Глава 5.
Профилирование и характеризация цветовых устройств

Процедура построения цветового профиля устройства называется профилированием (характеризацией) устройства. Она заключается в нахождении связи между цветами в цветовом пространстве устройства и их колориметрическими значениями в цветовом пространстве XYZ либо Lab, на основании которой можно осуществить преобразование изображения из цветового пространства устройства в аппаратно-независимое внутреннее цветовое пространство CMS. Помимо профилирования часто осуществляется также процедура калибровки либо линеаризации устройства, которая заключается в приведении параметров воспроизведения изображения устройством в строгое соответствие с требованиями, регламентируемыми специальными стандартами. К примеру, стандарт ISO 12646 требует, чтобы монитор, который используется для работы с цветными изображениями в полиграфии, имел цветовую температуру точки белого 5000К и энергетическую яркость 80—120 кд/м.кв. Для этой цели используются специальные тестовые цветовые таблицы — цветовые мишени — которые содержат определенный набор контрольных цветов. Как правило, в качестве этих цветов выбираются основные аддитивные — красный, зеленый, синий, — базовые субтрактивные — желтый, пурпурный, голубой, — цвета и различные их градации, к которым добавляются белый и черный цвета и градации серого, а также различные дополнительные цвета, правильное воспроизведение которых важно для данной системы цветовоспроизведения (оттенки человеческой кожи, цвета голубого неба, воды, листвы деревьев и т.д.). Конкретный набор контрольных цветов и их расположение в мишени меняется в зависимости от версии мишени и ее производителя.

Мишени для профилирования планшетных сканеров и фотокамер изготовляются на фотобумаге либо (реже) типографским способом. Несмотря на то, что мишени изготавливаются при строжайшем соблюдении требований качества, некоторые расхождения цветов от одной партии мишени к другой все равно имеют место. Поэтому к каждой такой мишени прилагается файл данных, в котором содержатся значения цветовых координат контрольных цветов, измеренные спектрофотометром. Эти данные используются при расчете профиля. Для профилирования пленочных сканеров и сканеров, работающих с прозрачными оригиналами, используются аналогичные версии цветовых мишеней, выполненные в виде цветных диапозитивов. Мишени, предназначенные для профилирования принтеров, печатных станков и другого печатного оборудования поставляются в виде готовых для печати файлов в формате TIFF либо PostScript, с которых мишень выводится устройством на бумагу. Мишени, используемые для профилирования мониторов, видео- и проекционного оборудования, представляют собой текстовые файлы, в которых записаны координаты цвета RGB тестовых цветов (эти цвета с помощью специального программного обеспечения проецируется на экране и измеряются с помощью спектрофотометра либо колориметра).

Большое распространение получила цветовая мишень IT8 [24], стандартизированная Международной организацией по стандартизации (ISO). Стандарт IT8.7/1 описывает тестовую таблицу, предназначенную для слайд-сканеров и сканеров, работающих на просвет. Стандарт IT8.7/2 описывают тестовую таблицу, предназначенную для сканеров, работающих на отражение. И наконец стандарт IT8.7/3 описывает тестовую таблицу для калибровки принтеров, офсетных печатных и других устройств печатного вывода изображения. Тестовые таблицы IT8 производит целый ряд фирм, такие как Kodak, Agfa, Fuji и многие другие, включая и так называемых «независимых» производителей. Фирма Kodak в рамках стандарта IT8 производит три типа тестовых таблиц: Q-60E1 — прозрачная тестовая таблица размером 4 на 5 дюйма, выполненная на фотопленке Kodak Ektachrome, Q-60E3 — такая же тестовая таблица, но размером 24 на 36 мм; Q60-R1 — непрозрачная тестовая таблица размером 5 на 7 дюйма, выполненная на фотобумаге Kodak Ektacolor.

Вне зависимости от производителя, все тестовые таблицы IT8 имеют одинаковый рисунок, составленный из 240 тестовых цветовых образцов, контрольной шкалы серого и тестового изображения. Каждый цветовой образец имеет свой номер (от 1 до 22) и буквенный индекс (от A до L). Цвет и расположение образцов строго регламентируется стандартом.

Образцы с A1 по L12 представляют собой контрольную шкалу цветов, составленную на основании предложений фирм Agfa, Kodak, Fuji, Konica таким образом, чтобы их можно было воспроизвести на любых типах фотографических материалов, производимых этими фирмами. Цвета сгруппированы по цветовому оттенку, яркости и насыщенности.

По строкам от A до L представлены различные цвета, отличающиеся своим цветовым тоном. Всего таких цветов получается 12. Каждый цвет разделен по колонкам на три группы: от 1 до 4, от 5 до 8 и от 9 до 12, в которых цвета отличаются своей яркостью. И, наконец, в рамках каждой такой группы цвета расположены в порядке изменения их цветовой насыщенности. Всего таким образом получается 144 цветовых образцов.

Образцы с A13 по L19 представляют собой шкалу чистых спектральных цветов: голубого (13), пурпурного (14), желтого (15), черного (16), красного (17), зеленого (18) и синего (19). От строки A до строки L они расположены в порядке изменения свой насыщенности: от почти белого (строка A) до самого насыщенного (строка L). Всего таким образом получается 84 цветовых образцов. Образцы с A20 по L22 не регламентируются стандартом и могут быть заполнены по усмотрению производителя. Так фирма Kodak располагает здесь 12 контрольных телесных цветов и тестовое изображение, по которым можно контролировать правильность цветопередачи тонов кожи. Внизу таблицы IT8.7/1 находится нейтрально-серая тестовая шкала, представленная 22 градациями серого от почти белого (1) до почти черного (22).

Рис. 5.1. Цветовая мишень IT8.7/2 производства фирмы Agfa
для профилирования планшетных сканеров, работающих на отражение

Наиболее часто используемой цветовой мишенью для профилирования фотокамер и контроля цвета в фотографии используется цветовая мишень ColorChecker ColorRendition Chart, разработанная 30 лет назад на основе образцов из цветового атласа Манселла и распространяемая сейчас швейцарской фирмой GretagMacbeth. Эта мишень содержит 18 цветовых образцов и шкалу нейтральных цветов, содержащую 6 образцов ахроматических цветов: черный, белый и различные оттенки серого. В связи с широким распространением цифровой фототехники фирма GretagMacbeth расширила ColorChecker добавлением дополнительных контрольных цветов для возможности использования в качестве цветовой мишени для профилирования цифровых фотокамер (эта версия мишени имеет обозначение ColorChecker SG) [26].

Рис. 5.2. Цветовая мишень GretagMacbeth ColorChecker

Существуют также цветовые мишени, предназначенные для использования с конкретными типами цветоизмерительных устройств, как, например, цветовая мишень i1 RGB Target 1.5 (рис. 3.7), разработанная фирмой GretagMacbeth для профилирования цветных не-PostScript принтеров с использованием спектрофотометра Eye-One.

По данным, полученным в результате измерения тестовой мишени, программное обеспечение, осуществляющее построение профиля, находит взаимосвязь между колориметрическими координатами цветовых образцов (эти значения являются заранее известными) и их значениями, которые были получены в результате промера тестовой мишени с помощью спектрофотометра либо колориметра. Для сканеров, цифровых камер и других устройств ввода изображения эти данные вводятся из файла изображения, полученного путем сканирования мишени. Таким образом, мы получаем набор дискретных функций

(5.1 а)

(для устройств ввода изображений)

и

(5.1 б)

(для устройств ввода изображений), где RGB/CMYKD — цветовые координаты цвета, воспроизводимого устройством с помощью аддитивного (RGB) либо субтрактивного (CMYK) цветосинтеза, XYZ/LabPCS — колориметрические координаты этого цвета. По этим данным специализированное программное обеспечение для создания цветовых профилей строит таблицы преобразования цветовых координат — CLUT — по которым цветовые координаты изображения в цветовом пространстве устройства могут быть преобразованы в аппаратно-независимое колориметрическое пространство CMS и наоборот. Поскольку число промеренных образцов намного меньше числа точек, которые должны быть записаны в CLUT, необходимые промежуточные точки вычисляются математически по различным алгоритмам. Поэтому качество профиля, с одной стороны, зависит от правильности выбора и точности измерения цветовой мишени, использованной для для профилирования устройства, а с другой, — от программного обеспечения, с помощью которого строится профиль, и правильности выбранных при этом настроек.

Для этой цели используется специализированное программное обеспечение, которое поставляется вместе с цветоизмерительным калибровочным оборудованием или приобретается отдельно (программы GretagMacbeth ProfileMaker [36], Monaco EZColor, Heldenberg PrintOpen и другие).

[ оглавление ]