Системы управления цветом

Управление цветом является процессом обеспечения непротиворечивого цвета через периферийные устройства и через платформы операционных систем. Элементы компьютерных индустрий и издательских дел разработали системы управления цветом (CMSs) для преобразования цветов из цветового пространства одного устройства к цветовому пространству другого устройства. Система управления цветом предоставляет пользователю возможность выполнить согласование цветов, видеть заранее, какие цвета не могут быть точно воспроизведены на определенном устройстве, чтобы моделировать диапазон цветов одного устройства на другом и калибровать периферийные устройства с помощью профиля устройства и калибровочного приложения.

Система управления цветом включает:

Проблема согласования цветов

Когда изображение выводится к определенному устройству, устройство выводит на экран только те цвета, которые являются в его палитре. Аналогично, когда изображение создается путем сканирования, все цвета от исходного изображения сокращены до цветов в палитре сканера. Устройства с различными палитрами не могут воспроизвести цвета друг друга точно, но тщательное смещение цветов, используемых на одном устройстве, может улучшить визуальное соответствие, когда изображение выведено на экран на другом.

Рисунок 3-1 показывает примеры цветовых охватов двух устройств, спроектированных на пространство Yxy. Оба устройства производят меньше, чем общий возможный диапазон цветов, и палитра принтера ограничивается значительно меньшим диапазоном, чем палитра RGB. Проблема, проиллюстрированная рисунком 3-1, состоит в том, чтобы вывести на экран то же изображение на обоих устройствах с минимумом визуального несоответствия. Решение проблемы состоит в том, чтобы соответствовать цвета изображения с помощью профилей для обоих устройств и одного или более модулей управления цветом. Профиль является структурой, обеспечивающей средние значения определения цветовых характеристик данного устройства в определенном состоянии.

  Цветовые охваты рисунка 3-1 для двух устройств выражены в пространстве Yxy
Color gamuts for two devices expressed in Yxy space

Преобразование цветов является процессом преобразования цветов от одного цветового пространства до другого. Согласование цветов, влекущее за собой преобразование цветов, является процессом выбора цветов от целевой палитры, наиболее близко приближающих цвета из исходного изображения. Согласование цветов всегда включает преобразование цветов, тогда как преобразование цветов может не повлечь за собой согласование цветов.

Профили

Согласование цветов или преобразование цветов через различные цветовые пространства требуют использования профиля для каждого включенного устройства. Профили предоставляют информацию, необходимую, чтобы понять, как определенное устройство воспроизводит цвет. Профиль может содержать такую информацию как самые легкие и самые темные тоны (называемый белой точкой и черной точкой), различие между определенными «целями» и что фактически получено, и максимальная плотность для красного, зеленого, синего, голубого цвета, пурпурного цвета, и желтое. Вместе эти измерения представляют данные, описывающие определенный цветовой охват.

Профили являются документами, содержащими данные, описывающие, как преобразовать цвета от цветового пространства устройства до промежуточного цветового пространства. Этот формат файла допускает описание большого разнообразия устройств и регулярно обновляется с улучшениями. В случае необходимости можно расширить формат данных для удовлетворения цели программного обеспечения.

Профили могут содержать различные виды информации. Например, профиль сканера и профиль принтера имеют различные наборы минимальных требуемых тегов и данных элемента. Они могут также содержать дополнительные и частные маркированные элементы, которые могут содержать пользовательскую информацию, используемую определенными модулями управления цветом. Однако все профили имеют, по крайней мере, заголовок, сопровождаемый требуемой таблицей тега элементов. Требуемые теги могут представлять таблицы поиска, например. Требуемые теги для различных классов профиля описаны в Международной Цветной Консорциальной Спецификации Формата Профиля. Чтобы получить копию этой спецификации или получить другую информацию о ICC, посещают веб-сайт ICC в http://www .color.org/.

Источник и целевые профили

Профиль, связанный с изображением и описывающий характеристики устройства, на который создавалось изображение, вызывают исходным профилем. Отображение изображение требует использования другого профиля, связанного с устройством вывода, таким как дисплей. Профиль для того устройства вызывают целевым профилем. Если изображение предназначено для дисплея, согласование цветов требует, чтобы использование профиля дисплея (целевой профиль) вместе с профилем источника изображения соответствовало цвета изображения к палитре дисплея. Если изображение распечатано, согласование цветов должно использовать профиль принтера для соответствия цветов изображения к принтеру, включая генерацию черной и удаляющей чрезмерной интенсивности цвета (известный как undercolor удаление или UCR), где это необходимо.

Пространство соединения профиля

Пространство соединения профиля (PCS) является независящим от устройств цветовым пространством, использованным как промежуточное звено при преобразовании от одного зависящего от устройств цветового пространства до другого. Пробелы соединения профиля обычно основаны на пробелах, полученных из цветового пространства CIE. ColorSync поддерживает два из этих пробелов, XYZ и L*a*b.

Классы профиля

Существует множество классов или категорий профилей, каждый из которых играет роль в процессе согласования цветов. Они включают:

  • Профили устройства

  • Профили цветового пространства

  • Абстрактные профили

  • Профили ссылки Device

  • Профили пространства именованного цвета

Профиль устройства характеризует определенное устройство: т.е. это описывает характеристики цветового пространства для физического устройства в определенном состоянии. Дисплей, например, мог бы иметь единственный профиль, или он мог бы иметь несколько, на основе различий в гамма значении и белой точке. Принтер мог бы иметь различный профиль для каждого бумажного типа, или чернила вводят, это использует, потому что каждый бумажный тип и тип чернил составляют различное состояние принтера. Вообще говоря существует три вида профилей устройства — ввод, дисплей и вывод. Профили устройства ввода данных характеризуют сканеры и цифровые фотоаппараты. Профили дисплеев характеризуют мониторы и ЖК-панели. Профиль выводящих устройств характеризует принтеры, печатные станки и пленочные устройства записи.

Профиль цветового пространства содержит данные, необходимые для преобразования значений цвета между PCS и цветовым пространством неустройства (таких как L*a*b к или от L*u*v или XYZ к или от Yxy), для согласования цветов. Профили цветового пространства обеспечивают удобные средние значения для CMMs для преобразования между различными непрофилями устройства.

Абстрактные профили позволяют приложениям выполнять эффекты особого цвета, независимые от устройств, на которых представляются эффекты. Например, приложение может принять решение реализовать абстрактный профиль, увеличивающий желтый оттенок на всех устройствах. Абстрактные профили позволяют пользователям приложения вносить субъективные цветные изменения в изображения или графические объекты.

Профиль ссылки устройства представляет одностороннюю ссылку или соединение между устройствами. Это может быть создано из ряда многократных профилей, таких как различные профили устройства, связанные с созданием и редактированием изображения. Это не представляет модели устройства, и при этом это не может быть встроено в изображения.

Профиль пространства именованного цвета содержит данные для списка именованных цветов. Профиль указывает, что значение цвета устройства и соответствующее значение CIE для каждого раскрашивают список.

Встроенные профили

Профили могут быть встроены в изображениях. Например, профили могут быть встроены в JPEG, EPS, TIFF и файлы PICT и в частных форматах файлов, используемых приложениями. Встроенные профили допускают автоматическую интерпретацию информации о цвете, когда цветное изображение передается от одного устройства до другого.

Встраивание профиля в изображении гарантирует, что изображение может быть представлено правильно в различной системе. Несмотря на то, что профили могут составить несколько сотен КБ или еще больше, типичный профиль RGB составляет приблизительно 500 байтов.

Модули управления цветом

Модуль управления цветом (CMM) использует профили, чтобы преобразовать и соответствовать цвет в данном цветовом пространстве на данном устройстве к или от другого цветового пространства или устройства, возможно независящее от устройств цветовое пространство. Когда цвета, соответствующие палитре одного устройства, выведены на экран на устройстве с различной палитрой, CMM пытается минимизировать воспринятые различия в выведенных на экран цветах между этими двумя устройствами. CMM делает это путем отображения цветов из палитры в диапазон цветов, которые могут быть произведены устройством назначения. CMM использует таблицы поиска и алгоритмы для согласования цветов, предварительного просмотра, цветных возможностей воспроизведения одного устройства на другом и проверки цвета, которые не могут быть воспроизведены.

Рендеринг намерений

Рендеринг намерения относится к подходу, проявленному, когда CMM отображает или переводит цвета изображения к цветовому охвату устройства назначения — т.е. намерение рендеринга указывает соответствующую палитру стратегию. Спецификация ICC определяет тег профиля для каждого из четырех намерений рендеринга: перцепционное соответствие, относительное колориметрическое соответствие, соответствие насыщенности и абсолютное колориметрическое соответствие.

Перцепционное соответствие обычно используется для фотографического содержания. Все цвета одной палитры масштабируются для адаптации в другой палитре. Цвета поддерживают свои относительные позиции. Перцепционное соответствие обычно приводит к лучшим результатам, чем колориметрическое соответствие для реалистических изображений, таких как отсканированные фотографии. Глаз может компенсировать различия в палитрах и, когда распечатано на устройстве CMYK, изображение может выглядеть подобным оригиналу на устройстве RGB. Побочный эффект состоит в том, что большинство цветов исходного пространства может быть изменено для помещений в новое пространство.

Относительное колориметрическое соответствие обычно используется для плашечных цветов. Цвета, находящиеся в пределах перекрывающихся палитр обоих устройств, оставлены без изменений. Например, для соответствия изображения от палитры RGB на палитру принтера CMYK только цвета в палитре RGB, выходящие за пределы палитры принтера, изменены. Позволяет некоторые раскрашивают оба изображения, чтобы быть точно тем же, которое полезно, когда цвета должны соответствовать количественно. Недостаток - то, что много цветов могут отобразиться на единственный цвет, приводящий к тональному сжатию. Все цвета вне палитры принтера, например, были бы преобразованы в цвета в краю ее палитры, сокращение количества раскрашивает изображение и возможно изменение ее появления. Цвета вне палитры обычно преобразовываются в цвета с той же легкостью, но различную насыщенность, в краю палитры. Заключительное изображение может быть легче или более темным в целом, чем исходное изображение, но совпадут пустые области.

Насыщенность, соответствующая, обычно используется для бизнес-графики. Относительная насыщенность цветов сохраняется, а также может быть достигнута от палитры до палитры. Цвета вне палитры целевого пространства обычно преобразовываются в цвета с той же насыщенностью исходного пространства, но с различной легкостью, в краю палитры. Когда фактический выведенный на экран цвет менее важен, чем его живость, может быть полезным для некоторых графических изображений, таким как гистограммы и круговые диаграммы.

Абсолютное колориметрическое соответствие чаще всего используется в проверке. Этот тип соответствия заповедников собственная белая точка устройства исходного изображения вместо того, чтобы отобразиться на относительный D50. Абсолютное колориметрическое соответствие чаще всего используется на моделировании или операциях проверки, где устройство пытается моделировать поведение другого устройства и носителей. Например, моделирование газетной бумаги на мониторе с абсолютным колориметрическим намерением позволило бы пробелу быть выведенным на экран на экране как желтоватый фон из-за различий в белых точках между этими двумя устройствами.

ColorSync

ColorSync является независимой от платформы системой управления цветом Apple, предоставляющей важные услуги для быстрой, непротиворечивой калибровки, и точного цвета, проверки и воспроизведения. В OS X ColorSync полностью интегрируется в операционную систему. В большинстве случаев согласование цветов происходит закулисное без любого усилия, требуемого со стороны приложений. Как только устройство подключено к компьютеру, OS X регистрирует по крайней мере один профиль для устройства. ColorSync использует зарегистрированные профили для обеспечения согласования цветов всюду по цифровому потоку операций.

Менеджер ColorSync является прикладным программным интерфейсом (API) к службам согласования цветов в OS X. Только те разработчики, требующие поддержки согласования цветов вне того, какой OS X обеспечивает автоматически потребность использовать этот API. Некоторые типичные причины использования менеджера ColorSync API включают:

Можно найти подробную информацию о том, как ColorSync работает в OS X и руководстве на том, должно ли приложение использовать менеджера ColorSync API путем чтения технического примечания TN2035 ColorSync на OS X.