Обратная связь
Карта сайта03.06.2009
Тематика: Общая тематикаОсновные принципы системы управления цветом
Цифровое изображение состоит из отдельных точек – пикселов. Каждый пиксел обладает цветом. Цвет в цифровом изображении есть сочетание трёх основных цветов – красного, зелёного, синего (Red, Green, Blue). Поэтому цвет каждого писела описывается тройкой чисел – R, G, B. Так, например, один из оттенков зелёного представляется следующим образом – (R: 0, G: 127, B: 0)
Каждая из трёх составляющих пиксела может принимать значения от 0 до 255. Значения меньше 0 и больше 255 недопустимы и не соответствуют никакому цвету. Если теперь представить, что каждая из составляющих R, G, B есть обычная координата в трёхмерном пространстве, то допустимые значения RGB (от 0 до 255) будут определять некий ограниченный объём в трёхмерном пространстве. При этом допустимые значения RGB (от 0 до 255) будут находиться внутри этого объёма, а недопустимые – снаружи. Такой ограниченный объём, содержащий только возможные значения цветов, называется цветовым пространством. Ниже приведены примеры четырёх цветовых пространств:
И вот теперь – самое важное. Изображение может быть показано на самых разнообразных технических носителях – мониторе с электронно-лучевой трубкой, LCD-мониторе, бумаге, фотобумаге и т.п. Каждый из таких носителей изображения обладает разными способностями в передачи тех или иных цветов, их яркости, насыщенности. Монитор, в силу своей светимости, может передавать более яркие изображения, бумага же имеет меньший диапазон возможных яркостей и передаваемых цветов. Мало того, различные мониторы также обладают разными возможностями отображения цвета. То же можно сказать и о разных типах фотобумаг. Это приводит к тому, что одно и то же изображение на разных мониторах, на разных фотобумагах, мониторах и фотобумагах будет выглядеть совершенно по-разному.
Очевидно, что носители изображения (монитор, бумага), обладающие способностью к передаче большего количества оттенков цветов и градаций их яркости, описываются цветовыми пространствами большего объёма. Поэтому такие пространства называются широкими цветовыми пространствами. Носителям изображения, имеющим больше ограничений в передаче цвета, соответствует более узкие цветовые пространства – пространства меньшего объёма.
На приведённой выше иллюстрации пространство № 1 имеет наибольший цветовой охват, а пространство № 4 – наименьший. Зачастую можно говорить о том, что более узкое цветовое пространство находится внутри более широкого. Из иллюстрации цветовых пространств становится также понятно, что одному и тому же цвету в широком и узком пространствах соответствуют разные точки – их координаты в трёхмерном пространстве. Другим словами, один и тот же цвет в разных пространствах представлен разными тройками чисел R, G и B.
Возникает вопрос – как обеспечить одинаковую, насколько это возможно, передачу одного и того же цвета на самых разнообразных средствах отображения, включая различные виды мониторов и всевозможные типы фотобумаг? Для решения этой задачи разработана международная система управления цветом – Color Management System (CMS). Суть её очень проста. Каждое цветовое пространство в CMS описывается профилем. Упрощенно говоря, профиль – это какая-то математическая функция, описывающая определённое трёхмерное пространство (эта функция хранится в файле с расширением .icc или .icm). Так вот, система управления цветом обеспечивает правила преобразования точек одного цветового пространства в точки другого цветового пространства. При этом цвет, переносимый из одного пространства в другое не изменяется. В этом случае говорят, что выполняется конвертирование (пересчёт) цветов из одного цветового пространства в другое или конвертирование из одного профиля в другой. Так, если взять, например, оттенок зелёного цвета в пространстве “sRGB” (R:0, G:127, B:0) и конвертировать (преобразовать) его в пространство “Adobe RGB (1998)”, то этот же цвет в новом пространстве будет представлен как (R:71, G:126, B:29). Если же конвертировать эту точку-цвет (R:0, G:127, B:0) из пространства “sRGB” в пространство “Kodak ProPhoto RGB”, то тот же самый зелёный в новом пространстве будет иметь значения (R:58, G:100, B:33).
Можно сказать, что профиль описывает “размер” цветового пространства, а конвертирование выполняет “перенос” одного и того же цвета из одного цветового пространства в другое.
Отметим сразу же, что употребляемые в дальнейшем термины “пространство”, “цветовое пространство”, “профиль”, “профиль цветового пространства” имеют практически один и тот же смысл – синонимы. С той лишь разницей, что профиль описывает пространство.
Теперь становится понятно – для того, чтобы правильно отобразить один и тот же цвет на разных устройствах, необходимо всего лишь конвертировать (пересчитать) цвета из цветового пространства одного устройства в значения цветового пространства другого устройства. Таким образом, в цепочке передачи изображения с одного устройства на другое может участвовать и более двух устройств отображения. При этом, если хотя бы одно из устройств в цепочке будет иметь неправильный цветовой профиль, то получится “испорченный телефон” – последнее устройство отобразит цвет неправильно. С другой стороны, очевидно, что для правильного отображения цвета на всех устройствах в цепочке достаточно иметь всего лишь правильные профили для каждого из устройств. Тогда при переносе изображения с одного устройства на другое достаточно конвертировать цвет из пространства одного устройства в пространство другого устройства. Ещё один важный момент состоит в том, что строить профиль имеет смысл только лишь для правильно отображающего цвет устройства. Говорят, что такое устройство откалибровано. В силу того, что с течением времени настройки устройства могут “уплывать”, необходимо после первоначального создания профиля для конкретного устройства регулярно восстанавливать его. Процедура восстановления практически сводится к замкнутой калибровке. Т.е. вместо калибровки одного устройства относительно другого, Вы калибруете все устройства относительно единого стандарта (CMS).
Отсюда же, попутно, вытекает, что нельзя настраивать одно устройство в этой цепочке “под” другое. Устройство должно настраиваться только “под себя”. Нельзя, в частности, пытаться настроить монитор под устройство печати. Для правильного отображения цвета на экране монитора следует и достаточно иметь профиль монитора. Для правильного отображения цвета на фотобумаге следует и достаточно иметь профиль этой фотобумаги. Всё, что нужно сделать в этом случае – это просто конвертировать из одного цветового пространства (его профиля) в другое.
Если же Вы попытаетесь “откалибровать” монитор “под” устройство печати, то в силу принципиальных различий в характеристиках монитора и фотобумаги, Вас ожидает неудача. Это самая типичная ошибка при попытке достичь точной цветопередачи при печати.
Далее. Представьте, что Вы запустили программу Adobe Photoshop, загрузили в неё своё изображение и стали его редактировать – изменять яркость, контрастность, насыщенность и т.п. Все эти действия сопровождаются изменением RGB-составляющих каждого пиксела. Такие изменения значений цветов Вашего изображения происходят в определённых рамках. Следовательно, и здесь можно говорить о том, что редактирование изображения в Adobe Photoshop выполняется в пределах определённого цветового пространства. Такое пространство называется рабочим пространством. Одна из самых распространённых ошибок состоит в том, что многие полагают, что цветовое пространство монитора и рабочее цветовое пространство – совпадают. Однако, это не так – это разные по своей природе пространства. Пространство редактирования (рабочее пространство), как правило, гораздо шире пространства, описывающего характеристики монитора. Теперь, когда мы разобрались с основными принципами, можно добавить, что собственные цветовые пространства имеют и такие устройства, как сканеры, цифровые фотоаппараты, струйные и лазерные принтеры, а также любые другие устройства, предназначенные для приёма, отображения или передачи информации.
Таким образом, если каждое из устройств имеет правильный цветовой профиль, то изображение может без потерь “кочевать” с одного устройства на другое в любом направлении произвольное количество раз. При этом для переноса с одного устройства на другое достаточно лишь конвертировать цвета изображения из цветового пространства одного устройства в пространство другого. Отсюда вытекает очень полезное и важное свойство системы управления цветом (CMS). Предположим, к примеру, у Вас имеется цифровой фотоаппарат с профилем ПЦ, два компьютера, мониторы которых имеют профили ПМ 1, ПМ 2, профиль рабочего пространства для редактирования в программе Adobe Photoshop – ПР, и два устройства печати с профилями ПП 1, ПП 2. Тогда, если Вы хотите отредактировать изображение с цифрового фотоаппарата на компьютере № 1 и распечатать его на принтере № 2, то над изображением, полученным из цифровой фотокамеры, следует по порядку выполнить следующие действия:
1. Конвертировать изображение из пространства ПЦ в пространство ПР.
2. Загрузить в Adobe Photoshop изображение в рабочем пространстве ПР и для показа на экране конвертировать изображение из ПР в ПМ 1.
3. Закончив редактирование, следует конвертировать изображение из ПР в ПП 2 и напечатать результат конвертирования на принтере № 2
Обратите внимание, что в случае изменения ситуации, когда Вам потребуется посмотреть изображение уже на компьютере № 2 и распечатать его на принтере № 1, то в приведённой выше цепочке практически ничего не меняется, за исключением того, что вместо профиля одного монитора (ПМ 1) будет использован другой (ПМ 2) и профиль одного принтера (ПП 2) будет заменён другим (ПП 1).
При этом Вы чудесным образом оказываетесь избавленным от необходимости калибровать оба монитора под каждый из принтеров, а также принтеры под цифровой фотоаппарат и т.п. Также нет нужды настраивать параметры одного монитора под параметры другого монитора, если необходимо увидеть на разных мониторах одинаковым изображение одной и той же фотографии. Всеми этим вопросами за Вас будут заниматься цветовые профили устройств вместе с системой управления цветом – CMS.
Понятно, что принтер в этом примере без проблем может быть заменён печатной машиной фотолаборатории – тогда профиль принтера просто заменяется профилем печатной машины.
Возвращаясь к реалиям, заметим, что на самом деле, в силу технического несовершенства любых устройств, любое конвертирование из одного пространства в другое влечёт за собой неизбежные потери информации о цвете. Поэтому следует свести к минимуму количество преобразований пространств и не стоит их выполнять без особой нужды.
Последовательность действий для калибровки и построения профиля монитора
Ни в коем случае не выбирайте в качестве рабочего пространства профиль созданный при калибровке монитора. Это грубейшая ошибка!
Повторим ещё раз – рабочее пространство (его профиль) определяет границы цветов в файле изображения, а профиль монитора – описывает границы цветов воспроизводимых монитором. В процессе редактирования изображения программа Adobe Photoshop “незаметно” для Вас преобразовывает значения цветов из рабочего пространства в пространство монитора для показа изображения на экране.
Для определения того, в каком пространстве Вам предстоит редактировать изображение, в программе Adobe Photoshop следует выполнить следующие пункты меню “Edit” – “Color Settings”, после чего появится окно:
Значения всех полей оставьте в соответствии с приведённым рисунком. За исключением поля “Working Spaces – RGB:” (“Рабочее пространство”). Это поле заполните, исходя из следующих соображений.
В качестве рабочего пространства следует выбрать то, в котором находится изображение до редактирования. Так, например, если имеется изображение в пространстве “sRGB”, то и рабочим пространством в программе Adobe Photoshop следует выбрать именно “sRGB”, если исходное изображение в “Adobe RGB (1998)”, то и рабочее пространство разумно выбрать именно “Adobe RGB (1998)”.
Если Вы будете работать с изображениями со встроенными профилями, настройку этого окна следует выполнить один раз и больше сюда не возвращаться. В этом случае рабочее пространство будет определяться профилем открываемого для редактирования файла. Отсюда совет – старайтесь, по возможности всегда иметь дело с файлами, содержащими внедрённые профили.
Если Вы постоянно работаете с изображениями без встроенного профиля и эти изображения имеют один и тот же источник в одном и том же пространстве (например, это кадры Вашего цифрового фотоаппарата), настройка этого окна выполняется также однократно.
Внимание! Если возникнет необходимость отредактировать изображение созданное в пространстве, отличном от рабочего, и это изображение не имеет внедрённого профиля – перед обработкой такого изображения необходимо войти в это окно (“Edit” – “Color Settings”) и выбрать рабочее пространство исходя из пространства этого редактируемого изображения без встроенного профиля.
Напомним, на всякий случай, что изображение без внедрённого в него профиля всё равно находится в каком-то пространстве – вне пространства изображение быть не может.
Следует обратить внимание на поле “Desaturate Monitors Colors By”. Это поле уменьшает насыщенность изображения на мониторе, имитируя падение насыщенности на фотоотпечатке. Как правило, этот флажок взводить не следует. Однако, в некоторых тяжёлых случаях настройки отдельных моделей мониторов после калибровки монитора и проверки по эталонному фотоотпечатку понадобится установить флажок “Desaturate Monitors Colors By”. Постарайтесь прибегнуть к этому средству лишь в крайнем случае.
Если после этого Вы всё же решили, что “Desaturate Monitors Colors By” Вам определённо нужен – включайте его только для подготовки непосредственно к печати. Во всех остальных случаях его следует выключить.
Напомним, что профиль монитора (цветовое пространство монитора) – это как бы “окно”, сквозь которое мы смотрим на изображение в рабочем пространстве в программе Adobe Photoshop. Для того, чтобы показать нам редактируемые данные, лежащие в рабочем пространстве, программа Adobe Photoshop “на лету”, “не заметно” для Вас конвертирует изображение из рабочего пространства в пространство монитора, после чего изображение оказывается на экране. Поэтому профиль монитора и профиль рабочего пространства – это разные профили. Нельзя использовать профиль монитора в качестве рабочего пространства.
Возвращаясь к описанным выше принципам системы управления цветом, ещё раз подчеркнём, что монитор калибруется сам по себе. Он сам по себе, как отдельное и ни с чем не связанное устройство должен правильно отображать цвета. Как устройство, не связанное ни с устройствами сканирования, ни с устройствами печати, ни даже с программами редактирования изображения, такими как Adobe Photoshop. Поэтому монитор, в частности, не может и не должен настраиваться под конкретное устройство печати.
Профиль монитора строится в результате калибровки монитора либо специальными, весьма дорогостоящими, аппаратными средствами, либо программой Adobe Gamma, которая автоматически устанавливается на компьютер вместе с программой Adobe Photoshop.
Описывать процедуру калибровки монитора средствами Adobe Gamma здесь мы не будем. Замечу лишь, что правильно откалибровав монитор можно приступать к настройке цветового пространства. Что мы сейчас и сделаем.
Конвертирование изображения, подготовленного для печати в профиль, соответствующий выбранной фотобумаге
Итак, программа Adobe Photoshop у Вас настроена, монитор откалиброван. Вы запустили программу Adobe Photoshop, загрузили в него фотоизображение и привели его к виду, готовому для печати. Что же дальше? А дальше следует сделать всего три шага. Не нарушив, однако, их последовательности.
1. Сохранить обработанный файл на диске. Для длительного хранения в Вашем архиве следует хранить именно этот файл – файл в рабочем пространстве. Именно его Вы впоследствии сможете распечатать на любом печатающем устройстве. Это – оригинал Вашего изображения. Оригиналы лучше хранить с внедрённым профилем в формате TIFF.
2. Конвертировать готовое к печати изображение в цветовое пространство устройства печати. Для этого выбираете в меню “Image” – “Mode” – “Convert to Profile”. Имейте в виду – именно “Convert to Profile”, а не “Assign Profile” – это очень важно!
В поле “Profile” выберите профиль в соответствии с фотобумагой, на которой предполагается печать. Обратите внимание, что флажки “Use Black Point Compensation” и “Use Dither” должны быть отмечены. Поля “Engine” и “Intent” должны быть определены так, как изображено выше.
После конвертирования в пространство печати цвета изображения могут несколько измениться. Не стоит пугаться – это нормально, поскольку фотобумага обладает более ограниченными возможностями передачи цвета, нежели монитор.
3. После этого необходимо сохранить полученное (сконвертированное) изображение в другом файле. Для этого можно воспользоваться выбором меню “File” – “Save as...”. Этот файл и предназначен для печати. Важно понимать, что этот файл может быть напечатан только на конкретном печатающем устройстве и только определённой бумаге. Сохраняйте файл для печати без внедрённого профиля в формате BMP.
4. Для предварительного просмотра файла как он будет выглядеть на печати на нашей машине на определенной бумаге можно воспользоваться опцией Softproof. Она доступна через меню View -> Proof setup -> Custom.
Выбираете необходимый профайл бумаги и указываете настройки, что приведены на рисунке. После этого не забываем включать галочку в меню View -> Proof colors
Внимание! Следует чётко понимать, что для последующего редактирования изображения (если позже в этом возникнет потребность) следует использовать только файл, сохранённый до конвертирования. Файл, сохранённый после конвертирования в цветовое пространство устройства печати, пригоден только для печати. Редактировать его нельзя. Распечатывать его на других устройствах печати или других фотобумагах – тоже нельзя.
Материал подготовлен Сергеем Рогожниковым
для фотолаборатории “Мастер-Фото”