System zarządzania kolorami i profile koloru sprawiają amatorom fotografii masę kłopotów. Spróbuję trochę upraszczając część zagadnień pokazać, że nie taki diabeł straszny, jak go malują.
Koń jaki jest, każdy widzi napisał kiedyś Benedykt Chmielowski i o to chodzi by każdy widział go tak samo.
W całym zmieszaniu z kolorem chodzi o to, że przez wieki ludzie wymyślili ogromną ilość metod prezentowania i rejestracji kolorowego obrazu. Różne metody, różne wynalazki, różne techniki. Każda z nich jest obarczona niedoskonałościami. W jednej technice można odbić obraz na papierze, w innej można ten sam obraz spróbować pokazać na ekranie telewizora.
Kiedy cały ten bałagan z produkcją obrazu był elitarnym zajęciem, problem wierności odwzorowania kolorów miała na głowie niewielka grupka specjalistów. „Szary człowiek” widział tylko efekt, miał w nosie problemy, z którymi zmagali się inni. Wraz z rozprzestrzenieniem się komputerów, a ostatnio z aparatów cyfrowych, problem reprodukcji barw trafił pod strzechy.
Przestrzeń niezależna od urządzenia (pudełko)
Wbrew pozorom to ważne, przyda się za chwilę… W 1931 roku Międzynarodowa Komisja do Spraw Oświetlenia (Commission Internationale de l'Eclairage - CIE) opracowała model ludzkiej percepcji koloru - tzw. obserwatora standardowego. Powstał wtedy model matematyczny L*a*b, zawierający opisane równaniami matematycznymi wszystkie kolory, które może zobaczyć człowiek . Przestrzeń kolorów, bo tak nazywa się zbiór kolorów opisanych matematycznie.
Człowiekowi nie udało się jeszcze stworzyć urządzenia, które by potrafiło odwzorować wszystkie widzialne kolory. W druku trudno odwzorować dzisiejszymi technikami kolory żarówiaste czy kolory metaliczne. Każdy zbiór kolorów osiągalny przez pojedyncze urządzenie zawiera się w zbiorze kolorów L*a*b.
Tak dochodzimy do przestrzeni kolorów niezależnej od urządzenia. L*a*b zawiera wszystkie kolory i jest niezależny od ograniczeń sprzętu używanego do rejestracji czy reprodukcji koloru. Każdy kolor wyprodukowany przez urządzenie możemy zapisać w przestrzeni niezależnej od urządzenia za pomocą wzoru matematycznego.
Rejestracja kolorów (Hop - do pudełka)
Cyfrowe urządzenie rejestrujące kolory - może to być skaner, aparat fotograficzny, przyrząd naukowy - zamienia intensywność fal świetlnych o różnych długościach padających na detektor, na sygnał cyfrowy. Wynik takiego pomiaru można zapisać w postaci cyfrowego dokumentu.
Gdyby na świecie istniał jeden jedyny typ urządzenia do rejestrowania kolorów, jeden rodzaj detektora, jedna jego charakterystyka, nie było by tego tekstu, nie było by problemu.
Tak nie jest. Nie wdając się w szczegóły – matryca CMOS będzie dawać inny sygnał jak CCD, sygnały z CCD różnych producentów też będą się różnić.
Można jednak pomiary różnych urządzeń sprowadzić do wspólnego mianownika, „wetknąć je” do przestrzeni L*a*b (która, jak przed chwilą pisałem – zawiera w sobie wszystkie widzialne kolory).
W przypadku aparatu fotograficznego czy skanera, można to zrobić rejestrując kilkaset z góry określonych kolorów. Takich, o których wiemy, gdzie znajdują się w zbiorze kolorów L*a*b. Porównując sygnał z matrycy z danymi wzorcowymi, uzyskamy listę odchyłek – charakterystykę detektora. Nie trzeba sprawdzać wszystkich możliwych kolorów, wystarczy kilkaset, na podstawie których budowana jest funkcja matematyczna, opisująca zachowanie urządzenia. Taka funkcja to właśnie profil koloru. Jeżeli zamieniamy dane pomiarowe na kolory w przestrzeni L*a*b jest to profil wejściowy. Hop do pudełka!
Reprodukcja kolorów (Siup – z pudełka)
Urządzenia wyjściowe, komunikujące się obrazem, takie jak monitor czy drukarka również nie są takie same. Monitor działa na zupełnie innej zasadzie od drukarki, monitor świeci, papier z wydruku tylko odbija światło. Monitor używa luminoforu, farba na papierze pigmentów.
Drukarkę czy monitor można poddać podobnemu procesowi jak matrycę aparatu, tylko na odwrót, wyświetlając/drukując znane kolory z przestrzeni L*a*b i porównać z wzorcami tych kolorów. Nie potrzeba sprawdzać wszystkich kolorów, wystarczy kilkaset pomiarów, z których powstanie funkcja matematyczna, opisująca urządzenie. Profil koloru wyjściowy.
Profil wejściowy zawiera informację o tym jak zamienić sygnał z urządzenia na kolor w przestrzeni L*a*b. Profil wyjściowy przechowuje informację, jak kolor z przestrzeni L*a*b zamienić na sygnał wyświetlony czy wydrukowany.
Profil uniwersalny robocza przestrzeń kolorów (Hop do pudełka, siup z pudełka)
Gamut
Profil koloru jest wycinkiem przestrzeni L*a*b. Wszystkie kolory, które można zapisać w danej przestrzeni koloru nazywane są gamutem przestrzeni koloru. Kolor jadowicie żółty nie mieści się w przestrzeni kolorów sRGB. Kolor ten znajduje się poza gamutem sRGB.
Przenosząc kolor z jednej przestrzeni koloru do drugiej, poprzez przestrzeń L*a*b może się zdarzyć, że kolor wejściowy, znajduje się poza gamutem przestrzeni wyjściowej. Dostępne dziś oprogramowanie daje cztery możliwości postępowania z kolorem podczas konwersji.
Sposob renderowania przestrzeni kolorów (Rendering intent):- Metoda percepcyjna (perceptual), stara się zachować relacje między kolorami tak jak widzi je człowiek, nawet jeżeli prowadzi to do zmian w absolutnych wartościach koloru (przestrzeni L*a*b). Przydatne wtedy, gdy dużo kolorów znajduje się poza gamutem przestrzeni docelowej.
- Metoda nasycenia (Saturation) konwertuje kolory tak, by były jak najbardziej nasycone, kosztem dokładności konwersji.
- Metoda relatywna kolorymetryczna (relative colorimetric) Porównuje najjaśniejsze kolory w profilu źródłowym i docelowym po czym przesuwa wszystkie kolory tak, by zmieściły się w gamucie profilu docelowego. Metoda ta zachowuje więcej kolorów oryginału od metody percepcyjnej.
- Metoda absolutna kolorymetryczna. (absolute colorimetric) Kolory znajdujące się w gamucie przestrzeni docelowej są przenoszone bez przesunięć, kolory z poza gamutu docelowego są obcinane. Metoda ta jest przydatna przy symulacji urządzeń drukujących np. na ekranie monitora.
Jak działa system zarządzania kolorem?
Obraz z przetwornika aparatu cyfrowego jes (hop) przenoszony do przestrzeni niezależnej od urządzenia L*a*b (jaki jest profil wejściowy dla matrycy, wiedzą tylko inżynierowie z fabryki aparatów cyfrowych, nas to przynajmniej na razie nie interesuje).
Przed kompresją JPG (nadal wewnątrz elektroniki aparatu) obraz jest przenoszony z L*a*b do przestrzeni uniwersalnej sRGB (siup). Tak utworzony plik JPG jest zapisywany na nośniku. Po skopiowaniu zdjęć na dysk twardy komputera rozpoczynamy ich obróbkę.
Otwarcie zdjęcia w PhotoShopie powoduje przeniesienie (hop) zdjęcia z przestrzeni sRGB do przestrzeni roboczej tego programu. Jeżeli PhotoShop używa tej samej przestrzeni roboczej, co zdjęcie, taka konwersja nie następuje.
Podczas wyświetlania zdjęcia na monitorze, obraz jest przenoszony z przestrzeni roboczej do przestrzeni L*a*b (hop), a następnie konwertowany do przestrzeni barw monitora (siup).
Podczas drukowania zdjęcia na drukarce – obraz jest przenoszony z przestrzeni roboczej PhotoShopa do przestrzeni L*a*b (hop), a następnie konwertowany z przestrzeni L*a*b do przestrzeni wyjściowej drukarki (siup).
Podobne męczarnie przechodzi plik w komputerze labu fotograficznego.
Po co to wszystko?
Działanie systemu korekcji koloru wymaga jak widać sporych mocy obliczeniowych. Jest z tym też trochę zachodu. Profile uniwersalne, profile wyjściowe, konwersje. To wszystko po to, by przez cały czas, od wykonania zdjęcia, do naświetlenia pliku w labie użytkownik widział to samo.
Główne zalety stosowania CMS (color management system - system zarządzania kolorem) i profili barwnych są jednak bardzo kuszące.
Wszystkie urządzenia zaopatrzone w poprawny profil barwny dają przyzwoite i porównywalne efekty kolorystyczne.
Na każdym monitorze zaopatrzonym w poprawny profil obraz z pliku opatrzonego profilem będzie wyglądać tak samo (nooo, powiedzmy podobnie).
Wszystkie urządzenia drukujące, zaopatrzone w poprawny dla nich profil, dadzą efekty kolorystyczne najwierniej jak to tylko możliwe w danej technice druku.
Użytkownik nie musi nanosić korekt dla każdego urządzenia wyjściowego.
Nie stosując CMS grafika dla drukarza musi być skorygowana inaczej niż dla monitora, jeszcze inaczej dla labu. Konwersje pomiędzy przestrzeniami koloru nie są bezstratne. Tak więc dla każdego celu należało by z oryginału przygotować odmienną wersję obrazu.
Jak zastosować w praktyce
Profil monitora dostarcza systemowi zarządzania kolorem informacji o korektach niezbędnych do poprawnej prezentacji kolorów. Nie ma on nic wspólnego z profilami/przestrzeniami kolorów stosowanych do plików graficznych.
Profil monitora jest profilem wyjściowym, zawierającym przepis jak konwertować kolory z przestrzeni niezależnej od urządzenia (przestrzeń L*a*b).
W kilku słowach – jak stosować profil monitora?
Bez sprzętowego kalibratora poprawne ustawienie monitora jest poważnie utrudnione.
Jeżeli nie posiadasz Adobe PhotoShopa:
- Polecam przypięcie do monitora standardowego profilu sRGB, ale możesz spróbować znaleźć w na dołączonej do monitora płycie lub w googlach profil przeznaczony dokładnie do Twojego sprzętu.
- Jeżeli znalazłeś więcej jak jeden profil, spróbuj odnaleźć ten, którego punkt bieli wynosi 6500 lub 6000 kelwinów.
- Jeżeli z nazwy profilu nie wynika, dla jakiego punktu bieli został przygotowany, skorzystaj z narzędzia „White point inferer”, który pozwoli określić punkt bieli posiadanych profili. http://www.littlecms.com/newutils.htm
- Zainstaluj w systemie profil monitora.
- Przypnij w systemie profil do monitora.
- Aktywuj przypięty profil.
- Ustaw fizyczny punkt bieli monitora na wartość z przypiętego profilu.
- Kontrast i jasność i gammę systemu pomoże ustalić świetny darmowy program: Quick Gamma z tej strony: http://quickgamma.de/indexen.html
- Quick gamma posłuży też do ładowania krzywych LUT (video lookup table) przy starcie systemu. Zaznacz opcję Run QuickGammaLoader on startup.
- Uruchom ponownie komputer.
Majdrowanie
Szkoła falenicka radzi ustawić monitor pod zdjęcie testowe z labu. Procedura jest teoretycznie prosta. Wydruk wzorcowego zdjęcia (część labów rozdaje takie fotki) trzymamy w ręku, jego cyfrowy oryginał oglądamy na monitorze. Tak majdrujemy jasnością, kontrastem i balansem kolorów, aż to co widzimy na odbitce będzie najbardziej podobne do tego co jest na ekranie.
Wady tego rozwiązania są poważne.- Kilkanaście lat temu tak kalibrowałem monitor pod maszyny drukarskie. Problem w tym, że po zmianie drukarni (teraz labu) kalibrację trzeba powtórzyć, a uwierzcie mi na słowo, nie da się dwa razy „zmajdrować” takich samych ustawień.
- Kolory „zmajdrowane” najprawdopodobniej nie są poprawne (uwierzcie mi na słowo). Korekty, które naniesiecie na zdjęcia zostaną z wami, a labu już od wieeelu lat może nie być.
- Drukarka, którą kupicie za jakiś czas będzie wymagała „remajdrowania”. Przy trzech różnych urządzeniach wyjściowych będziecie mieli nie lada problem (choć efekty majdrowania można zapisywać na kartce).
- Jak nie daj Bóg, dziecko albo żona/mąż/brat/dziadek/kolega z wojska (niepotrzebne skreślić) pomiesza coś, bo mu było za ciemno albo za czerwono jak oglądał divixa, musicie majdrować ponownie (kartka jest niezbędna!).
- Jak wyłączą prąd i monitor zapomni ustawień, musicie majdrować ponownie.
- Jeżeli macie dwa komputery, nie da się „zmajdrować” dwóch monitorów tak samo (sprawdzone empirycznie).
- U wujka Heńka wasze zdjęcia mogą na ekranie wyglądać od czapki (zawsze można mu wysłać wzorzec, niech sobie majdruje).
Odbitki testowe
Jak sprawdzić czy LAB potrafi poradzić sobie z profilami kolorów? Pobierz odbitki testowe (1,9MB), które skleiłem z mojego wzorca kalibracyjnego i odbitki pochodzącej z kolekcji PhotoDisc, w przestrzeniach Adobe RGB i sRGB. Oddaj do wywołania (bez korekcji). Odbitki powinny wyglądać bardzo podobnie (nieco różnic w żółciach i błękitach na szachownicach kolorowych). Jeżeli posiadasz poprawnie skalibrowany monitor, odbitki powinny być też bardzo zbliżone do tego co widzisz na ekranie.
Znaczące różnice renderingu koloru czerwonego, zmniejszenie nasycenia odbitki "Adobe RGB" jest znakiem, że LAB nie potrafi radzić sobie z osadzonymi profilami koloru i najbezpieczniej oddawać do niego pliki zapisane w sRGB.
Trackback(0)
Adres TrackBack do tego komentarzaKomentarze (2)
