Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В системах цифровой обработки изображений управление цветом (или управление цветом ) - это контролируемое преобразование между цветовыми представлениями различных устройств, таких как сканеры изображений , цифровые камеры , мониторы, экраны телевизоров, пленочные принтеры, компьютерные принтеры , офсетные печатные машины и соответствующие носители.

Основная цель управления цветом - добиться хорошего соответствия между цветовыми устройствами; например, цвета одного кадра видео должны отображаться одинаково на ЖК-мониторе компьютера , на экране плазменного телевизора и на печатном плакате. Управление цветом помогает добиться одинакового внешнего вида на всех этих устройствах при условии, что они способны обеспечивать необходимую интенсивность цвета. В фотографии очень важно, чтобы отпечатки или онлайн-галереи выглядели так, как они были задуманы. Управление цветом не может гарантировать идентичную цветопередачу, так как это редко возможно, но оно может, по крайней мере, дать больший контроль над любыми изменениями, которые могут произойти. [1]

Части этой технологии реализованы в операционной системе (ОС), вспомогательных библиотеках, приложении и устройствах. Кросс-платформенный взгляд на управление цветом - это использование ICC-совместимой системы управления цветом. Международный консорциум Цвет (МУС) является промышленный консорциум , который определил:

  • Открытый стандарт для модуля согласования цветов (CMM) на уровне ОС
  • цветовые профили для:
    • Устройства, включая профили ссылок на устройства, которые представляют полное преобразование цвета от исходного устройства к целевому.
    • Рабочие пространства , цветовые пространства, в которых предполагается манипулировать данными о цвете.

Помимо использования профилей ICC, существуют и другие подходы к управлению цветом . Отчасти это связано с историей, а отчасти с другими потребностями, которые не покрываются стандартом ICC. В индустрии кино и телевещания используются одни и те же концепции, но они часто полагаются на более ограниченные специализированные решения. В киноиндустрии, например, часто используются 3D LUT ( справочная таблица ) для представления полного преобразования цвета для определенной кодировки RGB. На потребительском уровне управление цветом в настоящее время применяется больше к неподвижным изображениям, чем к видео, в котором управление цветом все еще находится в зачаточном состоянии. [2]

Обзор [ править ]

  1. Охарактеризуйте. Каждое устройство с управлением цветом требует персонализированной таблицы или «цветового профиля», который характеризует цветовую реакцию этого конкретного устройства.
  2. Стандартизируйте. Каждый цветовой профиль описывает эти цвета относительно стандартного набора эталонных цветов («Пространство соединения профиля»).
  3. Переводить. Программное обеспечение с управлением цветом затем использует эти стандартизованные профили для передачи цвета с одного устройства на другое. Обычно это выполняется модулем управления цветом (CMM). [3]

Оборудование [ править ]

Характеристика [ править ]

См. Также: Профиль ICC

Чтобы описать поведение различных устройств вывода, их необходимо сравнить (измерить) по отношению к стандартному цветовому пространству . Часто сначала выполняется этап, называемый линеаризацией, чтобы отменить эффект гамма-коррекции, которая была сделана для получения максимальной отдачи от ограниченных 8-битных цветовых путей. Инструменты, используемые для измерения цвета устройства, включают колориметры и спектрофотометры . В качестве промежуточного результата гамма прибора описывается в виде разрозненных данных измерений. Преобразование разрозненных данных измерений в более регулярную форму, доступную для использования приложением, называется профилированием.. Профилирование - это сложный процесс, включающий математику, интенсивные вычисления, оценку, тестирование и итерацию. После завершения профилирования создается идеализированное цветовое описание устройства. Это описание называется профилем .

Калибровка [ править ]

Основная статья: Калибровка цвета

Калибровка похожа на определение характеристик, за исключением того, что она может включать настройку устройства, а не просто измерение устройства. Управление цветом иногда обходится путем калибровки устройств по общему стандартному цветовому пространству, например sRGB ; когда такая калибровка выполняется достаточно хорошо, перевод цветов не требуется, чтобы все устройства могли согласованно обрабатывать цвета. Избегание сложности управления цветом было одной из целей при разработке sRGB.

Цветовые профили [ править ]

Трехмерный вид двух профилей ICC

Встраивание [ править ]

Сами форматы изображений (такие как TIFF , JPEG , PNG , EPS , PDF и SVG ) могут содержать встроенные цветовые профили, но формат изображения не требует этого. Стандарт International Color Consortium был создан, чтобы объединить различных разработчиков и производителей. Стандарт ICC разрешает обмен характеристиками устройства вывода и цветовыми пространствами в форме метаданных . Это позволяет встраивать цветовые профили в изображения, а также сохранять их в базе данных или каталоге профилей.

Рабочие места [ править ]

Рабочие пространства, такие как sRGB , Adobe RGB или ProPhoto, представляют собой цветовые пространства, которые обеспечивают хорошие результаты при редактировании. Например, пиксели с равными значениями R, G, B должны выглядеть нейтральными. Использование большого рабочего пространства (гаммы) приведет к постеризации , а использование небольшого рабочего пространства приведет к обрезке . [4] Этот компромисс является важным для редактора изображений.

Преобразование цвета [ править ]

Преобразование цвета или преобразование цветового пространства - это преобразование представления цвета из одного цветового пространства в другое. Этот расчет требуется всякий раз, когда данные обмениваются внутри цепочки с управляемым цветом и выполняются модулем согласования цветов.. Преобразование профилированной информации о цвете в различные устройства вывода достигается путем ссылки на данные профиля в стандартное цветовое пространство. Это упрощает преобразование цветов одного устройства в выбранное стандартное цветовое пространство и из этого в цвета другого устройства. Гарантируя, что эталонное цветовое пространство охватывает множество возможных цветов, которые могут видеть люди, эта концепция позволяет обмениваться цветами между множеством различных устройств вывода цвета. Преобразования цвета могут быть представлены двумя профилями (исходный профиль и целевой профиль) или профилем ссылки на устройство. В этом процессе используются приближения, которые обеспечивают сохранение важных цветовых качеств изображения, а также дают возможность контролировать изменение цветов. [1]

Пространство подключения профиля [ править ]

В терминологии Международного цветового консорциума перевод между двумя цветовыми пространствами может происходить через пространство соединения профиля (PCS): Цветовое пространство 1 → PCS ( CIELAB или CIEXYZ ) → Цветовое пространство 2; каждое преобразование в PCS и из него определяется профилем. [5]

Отображение гаммы [ править ]

Практически в каждом процессе перевода нам приходится иметь дело с тем фактом, что цветовая гамма разных устройств различается по диапазону, что делает невозможным точное воспроизведение. [1] Поэтому они нуждаются в некоторой перестановке возле границ гаммы. Некоторые цвета необходимо сдвинуть внутрь гаммы, поскольку в противном случае они не могут быть представлены на устройстве вывода и будут просто обрезаны. Это так называемое несоответствие гаммы возникает, например, когда мы переводим из цветового пространства RGB с более широкой гаммой в цветовое пространство CMYK с более узким диапазоном гаммы. В этом примере темно-насыщенный пурпурно-синий цвет «синего» основного монитора типичного компьютерного монитора невозможно распечатать на бумаге с помощью типичного CMYK.принтер. Ближайшее приближение к цветовому охвату принтера будет гораздо менее насыщенным. И наоборот, «голубой» основной цвет струйного принтера, насыщенный синий цвет средней яркости, находится за пределами диапазона типичного компьютерного монитора. Система управления цветом может использовать различные методы для достижения желаемых результатов и дать опытным пользователям возможность управлять поведением отображения гаммы.

Цель рендеринга [ править ]

Когда цветовая гамма исходного цветового пространства превышает цветовую гамму целевого, насыщенные цвета могут быть обрезаны (представлены неточно) или более формально выгорены . Модуль управления цветом может решить эту проблему несколькими способами. Спецификация ICC включает четыре различных способа рендеринга, перечисленных ниже. [5] [6] [7] Перед тем, как будет выполнено фактическое намерение рендеринга, можно временно смоделировать рендеринг с помощью мягкой проверки . [8] Это полезный инструмент, поскольку он предсказывает результат для цветов и доступен как приложение во многих системах управления цветом:

Абсолютный колориметрический
Абсолютная колориметрия и относительная колориметрия фактически используют одну и ту же таблицу, но различаются настройкой для среды белой точки. Если выходное устройство имеет гораздо большую гамму, чем исходный профиль, т. Е. Все цвета в источнике могут быть представлены на выходе, использование абсолютного колориметрического метода рендеринга в идеале (игнорирование шума, точности и т. Д.) Даст точный результат. указанных значений CIELAB. С точки зрения восприятия цвета могут казаться неправильными, но приборные измерения результирующего вывода будут соответствовать источнику. Цвета за пределами возможного цвета системы пробной печати сопоставляются с границей цветовой гаммы.

Абсолютная колориметрия полезна для получения точного указанного цвета (например, синий IBM) или для количественной оценки точности методов картирования.

Относительный колориметрический
Задача относительной колориметрии - быть точным для указанного цвета, только с поправкой на носитель. Относительная колориметрия полезна в приложениях для проверки, поскольку ее можно использовать, чтобы получить представление о том, как печать на одном устройстве будет отображаться на другом устройстве. Различия в мультимедиа - единственное, что действительно следует отрегулировать, хотя также необходимо применить некое отображение гаммы. Обычно это делается таким образом, чтобы оттенок и легкость сохранялись за счет снижения насыщенности. По умолчанию цвета в пределах гаммы не изменяются, а цвета вне гаммы фиксируются.

Относительная колориметрия - это метод рендеринга по умолчанию во многих системах.

Перцептивный
Перцептивное намерение плавно перемещает цвета вне гаммы в гамму, сохраняя градации, но в процессе искажает цвета в гамме. Как и намерение насыщения, результаты действительно зависят от создателя профиля. Это даже то, как некоторые из конкурентов на этом рынке дифференцируются. Создатель профиля пытается добиться приятных результатов. Для цветоделения рекомендуется перцепционная визуализация.
Насыщенность
Намерение насыщенности предназначено для представления привлекательной деловой графики с сохранением насыщенности (красочности). Это наиболее полезно в диаграммах и диаграммах, где есть дискретная палитра цветов, которую дизайнер хочет насыщать, чтобы сделать их интенсивными, но где конкретный оттенок менее важен.

На практике фотографы почти всегда используют относительное или перцепционное намерение, так как для естественных изображений абсолютный оттенок вызывает цветовой оттенок , а насыщенность дает неестественные цвета. Если все изображение находится в пределах гаммы, относительное является идеальным, но когда есть цвета вне гаммы, что предпочтительнее, зависит от конкретного случая.

Коррекция черной точки (BPC) не применяется для абсолютных колориметрических профилей или профилей ссылок на устройства. Для ICCv4 он всегда применяется к

Реализация [ править ]

Модуль управления цветом [ править ]

Модуль согласования цветов (также - метод или - система ) - это программный алгоритм, который регулирует числовые значения, которые отправляются или принимаются от различных устройств, чтобы воспринимаемый ими цвет оставался неизменным. Ключевой вопрос здесь заключается в том, как справиться с цветом, который не может быть воспроизведен на определенном устройстве, чтобы показать его на другом устройстве, как если бы он был визуально одного цвета, точно так же, как когда воспроизводимый цветовой диапазон между цветными прозрачными пленками и печатными материалами разные. Для этого процесса не существует общего метода, а производительность зависит от возможностей каждого метода сопоставления цветов.

Некоторыми хорошо известными CMM являются ColorSync , Adobe CMM, Little CMS и ArgyllCMS.

Уровень операционной системы [ править ]

Классические операционные системы Apple Mac OS и macOS предоставляют API-интерфейсы управления цветом на уровне ОС с 1993 года через ColorSync . macOS добавила автоматическое управление цветом (при условии, что в большинстве случаев используется sRGB) в ОС, и приложениям приходится обходить это, чтобы обеспечить более точное управление цветом.

С 1997 года управление цветом в Windows доступно через систему управления цветом ICC (ICM). Начиная с Windows Vista , Microsoft представила новую цветовую архитектуру, известную как Windows Color System . [9] WCS дополняет систему управления цветом изображения (ICM) в Windows 2000 и Windows XP, первоначально написанную Heidelberg . [10] [11]

Операционные системы, использующие систему X Window для графики, могут использовать профили ICC , а поддержка управления цветом в Linux , все еще менее развитая, чем на других платформах, координируется через OpenICC на freedesktop.org и использует LittleCMS .

Уровень файла [ править ]

Некоторые типы файлов изображений ( TIFF и Photoshop ) включают понятие цветовых каналов для определения цветового режима файла. Наиболее часто используемые каналы - это RGB (в основном для дисплеев (мониторов), но также и для некоторых настольных принтеров) и CMYK (для коммерческой печати). Дополнительный альфа- канал может указывать значение маски прозрачности. Некоторое программное обеспечение для обработки изображений (например, Photoshop ) выполняет автоматическое разделение цветов для сохранения информации о цвете в режиме CMYK с использованием указанного профиля ICC, такого как US Web Coated (SWOP) v2 .

Уровень приложения [ править ]

По состоянию на 2005 год большинство веб-браузеров игнорировали цветовые профили. [12] Заметными исключениями были Safari , начиная с версии 2.0, и Firefox, начиная с версии 3. Хотя управление цветом ICC v2 и ICC v4 по умолчанию отключено в Firefox 3.0, его можно было включить с помощью надстройки [13] или настройки вариант конфигурации. [14]

По состоянию на 2012 год [ когда? ] , заметная поддержка браузером управления цветом:

  • Firefox: начиная с версии 3.5 включен по умолчанию для изображений с тегами ICC v2, [15] версия 8.0 поддерживает профили ICC v4 [16], но ее необходимо активировать вручную. [17]
  • Internet Explorer: версия 9 является первым браузером Microsoft, который частично поддерживает профили ICC, но он не отображает изображения правильно в соответствии с настройками Windows ICC (он только преобразует изображения без sRGB в профиль sRGB) и, следовательно, не обеспечивает реального управления цветом в все [ необходима ссылка ]
  • Google Chrome : использует систему, обеспечивающую поддержку ICC v2 и v4 на macOS , а начиная с версии 22 поддерживает профили ICC v2 по умолчанию на других платформах. [18]
  • Safari: поддержка начиная с версии 2.0 [ необходима ссылка ]
  • Opera: с 12.10 [19] поддерживается ICC v4. [20]
  • Pale Moon поддерживает ICC v2 с первого выпуска и v4 с Pale Moon 20.2 (2013). [21]

См. Также [ править ]

  • Гамма-коррекция
  • Таблица цветов
  • Цифровая печать
  • Профиль ICC
  • Международный консорциум цвета
  • IT8
  • Управление цветом в Linux

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Управление цветом: преобразование цветового пространства» . www.cambridgeincolour.com .
  2. ^ Fairchild, Марк. «Ученый-цветник смотрит на видео» (PDF) . Проверено 9 мая 2008 года .
  3. ^ Обзор управления цветом, Camberidge in Color, 2016.1.23 http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/color-management1.htm
  4. ^ Родни, Эндрю. «Роль рабочих пространств в приложениях Adobe» (PDF) . Технический документ. Adobe . Проверено 9 мая 2008 года .
  5. ^ a b Родни, Эндрю (2005). Управление цветом для фотографов . Focal Press . С.  32–33 . ISBN 0-240-80649-2.
  6. ^ Управление цветом: преобразование цветового пространства , Cambridge in Color
  7. ^ http://www.color.org/specification/ICC1v43_2010-12.pdf Спецификация ICC ICC.1: 2010
  8. ^ «Мягкая проба: сопоставление фотографий на экране с отпечатками» . www.cambridgeincolour.com .
  9. ↑ Аптон, Стив (февраль 2008 г.). Новая система управления цветом Vista: WCS .
  10. ^ Microsoft (23 апреля 1997 г.). «Microsoft лицензирует технологию LinoColorCMM для улучшения управления цветом в Windows» . Проверено 8 мая 2008 года .
  11. ^ Читатель может проверить это, изучив Свойства любого профиля ICM. Информация профиля вкладка должна содержать запись «LinoColorCMM © по Heidelberger Druckmaschinen AG».
  12. ^ Смит, Колин; Кабили, Ян (2005). Как сделать Wow: Photoshop CS2 для Интернета . Беркли, Калифорния: Peachpit Press. п. 13. ISBN 0-321-39394-5. Проверено 8 мая 2008 года . Многие дизайнеры предпочитают не включать профили ICC в веб-файлы, потому что большинство веб-браузеров не могут их читать, и они увеличивают размер файла.
  13. ^ Надстройка управления цветом. Архивировано Шоном Хейсом 1 октября 2018 г. на Wayback Machine .
  14. ^ Значениеgfx.color_management.enabledможет быть установлено в "true" вфайле" about: config " Firefox, начиная с версии 3. Firefox 3: Поддержка цветового профиля (о, красивые, красивые цвета). Архивировано 1мая 2008 г.на Wayback Machine , Деб Ричардсон, Mozilla Corporation.
  15. ^ "463221 - повторное тестирование цвета" . bugzilla.mozilla.org .
  16. ^ «679371 - Изучите результаты теста управления цветом» . bugzilla.mozilla.org .
  17. ^ «Как настроить управление цветом в Firefox» . cameratico.com .
  18. ^ "143 - Обработка цветовых профилей в изображениях с тегами - хром - Монорельс" . bugs.chromium.org .
  19. ^ http://www.opera.com/docs/changelogs/unified/1210/ Архивировано 31 июля 2013 г. встабильнойверсииOpera Changelog 12.10на Wayback Machine
  20. ^ «Новости разработчиков Opera - Что нового в бета-версии Opera 12.10» . 4 октября 2012 года архивации с оригинала на 4 октября 2012 года .
  21. ^ Pale Moon архивируются примечания к выпуску

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Фрейзер, Брюс; Бантинг, Фред; Мерфи, Крис (2004). Управление цветом в реальном мире . Беркли, Калифорния, США: Peachpit Press. ISBN 0-201-77340-6.
  • Джорджанни, Эдвард Дж .; Мэдден, Томас Э. (1998). Цифровое управление цветом . Эддисон-Уэсли. ISBN 0-201-63426-0.
  • Шварц, Чарльз С. (2004). Понимание цифрового кино: профессиональное руководство . Focal Press. ISBN 978-0-240-80617-4.
  • Морович, Ян (2008). Отображение цветовой гаммы . Вайли. ISBN 978-0-470-03032-5.

Внешние ссылки [ править ]

  • Управление цветом и наука о цвете: введение Нормана Корена
  • ColorWiki от Стива Аптона
  • Руководство по управлению цветом в веб-браузере
  • Что такое 3D LUT? компании Light Illusion
  • CoCa - Создатель профиля ICC с открытым исходным кодом, Эндрю Ставовчик Лонг
  • Информационный документ Cinematic Color 2012 Siggraph report от Общества визуальных эффектов