения
- •11.3. Пример идеального процесса
- •11.5. Требования к цветоделительным светофильтрам
- •Глава 12
- •12.1. Осложнения, связанные с распределением поглощения реальных красок по спектру
- •12.1.1. Триада реальных красок
- •12.1.2. Зональные поглощения реальных красок
- •12.1.4. Примеры синтеза цветов и цветовой корректуры
- •12.1. Зональные плотности реальных красок
- •12.2. Характеристики цветов репродукции и оригинала
- •12.1.5. Способы цветовой корректуры
- •Глава 13
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Условие независимости от спектрального состава
- •13.3. Воспроизведение однокрасочных наложений
- •13.3.1. Цветоделение дубликата и синтез репродукции
- •13.4. Шкала охвата 13.4.1. Строение шкалы
- •13.4.2. Цветоделенные негативы шкалы
- •13.5. Полоса цветоделения
- •13.6. Мера количества краски
- •13.7. Уравнения цветовоспроизведения и цветоделения
- •Глава 14
- •14.1. Требования к маскам и классификация методов маскирования
- •14.2. Контактное маскирование негатива 14.2.1. Перекрестное маскирование
- •14.3. Проекционное маскирование оригинала
- •14,4. Внутреннее маскирование цветного негатива
- •14.4.2. Внутреннее маскирование цветных негативов
- •14.5. Контактное маскирование слайдов 14.5.1. Маскирование единой цветной маской
- •14.5.2. Маскирование единой черно-белой маской
- •14.6. Расчет масок
- •Часть IV
- •Глава 15 однокрасочное растровое изображение
- •15.1. Общие сведения о растровом воспроизведении
- •15.2. Фотометрия растрового изображения
- •15.2.2. Растровые величины
- •15.2.3. Интегральные (визуальные) величины
- •15.3. Зависимость между интегральными и растровыми величинами
- •15.3.1. Формула Шеберстова—Муррея—Девиса
- •15.3.2. Эффект Юла—Нилсена
- •18.1. Синтез цвета при полиграфическом воспроизведении
- •16.1.1. Муар
- •16.1.2. Автотипный синтез цвета
- •16.2. Градационный процесс полиграфического воспроизведения
- •Часть I. Цвет и его свойства
- •Глава 1. Основные сведения о цвете............ 3
- •Глава 2. Зрительный аппарат и цветовое зрение...... 7
- •Глава 3. Психология цвета............... 27
- •Глава 4. Синтез цвета.................. 46
- •Глава 5. Основы метрологии цвета........... 61
- •Глава 10. Системы спецификации (систематизация цветов) 129
- •Глава 11. Идеальный процесс цветовоспроизведения .... 144
- •Глава 12. Реальный субтрактивный синтез........161
- •Глава 13. Начала дубликационной теории........178
- •Глава 14. Цветокорректирующее маскирование.....211
- •Часть IV. Воспроизведение цветных оригиналов в полиграфии.................241
- •Глава 15. Однокрасочное растровое изображение.....241
- •Глава 16. Многокрасочное растровое изображение.....250
12.1.5. Способы цветовой корректуры
В предыдущих разделах мы продемонстрировали лишь сущность цветоделительной корректуры, но не ее технику. Удаление избытка краски с каждой цветной репродукции едва ли может быть практически целесообразным. В технике корректура проводится на цветоделенных негативах путем увеличения оптической плотности корректируемого участка.
Существуют два способа ее осуществления. Первый состоит в том, что оптическую плотность соответствующего участка негатива увеличивают путем нанесения на него краски. Это делает опытный ретушер, пользуясь анилиновым красителем или, если ретушируются мелкие участки, карандашом. Процесс называется ручной ц в е т о-корректирующей ретушью.
Говоря упрощенно, задача цветокоррёктирующей ретуши состоит в таком изменении оптических плотностей цветоделенных негативов, которое дает возможность получить реальными красками — сине-голубой, красно-пурпурной и желтой — тот же результат, который достигается использованием строго зональных (идеальных) красок. Если, например, нужно получить красный цвет, то следует наложить пурпурную краску на желтую. Если бы краски были идеальными, то требуемый цвет получился бы в результате наложения их равных количеств. А если пурпурная реальна, то желтой пришлось бы взять меньше, потому что пурпурная берет на себя ее функцию: поглощает в синей зоне (иначе, она красновата). Соответственно этому ретушер увеличивает плотность участков синефильтрового («желтого») негатива, изображающих красные участки оригинала.
Для иллюстрации второго способа обратимся к рис. 11.5, где показаны цветоделенные негативы. С негатива, на котором выделена краска, имеющая вредное поглощение в той зоне, по которой исправляется корректируемый негатив, делают слабый диапозитив. В данном примере в синей зоне имеет вредное поглощение пурпурная краска. Поэтому берут пурпурный (т. е. зеленофильтровый) негатив. На диапозитиве, сделанном с него, получится темный квадрат, расположенный на прозрачном фоне. Такой диапозитив называется цветокоррёктирующей маской. Ее совмещение с исправляемым (желтым) негативом приводит к требуемому увеличению оптической плотности изображения детали и тем самым — к уменьшению количества выделенной желтой краски (рис. 12.8).
Физический смысл операции состоит в следующем. Вредное изображение в нашем случае возникает из-за поглощения пурпурной краски в синей зоне, которой должна управлять только желтая. Наложением пурпурного диапозитива, имеющего заранее рассчитанный контраст, достигается прибавление к плотности негатива как раз такой, которая нужна-для компенсации вредного поглощения пур.т пурной краски в синей зоне. Процесс называется, ц в е-токорре к тирующим (и л и ц в е т о д е л и -тельным) маскирование м.
Рис. 12.8. Схема цветокорректирующего маскирования: а — пурпурный негатив (по рис. 11.5); б — слабый диапозитив с пурпурного негатива (маска для желтого негатива); в — желтый пегатив (по рис. 11.5); г — результат совмещения желтою негатива с маской
Более подробные сведения о цветоделительной корректуре будут даны на основе дубликационной теории (глава 13).
12.2. СВЕТОРАССЕЯНИЕ В КРАСОЧНОМ СЛОЕ
Рассмотренный выше синтез реальными красками осложняется рядом явлений, из которых наибольшее значение имеет светорассеяние в красочном слое.
Отклонения от закона Бугера—Ламберта—Бера. Связь монохроматической плотности, измеренной в максимуме поглощения каждой из красок, с поверхностной концентрацией по данным рис. 12.1 показана на рис. 12.9. Из него следует, что идеальные среды субтрактивного синтеза подчиняются закону Бугера—Ламберта—Бера, а реальные нет. Их оптическая плотность в общем случае изменяется с возрастанием концентрации нелинейно. Из рис. 12.1 видно, что максимальное значение монохроматической оптической плотности в полосе поглощения в реальном случае стремится к некоторому пределу Dпр (достигнут в случае желтой краски), после достижения которого она перестает расти. В то же время ординаты кривых D (λ) в зонах вредного поглощения с увеличением поверхностной концентрации возрастают. Это означает, что насыщенность и светлота краски падают.
Отклонения от закона Бугера—Ламберта—Бера связаны со светорассеянием в красочном слое. Сущность явления ясна из рис. 12.10, где упрощенно показан разрез слоя полиграфической краски, наложенного на бумагу. Такая краска представляет собой взвесь частиц пигмента в связующем. Свет окрашивается, проходя через частицы пигмента, которые выполняют роль светофильтров. Они работают не только на пропускание, но и на отражение, имея иной показатель преломления, чем связующее. Рассмотрим картину окрашивания и рассеяния излучения.
Рис. 12.9. Графики DXmax(cn)
для идеальных и реальных красок
Рис. J2.10. Рассеяние света в красочном слое;
1 — краска; II — бумага
Направим на покрытую краской бумагу световой пучок / Его составляющие 2 и 3 отражаются соответственно от поверхности красочного слоя и поверхности частицы пигмента а. Поэтому они не окрашены. От внутренней поверхности указанной частицы отражается составляющая 4, которая в результате прохождения через пигмент приобретает слабую окраску. Составляющие 5 и 6 окрашены лучше; они прошли через две (а и б) и через три (а, б и в) частицы.
Следовательно, от красочного слоя, наложенного на бумагу, всегда отражается смесь неокрашенного (поверхность), слабо окрашенных (слои, близкие к поверхности) и хорошо окрашенных излучений. Неокрашенные, а также слабо окрашенные составляющие отраженного излучения снижают насыщенность цвета краски. Таким образом, светорассеяние приводит к снижению насыщенности. Рассеивающие краски также называются мутными, а нерассеивающие — прозрачными.
В цветной фотографии применяются краски, представляющие собой раствор красителя в желатине. В их слоях происходит светорассеяние на мицеллах желатины. Доля рассеянного света в этом случае невелика, и краски считаются нерассеивающими, прозрачными, хотя это верно лишь в первом приближении.
В мутных средах направленный пучок проникает только на некоторую глубину. Его рассеянные составляющие распространяются во все стороны, в том числе и в сторону, с которой пришел пучок, и выходят из верхних уровней красочного слоя. Увеличение толщины слоя сверх той, на которую проникает свет, не приводит к повышению оптической плотности краски. Это видно из рис. 12.1 на примере желтой краски. Увеличение ее количества сверх сП4 не приводит к возрастанию плотности. Это явление начинает сказываться и при меньших концентрациях: приращение плотности отстает от приращения толщины, и график Dλмax (сп) искривляется.
Цвета наложений рассеивающих сред получаются иными, чем прозрачных. Мутная краска, наложенная на прозрачную, закрывает ее в большей или меньшей степени. Если при этом она сильно рассеивает, то свет до нижней не доходит и наложение имеет цвет верхней. Если же верхняя рассеивает не полностью, то ее цвет преобладает в суммарном. Например, наложение «желтая—голубая» выглядит желто-зеленым в случае рассеивающей желтой и зеленым при прозрачной. Если рассеивающая краска находится внизу, толщина ее слоя используется лишь частично и цвет в большой степени зависит от верхней прозрачной краски.
Как видно из рис. 12.9, плотности рассеивающих красок растут медленнее, чем их концентрации. Так как цветоделение состоит в регистрации зонального поглощения оригинала, определяемого поверхностной концентрацией вещества, вызывающего его окраску, то при воспроизведении цветов рассеивающими красками большие плотности репродукции не получают нужного значения. Применение рассеивающих красок приводит к осветлению репродукции.
Сильно рассеивающие краски называются к р о ю щ и-м и. Примером служат малярные краски, которые полностью закрывают закрашенную ими поверхность, делая невидимыми, например, пятна на ней. Для субтрактивного синтеза они непригодны.
На рис. 12.11 показана схема недостатков сред субтрактивного синтеза на примере желтой краски. Смещение ее спектральной кривой в соседнюю зону приводит к отклонению цветности от заданной принципами субтрактивного синтеза. Невозможность достижения больших зональных
Рис. 12.11. Схема, иллюстрирующая особенности реальных красок, приводящие к искажению цветовоспроизведения плотностей из-за светорассеяния равноценна примеси белого — «разбеленности» краски. Наконец, возникновение оптической плотности в третьей зоне, связанное с плавностью кривой, равноценно примеси черного к «чистой» краске — «серости» краски.
Вследствие всех этих недостатков число цветов, воспроизводимых реальной триадой, оказывается ограниченным. Оно называется — цветовым охватом триады. Так, красноватые краски не дают возможности воспроизводить чисто-пурпурные цветовые тона, синеватые—чисто-голубые и оранжевые — чисто-желтые. Разбеленность и серость красок ограничивают охват по насыщенности.
Выше было сказано, что цветности красок изменяются с изменением их количеств. Кроме того, из-за светорассеяния оптические плотности красочных наложений оказываются связанными с поверхностными концентрациями красок нелинейно. Эти явления приводят к нелинейности многих зависимостей теории цветовоспроизведения. Будем их аппроксимировать линейными, оговаривая всякий раз приближенность получаемых результатов.
Со светорассеянием в красочных слоях связана весьма существенная особенность процесса цветовоспроизведения. Рассеивающие краски не позволяют получать большие оптические плотности даже при их тройном наложении. В связи с этим теневые участки репродукции, синтезированной ими, получаются недостаточно темнымы. В целом она выглядит осветленной по сравнению с оригиналом. Для устранения этого недостатка на трехкрасочную репродукцию накладывают четвертое частичное изображение — черное. Его градацию рассчитывают так, чтобы краска легла главным образом на темные участки изображения, не загрязняя светлых.
Отрасли техники, использующие прозрачные краски — кинематография, цветная фотография, применяют трехкрасочный синтез, а полиграфия, располагающая мутными, — как правило, четырехкрасочный.
