Цвет: словарь терминов

CIE - Comission International de l´Eclairage - Международная комиссия по освещению, МКО - международная организация, разрабатывающая и принимающая стандарты в области светотехники, фото- и колориметрии.

CMYK    "Компьютерная" цветовая модель, ориентированная на представление изображений, предназначенных для полиграфического воспроизведения, что и определяет ее особенности. В отличие от всех остальных распространенных цветовых моделей, является не трех-, а четырехкомпонентной. В качестве базовых для модели выбраны цвета, примерно дополнительные к основным: желтый (англ. Yellow), голубой (англ. Cyan), пурпурный (англ. Magenta), и к ним добавлен черный цвет (англ. blacK, либо Key color - "ключевой цвет"). Желтый цвет является дополнительным к синему, голубой - дополнительным к красному и пурпурный - дополнительным к зеленому. Теоретически, этого достаточно для получения всех цветовых тонов, хотя мы неизбежно столкнемся с ограничениями в насыщенности цвета. Однако при нанесении красок желтого, голубого и пурпурного цветов на бумагу мы получим не черный, как ожидается по теории, а грязный цвет какого-либо оттенка. Причина этого - в несовершенстве реальных красителей. Поэтому было предложено при воспроизведении темных тонов к трем вышеназванным подмешивать четвертый - черный - цвет в определенной пропорции. Следует учитывать, что цветовой охват модели CMYK существенно меньше, чем у любой версии RGB (что вполне соответствует цветовому охвату напечатанного на бумаге изображения). Цвета в модели CMYK представлены пользователю числами от 0 до 100 (процентами), хотя число реальных уровней яркости, как и в других моделях, составляет 256 для 8-битного представления цвета и 65536 для 16-битного. Причем 0 соответсвует максимуму яркости (минимальной плотности красителя), а 100-минимуму. В модели CMYK есть много особенностей, проистекающих из ее предназначения (лимиты красок, растискивание, алгоритмы генерирования черного цвета и т.д.).

ICC    International Color Consortium - Международный консорциум по цвету. Основная задача - разработка единых стандартов описания цвета и параметров работающих с цветом устройств. Один из главных продуктов организации - стандарт на ICC-профили. В настоящее время в ICC входят практически все компании, которые так или иначе связаны с устройствами, предназначенными для работы с цветом: Barco, Canon, DuPont, Fuji, Xerox, Hewlett Packard, Intel, NEC, Sony, Pantone, Seiko Epson, X-Rite, Gretag и десятки других. Стандарт ICC не привязан к какой-либо определенной платформе. Официальный веб-сайт организации: www.color.org.

ICC-профиль    Инструмент описания параметров цветового пространства. Основа современного управления цветом в компьютерах, поддерживающих работу с графикой, а также в цифровом полиграфическом, печатающем и фотографическом оборудовании. Межплатформенный стандарт. Разработан Международным консорциумом по цвету ICC. ICC-профиль - это файл с расширением .icc или .icm, по своей структуре является набором тегов (tags) (записей), как стандартных (заложенных в стандарт ICC), так и "приватных" (private), содержащих информацию для программных и аппаратных решений конкретного производителя. С теоретической точки зрения важно, что ICC-профиль позволяет дать однозначную колориметрическую "интерпретацию" любому "компьютерному" цвету. Например, R=255 G=0 B=0 (максимально красный) для монитора, на котором пишутся эти строки - это X=0,48618 Y=0,26988 Z=0,00816 в колориметрической цветовой модели XYZ. С помощью ICC-профиля возможна и обратная процедура. С практической точки зрения ICC-профиль - это инструмент преобразования цветовых пространств. Он позволяет преобразовывать цвет:    1) из одного аппаратно-зависимого цветового пространства в другое (пример: вывод на экран монитора отсканированного слайда; и монитор и сканер снабжены профилями);    2) из аппаратно-зависимого цветового пространства в аппаратно-независимое (пример: мы сканируем слайд и получаем графический файл в цветовом пространстве sRGB, а не в том, которое присуще сканеру);    3) наоборот: из аппаратно-независимого цветового пространства в аппаратно-зависимое (примеры: распечатка файла, сохраненного в sRGB, на принтере; вывод того же файла на монитор);    4) из одного аппаратно-независимого пространства в другое (пример: преобразование графического файла из sRGB в Lab, осуществляемое в Фотошопе с целью его обработки). В любом случае такое преобразование осуществляется на основе т.н. PCS (profile connection space - пространства сопряжения профилей), т.е. на основе соотнесения "компьютерных" цветовых значений с цветовой моделью, принятой в качестве базового стандарта. В качестве PCS выступет либо модель XYZ, либо модель L*a*b*. Производитель как правило комплектует устройство ICC-профилем. Такой профиль намного лучше чем ничего (при отсутствии профиля Windows по умолчанию предполагает, что это sRGB). При его отсутствии можно скачать профиль из интернета (например, с сайта производителя). Недостаток профилей такого рода в том, что они представляют некий усредненный для данной модели вариант, в то время как каждый аппарат индивидуален, мало того, численные представления одних и тех же цветов одним и тем же аппаратом меняются со временем. Следует учитывать и то, что разным настройкам одного и того же монитора (скажем, по яркости и контрасту) соответсвуют разные (sic!) ICC-профили. Кроме того, ICC-профиль может быть сгенерирован специальной калибровочной программой. Программа работает в связке с аппаратным калибратором или же калибровка осуществляется визуально пользователем компьютера. Наилучшим решением является профиль, аппаратно сгенерированный при помощи калибратора. Существуют также программы, позволяющие отредактировать ICC-профиль вручную. Получить более подробное представление об "устройстве" ICC-профиля можно с помощью бесплатной программы ICC Profile Inspector, которую можно скачать с официального сайта ICC по адресу www.color.org/profileispector.html.

L*a*b*    Цветовая модель, была предложена CIE в качестве модели равноконтрастного цветового пространства, то есть такого цветового пространства, в котором пороги цветоразличения человеческого глаза для разных цветовых областей были бы приблизительно равны в численном выражении. Координата L (luminance) выражает светлоту цвета (то есть субъективный коррелят яркости, или некое число, пропорциональное величине светового ощущения типичного наблюдателя, прошедшего световую адаптацию), а координаты a* и b* - его цветность. Величина L является безразмерной и лежит в диапазоне от 0 до 100. Не существует однозначной связи величины L с физической яркостью. Это связано с тем, что световая адаптация наблюдателя определяется самым ярким участком наблюдаемой сцены (если угловой размер этого участка не слишком мал). Кроме того, после прохождения цветовой адаптации наблюдатель будет воспринимать как белый (L=100 a=0 b=0) цвет в достаточно широком диапазоне цветовых температур. Поэтому, в отличие от цветовых моделей RGB и XYZ, модель L*a*b* "доопределяется" до конкретного физического цвета через указание цветовой температуры источника света. См. также Lab.

Функциональная зависимость величины L от I выражается

Lab    "Компьютерная" реализация системы L*a*b*. Осью L (Luminance) задается светлота/яркость ¹ цвета. Пользователю эта величина представляется числами от 0 до 100 (т.е. процентами). Реально канал квантован, как и в других "компьютерных" моделях, на 256 (при 8-битном) или 65536 (при 16-битном представлении цвета). Оси а и b задают цветность данного цвета, но нужно принять во внимание, что одни и те же значения a и b при разных значениях L не дают одинаковой цветности. (Это связано в том числе и с тем, что яркость излучений трех основных цветов в модели RGB существенно различна). Числа, выражающие a и b, могут принимать как положительные, так и отрицательные значения в пределах от 0 до ±120. Модель не требует icc-профиля, поскольку сама является PСS. То есть для Lab не существует различия различие между цветовым пространством и цветовой моделью в "компьютерном" значении термина; если RGB бывают разные, то Lab всегда одна и та же. Именно это сделало бы Lab оптимальным стандартом для передачи графических файлов между пользователями и размещения изображений в интернете (о чем говорит Дэн Маргулис в своей книге "Эффективная работа в Photoshop"), однако в этом качестве исторически победила RGB. Модель хорошо знакома пользователям Photoshop. Считается, что неоднократное преобразование графического файла из RGB в Lab и обратно не приводит к ухудшению качества изображения (однако нужно понимать, что в данном случае неоднократность, как в известном анекдоте, равна 3-4, максимум 5, но уж никак не 15). Иногда при таком преобразовании немного изменяется тональность видимой на экране картинки (особенно в тенях). О практических возможностях модели Lab при цветокоррекции рассказывается в вышеупомянутой книге Маргулиса, которую мы всем настоятельно рекомендуем прочитать.

RGB    Цветовая модель, которую не без оснований можно считать основной. В качестве основных стимулов приняты три монохроматических излучения красного, зеленого и синего цветов с длинами волн, соответственно, 700, 546,1 и 435,8 нанометров. Принята CIE в 1931 г.

RGB, компьютерная реализация    "Компьютерная" цветовая модель, разработанная на основе RGB. Основные цвета этой модели, разумеется, синий, зеленый и красный. Шкала интенсивности стимулов дискретна. При 8-битном представлении цвета получается 256 уровней яркости (от 0 до 255) для каждого из трех стимулов, при 16-битном - 65536.

Здесь необходимо провести различие между стандартными "компьютерными" реализациями RGB, такими как, например, sRGB, Adobe RGB, ColorMatch RGB, Apple RGB (то есть цветовыми пространствами), с одной стороны, и, если можно так выразиться, "просто RGB", с которой мы имеем дело, если совершенно не используем управление цветом. "Просто RGB", которую можно также назвать неопределенной RGB - это, с точки зрения колориметрии, своего рода "недо-модель". В качестве основных стимулов приняты излучения синего, зеленого и красного цветов, но что это за излучения и каковы точные значения их цветности - не нормируется. Формула красного цвета - R=255 G=0 B=0, но, если мы выведем картинку с таким цветом на пять разных мониторов, мы получим пять разных оттенков красного цвета.

sRGB    Стандартное цветовое пространство, принятое в Windows в качестве цветового пространства "по умолчанию". Это означает, что любые графические файлы, не имеющие ICC-профиля, обрабатываются так же, как файлы с профилем sRGB. Это также означает, что все приложения, работающие с графикой и при этом не имеющие встроенной системы управления цветом, отображают все графические файлы, как если бы они были сохранены в цветовом пространстве sRGB (заметим в качестве примечания, что единственная на сегодняшний день просмотровая программа (viewer), понимающая ICC-профили - это ACDSee версии 7, и все остальные "вьюеры" будут корректно отображать только файлы, сохраненные в sRGB, прочие же файлы будут демонстрироваться с заметными цветовыми искажениями).

Цветовое пространство sRGB было предложено Microsoft в качестве стандарта обмена изображениями (до некоторой степени как упрощенная "любительская" альтернатива системе управления цветом, основанной на ICC-профилях). Параметры sRGB (в первую очередь, значения цветности его основных цветов и, как следствие, цветовой охват) были подобраны таким образом, что они близки к параметрам наиболее типичных мониторов (прежде всего, CRT, хотя и LCD-мониторы имеют сходные характеристики). Таким образом, как предполагалось, изображения, сохраненные в sRGB, будут отображаются с приемлемыми искажениями даже при отсутствии управления цветом (здесь надо учитывать, что на цветовые искажения при отображении картинки влияют не только цветности основных цветов, но и конкретные кривые функции квантования яркости каждого цветового канала монитора, чей реальный вид может сильно отличаться от номинальной степенной функции с показателем степени 2,2, поэтому говорить о незначительности цветовых искажений при пользовании некалиброванным монитором было бы опрометчиво).

То, что (теоретически) параметры sRGB подогнаны под типичный монитор, может быть отнесено к преимуществам этого цветового пространства. К недостаткам же можно отнести вытекающий из этого незначительный цветовой охват (что приводит к невозможности адекватного воспроизведения цветов максимальной насыщенности, особенно зеленого и голубого).

Цветовое пространство sRGB стало стандартом хранения визуальной информации в цифровом виде. Подавляющее большинство изображений в интернете сохранены именно в нем. Все цифровые камеры записывают файлы в sRGB (немногочисленные профессиональные модели предоставляют фотографу выбор между sRGB и вторым цветовым пространством - это почти всегда , но sRGB все равно является умолчательной установкой). Все сканеры также предлагают sRGB как основной или единственный вариант для сохранения сканов. В результате любого сканирования слайдов/негативов на заказ Вы получите файл в sRGB, если предварительно не договорились о чем-то другом. По авторитетному мнению Дэна Маргулиса, варианты, когда цветового охвата sRGB недостаточно, на практике встречаются не так уж часто, и sRGB в большинстве случаев является приемлемым выбором даже для профессиональной полиграфии.

Приходилось встречать мнения, что sRGB - это "плохое" цветовое пространство, что ему присущи некие "искажения", и даже встретилось такое высказывание: "когда картинка сохранена в sRGB, там уже нечего портить" (sic!). Спешим заверить, что мнения такого рода опрометчивы и некомпетентны. Искажения присущи конкретным устройствам или алгоритмам преобразования, а не такой математической абстракции, как цветовое пространство. Действительно, при наличии в изображении цветов, выходящих за его цветовой охват (имеющих высокую насыщенность), изображение при преобразовании в данное цветовое пространство будет изменено по тому или иному алгоритму (подробнее см. "характер преобразования цветовых пространств"); если же изображение не содержит очень насыщенных цветовых деталей, то беспокоиться вообще не о чем.

Сравнение цветовых охватов sRGB и Adobe RGB в координатах XY

XYZ    Цветовая модель, наиболее часто используемая в колориметрии. Создана на основе модели RGB, однако отличается целым рядом преимуществ. В качестве основных в модели XYZ выбраны нереальные цвета, более чистые, чем спектральные (нереальный цвет - математическая абстракция, не соответствующая никакому существующему цвету). Благодаря этому модель имет огромный цветовой охват. Одна из PCS (см. ICC-профиль). Впрочем, пользователю компьютера с этой моделью практически не приходится иметь дела.