- •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
13.3. Воспроизведение однокрасочных наложений
13.3.1. Цветоделение дубликата и синтез репродукции
Пусть оригинал-дубликат выполнен в виде трех расположенных рядом однокрасочных клиньев (рис. 13.2, а). Каждое из полей клиньев образовано реальными красками субтрактивного синтеза, поверхностные концентрации которых сп0, сп1, сп2, сп3,. Для изготовления и воспроизведения дубликата выбрана триада, спектральные кривые которой показаны на рис. 13.3. Поглощением красок в тех зонах, где оно минимально, будем пренебрегать. Тогда каждая из кривых оказывается распространенной только на две
Рис. 13.2. Оригинал (а), его цветоделенные негативы (б), частичные изображения (в) и картина совмещения частичных изображений (г) зоны — полезного поглощения и ту, где вредное поглощение значительно.
Для точного воспроизведения цветов оригинала требуются те же количества красок, которые содержатся на полях клиньев. Степень отклонения от этого — степень цветодели-тельного искажения. Поэтому, пользуясь дубликатом, можно оценить результаты цветоделения не только качественно, но и количественно.
Допустим, что для цветоделения использован фотографический материал, имеющий линейную относительно lg Я характеристическую кривую. В таком случае оптические плотности цветоделенных негативов будут пропорциональны зональным плотностям красок, или, что то же, их поверхностным концентрациям, которые различны на разных полях. Из определения коэффициента контрастности следует: ΔDH = γΔ lg H. Но так как интервал экспозиций, сообщаемых оригиналом, равен интервалу его плотностей, т. е. A lg H — = ΔDор, то ΔDH = γΔDор.
Рис. 13.3. Кривые поглощения красок, которыми выполнен оригинал рис. 13.2
Определим, какими должны быть эти негативы. В зоне пропускания синего светофильтра поглощает не только желтая, но и пурпурная краска (рис. 13.3, а и б). Поэтому оптические плотности синефильтрового негатива связаны с зональными плотностями полей как желтого, так и пурпурного клиньев оригинала. Следовательно, синефильтро-вый (желтый) негатив имеет градацию по обеим указанным краскам (рис. 13.2, б). Поскольку вредное поглощение пурпурной краски меньше полезного поглощения желтой, изображение пурпурного клина на желтом негативе малоконтрастно. (Контраст изображения оценивается интервалом его оптических плотностей или тангенсом угла наклона градационной кривой.)
Градация, вызванная вредным поглощением, называется вредной. Как видно из рис. 13.2, б, желтый негатив имеет вредную градацию по пурпурной краске.
Пурпурный (зеленофильтровый) негатив должен иметь полезную градацию по пурпурной краске и вредную — по голубой. При этом контраст изображения голубого клина не может быть большим (рис. 13.2, б).
В красной зоне краски оригинала в нашем случае не обладают вредным поглощением, и поэтому голубой (крас-нофильтровый) негатив имеет только полезный контраст по голубой краске.
Изготовив с цветоделенных негативов диапозитивы и переведя оптические плотности их почернений в соответствующие количества красок, получим частичные изображения, показанные на рис. 13.2, в.
На рис. 13.2, г они представлены подготовленными к совмещению на бумажной подложке. Буквами г, п, ж указаны цвета клиньев в оригинале, буквами Г, П и Ж — цвета каждого из частичных изображений
Рассмотрим свойства полученной таким образом репродукции в двух случаях: а — краски синтеза идеальны; б — краски синтеза — те же самые, из которых состоит оригинал.
Синтез идеальными красками. Из рис. 13.2, г видно, что изображение желтого клина образовано на репродукции только желтой краской, так как по ней имеет градацию только желтый негатив (рис. 13.2, б, верхняя горизонталь). Репродукция пурпурного клина получается совмещением контрастного пурпурного изображения и менее контрастного желтого. Она поэтому имеет не чисто-пурпурный, а красноватый цвет Из рис. 13.3, б видно, что краска оригинала тоже красноватая, так как довольно сильно поглощает в синей зоне. Это поглощение и обеспечивается в репродукции идеальной желтой краской. Точно так же голубой клин должен изображаться двумя красками — голубой (контрастное изображение) и пурпурной (малоконтрастное).
Следовательно, если бы синтез был проведен идеальными красками, то репродукция была бы и при данном цветоделении по цветам тождественной оригиналу.
Синтез реальными красками. Если оптические плотности тех же диапозитивов (рис. 13.2, в) перевести в соответствующие количества красок, которыми создан оригинал, то результат воспроизведения резко изменится по сравнению с результатом, достигаемым идеальными красками. Наложе-
нне желтого клина на пурпурный оказывается ненужным: пурпурный и без того имеет красноватый цвет. Наложение желтого только приведет к искажению цвета, который станет не красновато-пурпурным, как в оригинале, а чисто-красным. Подобным же образом будет искажен и цвет голубого клина: пурпурная краска оказывается в этом случае также излишней.
Чтобы сформулировать одно из основных правил тео-рии цветовоспроизведения, вновь обратимся к рис. 13.2. Возьмем для примера результат, полученный за синим, светофильтром. В зоне его пропускания поглощают две краски — желтая, выделяемая, и пурпурная, которая на желтом негативе тоже выделяется, хотя для получения точного изображения реальными красками этого не требуется. Поэтому пурпурный клин воспроизводится не одной пурпурной краской, а наложением желтой на пурпурную. Таким образом, если в зоне, управляемой данной краской (желтой), обладает вредным поглощением другая (пурпурная), то частичное изображение, образованное выделяемой (желтой) краской, будет состоять из двух. Одно из них полезное, требуемое условиями синтеза, другое — вредное, загрязняющее, которое ляжет на краску, имеющую в зоне пропускания светофильтра вредное поглощение (пурпурную).
Все сказанное о желтой и пурпурной красках относится и к другим в соответствии с их свойствами. Например, голубой клин репродукции (рис. 13.2, г) оказывается загрязненным пурпурной краской, в зоне выделения которой голубая имеет поглощение. Голубое частичное изображение не содержит вредных, потому, что в красной зоне другие краски, кроме голубой, не поглощают.
Итак, основное правило цветоделения: краска, обладающая вредным поглощением взоне, которой управляет данная, при синтезе загрязняется данной, и цвет репродукции искажается. Количество загрязняющей краски определяется вредным поглощением загрязняемой.
Уточним в связи с этим понятие «невыделяемая краска». Это — та, которая не должна выделяться по условиям синтеза, но может выделиться по условиям анализа, что неизбежно для красок, поглощающих в нескольких зонах спектра.
На практике принято говорить о плохой отделяемости одной краски от другой.
Цвета объектов природы или оригиналов репродуцируются так же, как и соответствующие поля красочных клиньев.
Поэтому поля произвольных, объектов, требующие для воспроизведения только желтой краски, получаются оранжевыми, а только голубой— синеватыми. Если для воспроизведения того или иного участка объекта требуется не одна краска, а несколько, то его цвет будет искажен пропорционально вкладу каждой из них. Поэтому соотношения, полученные при рассмотрении частного объекта — дубликата, имеют общий характер.
13.3.2. Принципы оценки цветоделительных искажений и их коррекции
Вследствие вредного поглощения краски, создающего помеху при синтезе, которую традиционно называют цвето-делительным искажением, соответствующая зональная плотность репродукции становится большей, чем в оригинале (см. рис. 13.2). Желтая краска ложится на пурпурную, мешающую ее выделению (клинья на рис. 13.2, г). В этом случае говорят, что желтая плохо отделяется от пурпурной. В приведенном примере пурпурная так же плохо отделяется от голубой.
Условие точного цветоделения в реальном процессе цветовоспроизведения применительно к оригиналу-дубликату выглядит следующим образом: плотности цветоделенного негатива должны зависеть от количеств выделяемой и не зависеть от количеств невыделяемых красок. В нашем примере этому условию удовлетворяет только голубой негатив.
В приложении к произвольному оригиналу условие точного в отношении данных красок цветоделения можно сформулировать так. На цветоделенном негативе произвольный оригинал должен давать градацию оптических плотностей только на участках, которые для точного цветоделения требуют тех или иных количеств выделяемой краски, и не давать градации на участках, которые воспроизводятся невыделяемыми красками. Такая формулировка по отношению к произвольному оригиналу мало практична: если он фотографируется без дубликата, то количества красок, нужные для воспроизведения того или иного участка — его субтрактивные координаты, заранее неизвестны.
Следовательно, для оценки точности цветоделения в отношении данных красок произвольный оригинал необходимо подвергать цветоделительной съемке совместно с дубликатом; в простейшем случае дубликатом могут быть несколько полей, сделанных красками синтеза. Это позволяет, в частности, оценивать цветоделительные искажения на участках негативов произвольного оригинала по результатам цветоделения дубликата. Он, таким образом, используется для определения субтрактивных координат тех или иных цветов произвольного оригинала.
Цветоделительные искажения можно выражать, например, графиками отделяемости. Они строятся в общем случае в координатах Di (cjп), где Dі — плотность цветоделен-ного негатива (i — к, з или с); сjп — поверхностная концентрация краски (j — г, п или ж). На практике пользуют-
Рис. 13.4. Графики отделяемости:
а — желтая (выделяемая) плохо отделяется от пурпурной и полностью — от голубой: б —пурпурная не полностью отделяется от голубой; в — полное отделение голубой от желтой и пурпурной
ся и другими величинами, линейно связанными с указанными, если они более удобны для измерений. Например, по оси абсцисс откладывают площади растровых элементов (полиграфическое воспроизведение) или номера полей шкалы-клина, так как обычно известны концентрации краски на полях или другие характеристики ее количеств.
На рис. 13.4 показаны графики отделяемости, полученные измерением оптических плотностей негативов по рис. 13.2, б. Они представляют собой перевернутые относительно оси абсцисс градационные кривые частичных изображений, полученные в результате цветоделения за данным светофильтром. Из графиков видно, что желтый негатив (рис. 13.4, а) имеет большой вредный контраст по пурпурной краске, и желтая, следовательно, отделяется от нее плохо. Из рис. 13.2, г следует, что желтая краска ложится на пурпурный клин. Пурпурная отделяется от голубой краски не полностью (рис. 13.2, г и 13.4, б). Голубая отделяется от желтой и пурпурной красок (рис. 13.4, б) идеально.
Иногда те же зависимости представляют в координатах Dpi(Dop), т. е. в виде обычных градационных графиков. В этом случае ось ординат имеет направление, обратное показанному на рис. 13.4, и графики зеркально обращаются.
Цветоделительные искажения можно выражать не только графически, но и численно, например отношением тангенсов углов наклона графиков отделяемости или величиной, искажающей разности ΔDБ-j, где индекс указывает разность оптических плотностей, измеренных на цветоделением негативе: Б — белого поля (бумаги, свободной от краски), дающего на негативе максимальную плотность, и j — поля, образованного краской, которая дает Цветоделительные искажения (при идеальном цветоделении под данные краски она бы не выделялась).
Численное значение рассматриваемой величины ΔDБ-j может быть получено как в результате непосредственного измерения оптических плотностей цветоделенного негатива, так и прочитано по графику отделяемости (рис. 13.4, а). Оптическая плотность негативного изображения белого поля выражается на этом графике ординатой Dно, взятой при нулевой плотности оригинала (за которую, как известно, принимается оптическая плотность бумаги).
На рис. 13.4, а показано значение искажающей разности для некоторого поля п оригинала-дубликата:
Чем разность ΔDБ-П меньше, тем желтая краска лучше отделяется от пурпурной.
Все сказанное о красочных клиньях, в соответствии с основным положением дубликационной теории, относится и к тождественным им по цветам участкам произвольных оригиналов.
На рис. 13.5 (на вклейке) показан оригинал-дубликат, состоящий из однокрасочных клиньев. Рядом с ним расположены детали произвольного объекта, совпадающие по цвету с тем или иным полем клина. Цвет лимона -- детали произвольного оригинала -- того же цвета, что и одно из полей желтого красочного клина, окажется на репродукции искаженным так же, как и цвет поля дубликата. Малина изображается подобно полю среднего клина и поэтому на репродукции получается не пурпурной, а красной: на ее изображение, как и на поле дубликата, ложится желтая краска.
Василек передается правильно, потому что голубая краска, его воспроизводящая, отделяется от других хорошо. Следовательно, недостаточная отделяемость красок (или, что тоже, плохое в отношении данных красок цветоделение) сказывается на воспроизведении произвольного оригинала таким же образом, как и на репродуцировании дубликата.
Выше (с. 172) были изложены общие принципы цветодели-тельной корректуры. Дубликационная теория позволяет представить их более наглядно. На примере дубликата недостатки цветоделения отчетливо видны.
Рис. 13.6. Схема маскирования желтого негатива
Цветоделительная ретушь. В нашем случае ее техника проста: нужно закрыть вредные изображения на желтом и пурпурном негативах, где они расположены отдельно от полезных — цветоделительные искажения очевидны. Если же оригинал произвольный, ретушь цветоделенных негативов значительно сложнее и требует от исполнителя высокой квалификации. Однако работа облегчается применением дубликата («атласа ретушера»). Объем ретуши, который потребовался бы для приведения цветов репродукции к цветам оригинала, в случае дубликата известен: он выражается разностью количеств краски на участках репродукции и оригинала. Тем самым становится известным и характер ретуши негативов произвольного оригинала, поскольку тождественные цвета воспроизводятся одинаково. Например, негативное изображение малины (рис. 13.5) нужно корректировать так же, как и соответствующее ей по цвету поле негатива пурпурного клина.
Маскирование. Под цветокорректирующим. маскированием в широком смысле слова подразумеваются все методы автоматического устранения цветоделительных недостатков. Однако часто этому термину придают более узкий смысл, имея в виду компенсацию вредного изображения соответствующим ему, но обратным по распределению оптических плотностей.
Рассмотрим схему процесса на примере дубликата (рис. 13.6). Пусть требуется исправить желтый негатив (рис. 13.2, б), имеющий вредное изображение по пурпурной краске. Выберем тот из негативов, на котором эта (в общем случае любая искажающая) краска выделена полезно. Им оказывается пурпурный. Изготовим с него позитивное изображение так, чтобы интервал его равнялся вредному контрасту на желтом негативе по пурпурной краске. Совместим желтый негатив с диапозитивом. Искажение по пурпурной краске будет компенсировано (пока пренебрежем тем, что маска вносит весьма слабое искажение в изображение голубого клина; см. главу 14). Изображение, закрывающее вредное, называется цветокорректирующей маской. Негатив, с которого ее получают, — м а с к о-в ы м, а тот, который она исправляет, — маскируемым. Более подробно о цветокорректирующем маскировании см. в главе 14.
