Конвертация (перевод) rgb в cmyk и наоборот

Дело в том, что у CMYK цветовой охват более узкий, чем у RGB. У CMYK он соответствует области, обозначенной синим сплошным контуром на рис.1, у RGB – области, обозначенной черным пунктирным контуром. Поэтому, при конвертации из RGB в CMYK часть цветов теряется. Это необходимо учитывать, если Вы работаете в графических редакторах. С другой стороны Вы можете использовать конвертацию для того, чтобы посмотреть, какой приблизительно вид будет иметь RGB-рисунок распечатанный на принтере.

В излучающих системах (RGB) световые потоки суммируются, поэтому результирующие цвета получаются яркими. В поглощающей системе световые потоки вычитаются, производя более тёмные и менее насыщенные оттенки. Этим отчасти объясняется тот эффект, когда яркие насыщенные краски картинки, представленной на экране монитора, становятся выцветшими и тусклыми после вывода её на печать. Если попытаться подвести баланс преимуществ и недостатков цветовой модели CMYK, то итог будет неутешительным. Модель является в принципе аппаратно-зависимой, даёт плохо предсказуемые результаты и имеет очень узкий цветовой охват. На её стороне только одно, но решающее достоинство. Без неё невозможно обойтись, поскольку вся технология современной печати построена на модели CMYK.

8.6. Колориметрическая система cie Lab.

Цветоразличительные свойства зрения минимальны на периферии цветового охвата человека (в зоне насыщенных цветов) и максимальны в области нулевых цветностей (ахроматических тонов). Полностью разрешить эту проблему не удалось до сих пор, однако попытки предпринимаются. В результате CIE разработал более однородные цветовые шкалы − CIE L*a*b* и CIE L*u*v.

Из этих двух моделей более широко применяется цветовая модель CIE L*a*b*, которая является попыткой представить сочетания цветов в модели, максимально приближенной к цветовым ощущениям человека. CIE Lab, где L обозначает светлоту, a − отношение красной/зеленой составляющей, а b − отношение желтой/синей составляющей, − цветовое пространство напоминающее трехмерные цветовые пространства.

Цветовая модель CIE Lab основана на теории о трех оппонентных процессах Геринга (а не на более известной теории трёхкомпонентного зрения). Согласно этой теории, мозг получает информацию о разнице яркости белого и черного (В_max и В_min), о разнице зелёного и красного цветов (G − R), о разнице синего и жёлтого цветов (B − yellow), а жёлтый цвет есть сумма красного и зелёного цветов (yellow = R + G), где R, G и B − яркости цветовых составляющих: красного, зеленого и синего.

CIE Lab наиболее широко применяется для всех математических расчетов, производимых компьютерами при работе с цветом. В частности, все операции с цветом в программе Adobe Photoshop и на всей платформе Windows происходят только в системе CIE Lab.

Таким образом изображение, попадающее в сканер не сразу переводится в систему CMYK, а изначально предстает в промежуточном CIE Lab.

L - параметр светлоты, a и b - цветовые координаты в пространстве. Длина волны для каждого из основных цветов (красного, синего и зеленого) строго определена. Модель CIE Lab представляет все видимые человеком цвета. Она исходно разработана по принципу равномерного восприятия цвета. Это означает, что при изменении любых основных цветов на одну и ту же величину зрительное их восприятие изменяется в той же степени.

Это равноконтрастная колориметрическая система LAB (CIELAB). Она была рекомендована для расчета цветовых разли­чий МКО в 1976 году. В основе построения этой системы лежит рав­ноконтрастное пространство Lab, где соответственно: L — светлота, а и b — показатели цветности. Данные параметры вычисляются через соответствующие координаты XYZ:

L = 116(Y/Y0),/3 - 16, а = 500[(Х/Х0)1/3 - (Y/Y0)n Ь = 200[(Y/Yo),/3 - (Z/Z0)n

Где Х0, У0,Z0 — координаты цвета соответствующего стандартного ис­точника; X, У, Ъ — измеренные координаты цвета образца.

Ц ветовое различие между двумя цветами, выраженное числом по­рогов цветоразличения АЕ, в С1ЕЬАВ определяется по формуле

Где AL = L - Lv Да = а, - а2, Ab = 6, - b2 — разности между соответству­ющими значениями светлоты и показателями цветности сравниваемых цветов. Однако в пространстве LAB невозможно определение доминирую­щей длины волны и чистоты цвета. В связи с этим для определения этих параметров используется пересчет в координаты LCH.

L — яркость цвета (координата яркости) определяется так же, как и в CIELAB.

С (Chroma) — величина отрезка прямой от ахроматической оси L до точки определенного цвета, характеризующей его насыщенность.

Н (Hue) — угол, позволяющий определить цветовой тон.

Координатами LCH обычно пользуются на стадии сканирования и обработки изображений.

Популярность CIELAB объясняется тем, что с ее помощью удалось описать цвет не зависимыми от устройств численными значениями. Это позволило проводить систематический контроль данных о цвете начи­ная с начала обработки оригинала вплоть до получения оттиска.

Цветовое пространство CIELAB наиболее часто используется для измерения непрозрачных цветов (например, для разработки формул цветовых смесей и измерения цветов на оттисках). Цвет и насыщенность соответствуют осям а* и b*. Ось а* лежит между -а* (зеленый) и +а* (пурпурный), а ось b* лежит между -b* (синий) и +b* (желтый). Ось светлоты L* лежит между 0 (черный, ниже) и 100 (белый, выше).         На рисунке ниже показано цветовое пространство CIELAB для непрозрачных цветов. Поскольку оно было получено путем математического преобразования, его конфигурация отличается от диаграммы цветности CIE. Конфигурация индивидуальных уровней светлоты также меняется с L*.

Цветовое пространство CIELAB для непрозрачных цветов.

       На рисунке ниже показано поперечное сечение цветового пространства CIELAB для непрозрачных цветов при светлоте L*, равной 50. Уменьшенный зеленый и увеличенный синий интервалы четко видны.

Поперечное сечение цветового пространства CIELAB для непрозрачных цветов.

       L* = 75,3 означает, что это светлый цвет, который расположен между желтым и красным с а* = 51,2 и Ь* = 48,4. В этом примере мы имеем дело со светлым желтовато-красным или оранжевым.         Вывод: Реальный измеренный цвет не совпадает с заданным эталонным цветом.         Цветовые различия рассчитываются по следующим формулам:         ∆L *= L*_actual — L*_target

∆a* = a*_actual — a*_target

∆b* = b*_actual — b*_target

∆E*_ab = - ∆L*² + ∆a*² + ∆b*²

Весьма целесообразно использовать для этого следующий схематический рисунок.

Пример:		Указанный заданный цвет	Реальный Измеренный цвет
L*		70,0	75,3
a*		55,0	51,2
b*		54,0	48,4

 

Цветовые различия.

 

Исходя из различимости, цветовые отклонения классифицируются следующим образом:

∆E от 0 до 1	В обычных условиях отклонение неразличимо
∆E от 1 до 2	Очень небольшое отклонение, видимое только натренированным глазом
∆E от 2 до 3,51	Среднее отклонение, различимо также не натренированным глазом
∆E от 3,5 до 5	Очевидное отклонение
∆E свыше 5	Значительное отклонение

Расчеты дают следующие значения:         ∆L* = 75.3 – 70.0 = 5.3         ∆a* = 51.2 – 55,0 = – 3.8         ∆b* = 48.4 – 54,0 = – 5.6         

       Поскольку выполненное преобразование носит нелинейный характер, диаграмма цветности CIE и цветовое пространство CIELAB не являются взаимозаменяемыми. Однако тот факт, что последнее широко применяется во всем мире, свидетельствует в его пользу.

СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТА И РАВНОКОНТРАСТНЫХ СИСТЕМ  В предыдущем параграфе мы познакомили читателя с двумя равноконтрастными системами измерения цвета, и так как больше никаких систем мы вводить не будем, здесь, пожалуй, уместно подвести некоторые итоги, т. е. сравнить все пять систем: три колориметрические и две равноконтрастные. Есть все основания считать систему RGB основной. Идея ее проста и понятна, три основных цвета физически осуществимы и могут быть применены в колориметре.  Основные цвета системы XYZ неосуществимы, не могут быть применены в визуальном колориметре, существуют как некоторое математическое понятие, как линейная функция реальных цветов. Однако несомненное удобство системы XYZ — то, что координаты всех реальных цветов положительны и яркость связана только с одной координатой, привело к тому, что система RGB сейчас почти вытеснена системой XYZ. Все же не следует забывать, что система XYZ рождена системой RGB и без нее лишается своей опоры и смысла. Это и побудило нас начать с системы RGB и довольно подробно рассказать о ней. Система X, р, L занимает несколько особое положение. Она очень наглядна, ее координаты непосредственно связаны с нашими ощущениями. Домино  198  рующую длину волны % мы воспринимаем как цветовой тон, т. е. то, что мы собственно и зовем цветом. Чистоту р мы воспринимаем как насыщенность, т. е/ интенсивность окраски, а яркость L (или коэффициент отражения р) — как светлоту.  Недостаток системы для колориметриста очевиден: три ее координаты имеют разные размерности и совершенно непонятно, что с ними делать, например, при сложении цветов. Однако координаты Я, р, L можно однозначно перевести в координаты системы RGB или XYZ и проводить с ними любые колориметрические расчеты.  Итак, все три системы точно выражают цвет, связаны между собой, пригодны для решения любых колориметрических задач, и цвет можно перевести из одной системы в другую.  Системы, определяемые формулами (17.15) и (17.16), принципиально отличаются от трех предыдущих, относясь к той области цветоведения, которую Шредингер назвал высшей метрикой цвета, В гл. 16 мы старались как можно нагляднее показать разницу между цветом как физической величиной и ощущением цвета. Цвет как физическая величина находится полностью в компетенции точной науки колориметрии, а цвет как восприятие, как ощущение— в компетенции психологии. Формулы (17.15) и (17.16) следует рассматривать как попытку, более или менее успешную, перекинуть мост между двумя сущностями цвета. Однако следует помнить, что координаты L*, U*, V* или L*, а*, Ь* нельзя однозначно перевести в координаты системы х', у\ zr или другой колориметрической системы, так как входящие в формулы пересчета величины ио и vo или х'0, у'0 и z'0 зависят от стандартного источника  света А, В, С или D6s, для которого ведется расчет.  Свою основную задачу (ради которой они и созданы)— сделать цветовое пространство равноконтраст-» ным, изотропным обе системы выполняют весьма приближенно. Удивляться этому не приходится: связать физику с психологией —¦ явно нелегкая задача.