Циан маджента. Основы компьютерной графики

Куда бы мы не посмотрели - всюду нас кружает природа со своим великолепием красок. Вокруг нас зеленая трава и голубое небо, белые снега, оранжевый закат, яркее цветы, птицы, насекомые. В жизни человека роль цвета огромна. Как порой бывает сложно описать цвет того неба, которое мы видим: кто-то воспринимает его сине-голубым, у кого-то оно голубое с биризовым отливом, а кто-то считает небо голубовато-серым. Обойтись без способа точного описания цвета в стандартизированных цифровых выражениях было бы просто невозможно. Цветовые модели являются средствами количественного описания цвета и различия между оттенками цвета.

Основной задачей, которую решают все полиграфические технологии - это высококачественная печать цветных изображений максимально приближенных по воспроизведению цвета к оригиналу. Первым этапом изготовления любого изделия является получение оригинала изображения. Качество издания прежде всего зависит от полученного цветного оригинала - фотографий, рисунков, слайдов, графики, в том числе, и компьютерной. Особенно это касается изданий, содержащих много цветных иллюстраций - , и т.д. Цветовоспроизведение в полиграфии - воспроизведение (репродуцирование) цветных оригиналов на оттиске, это одна из основных задач для полиграфии. Вся история развития полиграфических технологий и создание различных способов печатания непосредственно связаны именно с решением этой задачи.

Цвета в природе образуются разным способом. С одной стороны, источники света (солнце, лампочки, экраны компьютеров и телевизоров) ихлучают свет различных длин волн, воспринимаемых глазом как цветной свет. Попадая на поверхность несветящихся предметов, свет частично поглощается, а частично отражается. Отраженное излучение воспринимается глазом, как окраска предметов. Таким образом, цвет объекта аозникает в результате излучения или отражения Описание цвета в первом случае отличается от второго, т.е. применяются разные модели цвета.

Цвета и цветовые различия могут быть выражены с помощью различных математических моделей. Наиболее часто на практике используются четыре модели описания цвета: RGB, CMYK, Lab, HSV (HSL, HSB).

Модель RGB

Модель RGV описывает излучаемые цвета и основана на трех баховых цветах - Red (Красный), Green Зеленый), Blue(Синий). Остальные цвета образуются при смещивании этих трех основных.
При сложении двух основных цветов, а также при смешении двух основных с добавлением третьего основного цвета результат осветляется: из смешения красного и зеленого получается желтый, из смешения зеленого и синего получается голубой, синий и красный дают пурпурный. Если смешиваются одинаковые по количеству излучения всех трех цветов, то в результате получается белый свет. Поэтому такие цвета называются аддитивными (суммарными), а синтез цвета аддитивным. Смешав три базовых цвета в разных пропорциях (с разными яркостями), можно получить все многообразие оттенков.

Модель СМУК

Окращенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого цвета, падающего на них, и отражают оставшееся излучение. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты отражают разные цвета, определяющие окраску этих объектов. Цвета, которые используют белый цвет, вычитая из него определенные участки спектра, называются субтрактивными ("вычитательными"), поскольку они остаются после вычитания основных аддитивных, а синтез цвета субтрактивным. Для их описания используется модель CMY (Cyan, Magenta, Yellow). В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого увета основных аддитивных цветов модели RGB. Понятно, что в таком случае и основных субтрактивных цветов будет три: голубой (белый минус красный), пурпурный (белый минус зеленый) и желтый (белый минус синий). Эти цвета составляют так называемую полиграфическую триаду печатных красок. При печати с использованием красок этих цветов они поглощают красную, зеленую и синюю зоны спектра белого света и, таким образом, большая часть видимого цветового спектра может быть воспроизведена (репродуцирована) на бумаге при печатании многокрасочного оттиска с использованием трех печатных красок - желтой, пурпурной и голубой.

При смешениях двух субтрактивных составляющих результирующий цвет затемняется (поглощено больше света, положено больше краски), а при смешении всех трех должен получиться черный цвет. При полном отсутствии краски, надо полагать, получится белый цвет (цвет белой бумаги). В итоге получается, что нулевые значения составляющих дают белый цвет, максимальные их значения должны давать черный цвет, их равные значения - оттенки серого, кроме того, имеются чистые субтрактивные цвета и их двойные сочетания. Это означает, что модель, в которой они описываются, аналогична модели RGB. Геометрический образ модели CMYK это тот же "куб", в котором переместилось начало координат.

Однако реальные краски имеют примеси, их цвет не соответствует в точности теоретически рассчитанному голубому, пурпурному и желтому и это является очень важной проблемой. Реальные краски имеют примеси, растворители, связующие и поэтому не могут полностью перекрыть весь видимый цветовой диапазон спектра белого света, а это приводит, в частности, к тому, что смешение трех основных красок, которое должно давать черный цвет, дает какой-то неопределенный темный цвет, точнее темно-коричневый, чем истинно черный цвет. Для компенсации этого недостатка в число основных полиграфических красок была введена черная краска. Именно она добавила последнюю букву в название модели СМУК , хотя и не совсем обычно: C - C yan; M - M agenta; Y - Y ellow и K - K ey color (по одной версии) или blacK (по другой версии).

Цветовые модели RGB и CMYK являются дополнительнительными друг к другу, по крайней мере, в первом приближении. Многие приятные для глаза цвета, которые видны на мониторе, не могут быть воспроизведены красками на оттиске.
Следует отметить, что при преобразовании цифрового изображения из модели RGB в CMYK отмечается сдвиг цвета к голубому. Точное значение сдвига зависит от используемых при печатании триад красок и типа бумаги, а также от технологии печати (листовая, рулонная, по сухому или по сырому, если речь идет об офсетной печати).
Таким образом, несмотря на то, что модели RGB и CMYK связаны друг с другом, однако их взаимные переходы (конвертирование) не происходят без потерь, так как цветовой охват у них разный. Снижение этих потерь требует выполнения сложных калибровок всех аппаратных средств и самих изображений.

Модель HSB (HSL, HSI, HSV)

HSB - достаточно простая для понимания модель, в ней часто работают компьютерные художники.Лна основана на цветах модели RGB, но имеет другую систеиу координат.

Люьой цвет в модели HSB определяется своми цветовым тоном (цветом), насыщенностью и яркостью. Данная модель получила название по первым буквам английских слов Hue, Saturation, Brightness - HSB.

На цветовом круге основные цвета моделей RGB и СМУК находятся в такой зависимости: каждый цвет расположен напротив дополняющего его цвета; при этом он находится между цветами, с помощью которых он получен. Например, сложение зеленого и красного цветов дает желтый цвет. Чтобы усилить какой-либо цвет, нужно ослабить дополняющий его цвет (расположенный напротив него на цветовом круге). Например, чтобы изменить общее цветовое решение в сторону голубых тонов, следует снизить в нем содержание красного цвета.

По краю этого цветового круга располагаются так называемые спектральные цвета или цветовые тона (H ue), которые определяются длиной световой волны излучения, света отраженной от непрозрачного объекта или прошедшей через прозрачный объект.

Насыщенность (Saturation) - это параметр цвета, определяющий его чистоту. Насыщенность изменяется по радиусу круга от о (в уентре) до 100 % на краях. Цвет с уменьшением насыщенности становитсявсе более блеклым, размытым. На модели все одинаково насыщенные цвета располагаются на концентрических окружностях, то есть можно говорить об одинаковой насыщенности, например, зеленого и пурпурного цветов, и чем ближе к центру круга, тем все более разбеленные получаются цвета. В самом центре любой цвет максимально разбеливается, проще говоря, становится белым светом или очень к нему близким. При значении насыщенности 0% любой цвет становится белым. Работу с насыщенностью можно характеризовать как добавление в спектральный цвет определенного процента белого света. И чем больше процент белого света, тем больше разбеливается цвет и тем ниже его насыщенность, но отсутствие белого затемняет цвет и делает его зачерненным, тоже снижая его насыщенность.

Яркость (B rightness, I ntensity, L uminance) - параметр, определяющий освещенность или затемненность. Все цвета цветового круга имеют максимальную яркость (100%) независимо от тона и ярче уже быть не могут. Как и в случае с насыщенностью, остается только уменьшать яркость до минимума (0%), чтобы получить черный цвет. Уменьшение яркости цвета означает зачернение этого цвета. Чтобы отобразить это на модель необходимо координату направить вниз. В результате получается конус (рис. 3) или шар, в зависимости от критерия отсекания серых цветов.

После всего сказанного понятно, что за основу модели можно взять не отдельные цвета, а параметры, характеризующие цвет. В общем случае, любой цвет получается из спектрального цвета добавлением определенного процента белой и черной красок, то есть фактически серой краски.

Эта модель уже гораздо ближе к традиционному пониманию работы с цветом. Можно определять сначала цветовой тон, а затем насыщенность и яркость (светлоту). Такая модель получила название по первым буквам приведенных выше английских слов - HSB (HSI, HSL или HSV). Буква V появилась от английского слова V alue (значение, величина, поглощение). Все четыре обозначения - это разные обозначения в литературе одной и той же модели цвета.

Модель HSB неплохо согласуется с восприятием человека: цветовой тон является эквивалентом длины волны света, насыщенность - интенсивности волны, а яркость - количества света. Недостатком этой модели является необходимость преобразовывать ее в модель RGB для отображения на экране монитора или в модель СМУК для получения полиграфического оттиска.

Модель CIE L a b

Модель RGB и модель CMYK являются аппаратно-зависимыми. Если говорить об RGB, то значения базовых цветов определяются еачеством примененного в Вашем мониторе люминофора. В результате на разных мониторах одно и то же изображение выглядит по-разному. Что касается CMYK, то здесь различие еще более очевидно, ттак как речь идет о реальных красках, особенностях печатного процесса и носителя. Поэтому встала задача описания цветов, не зависящих от аппаратуры, на которой эти цвета получены.

Международной комиссией по освещению (CIE) с целью преодоления существенных недостатков вышеизложенных моделей, была создана еще одна цветовая модель, которая называется L a b

Эта модель призвана стать аппаратно независимой моделью и определять цвета без учета индивидуальных особенностей (профиля) устройства (монитора, принтера, печатной машины и пр.)

RGB и CMYK . Кодирование цвета в различных графических программах. Цветовая модель HSB .

Цель: получить представление о методах описания цветов в компьютерной графике – цветовых моделях.

Свет и цвет

Мир, окружающий человека, - это океан цвета. Цвет имеет не только информационную, но и эмоциональную составляющую. Для многих отраслей производства, в том числе для полиграфии и компьютерных технологий, необходимы объективные способы описания и обработки цвета.

Понятие света и цвета в компьютерной графике является основополагающим.

Цвета образуются в природе различным образом.

Источники света (солнце, лампочки, экраны компьютеров и телевизоров) излучают свет различных длин волн, воспринимаемый глазом как цветной свет. Попадая на поверхности несветящихся предметов, свет частично поглощается, а частично отражается. Отраженное излучение воспринимается глазом как окраска предметов. Таким образом, цвет объекта возникает в результате излучения или отражения. Описание цвета может опираться на составление любого цвета на основе основных цветов или на такие понятия как светлота, насыщенность, цветовой тон.

В связи с необходимостью описания различных физических процессов воспроизведения цвета, были разработаны различные цветовые модели, позволяющие с помощью математического аппарата описать определенные цветовые области спектра.

Цветовые модели описывают цветовые оттенки с помощью смешивания нескольких основных цветов. Основные цвета разбиваются на оттенки по яркости от темного к светлому и каждой градации яркости присваивается цифровое значение (например, самой темной – 0, самой светлой – 255). Считается, что в среднем человек способен воспринимать около 256 оттенков одного цвета. Поэтому, любой цвет можно разложить на оттенки основных цветов и обозначить его набором цифр – цветовых координат.

Таким образом, при выборе цветовой модели можно определять трехмерное цветовое координатное пространство, внутри которого каждый цвет представляется точкой. Такое пространство называется пространством цветовой модели.

Цветовая модель RGB

Цветов огромное количество, однако, при цветовосприятии человеческим глазом непосредственно воспринимаются три цвета - красный, зеленый, синий . Остальные цвета образуются при смешивании этих трех основных. Именно на данных цветах основана цветовая модель RGB – Red (красный), Green (зеленый), Blue (синий).

При сложении (смешении) двух основных цветов результат осветляется (речь идет о световых лучах определенного цвета, чем больше света, тем светлее).

Смешав три базовых цвета в разных пропорциях, можно получить все многообразие оттенков.

Для описания конкретного оттенка нужно в скобках описать количество (интенсивность) каждого из основных цветов: сначала красного, потом зеленого, потом синего. Например, (240, 160, 25) - оранжевый цвет.


Рис. 1.3.

В модели RGB количество каждого компонента измеряется числом от 0 до 255, то есть имеет 256 градаций. Полное количество цветов, представляемых этой моделью равно 256*256*256 = 16 777 216.

Чёрный цвет получается, если интенсивность всех базовых цветов равна нулю – (0,0,0).

Белый цвет получается при их максимальной интенсивности -(255,255,255).

Ярко-синий цвет может быть определён как (0,0,255), красный как (255,0,0), ярко-фиолетовый - (255,0,255).

Применение: в этой модели кодирует изображение сканер, и отображает рисунок экран монитора.



Рис. 1.4.

Цвета в таких светящихся устройствах, как телевизоры и компьютерные мониторы формируются путем смешивания в различных пропорциях трех первичных цветов RGB, но такие средства воспроизведения цвета, как печатные издания и картины работают на поглощении одних длин волн и отражение других.

Цветовая модель CMYK разработана для полиграфии и базируется на четырех основных цветах: Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый), Black (черный). Чёрный означают K (по последней букве), чтобы не путать с B (англ. blue) из модели RGB.

Три первичных цвета RGB при смешивании создают белый цвет, а три первичных цвета CMY при смешивании создают черный цвет. Поскольку реальные чернила не создают чистых цветов, то к этим трем цветам добавляется отдельно черный цвет (К) и модель называется CMYK. Диапазон представления цветов в CMYK уже, чем в RGB, поэтому при преобразовании данных из RGB в CMYK цвета кажутся грязнее.

В цвета модели CMYK окрашено все, что не светится собственным светом. Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, их освещающего. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты окрашены в разные цвета.



Рис. 1.5.

Применение: . Так как модель описывает реальные полиграфические краски, ее используют для получения полиграфического оттиска. Пурпурный, голубой, желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду.

Цветовая модель HSB

Модель HSB получила название по первым буквам английских слов: цветовой тон (hue), насыщенность (saturation), яркость (brightness).

H - Оттенок (hue)

Значение, определяющее положение цвета в спектре. Например, зеленый расположен между желтым и синим.

К "плюсам" этой модели относят то, что она неплохо согласуется с восприятием человека: цветовой тон является эквивалентом длины волны света, насыщенность - интенсивности волны, а яркость - количества света. Кроме того, данная модель является удобной и понятной, имеет большой цветовой охват.

К "минусам" данной модели относят наличие необходимости преобразования в модель RGB для отображения на экране монитора или в модель CMYK для получения полиграфического оттиска, а любое преобразование из модели в модель не обходится без потерь цветовоспроизведения.

Применение: HSB - модель, которую используют компьютерные художники.

Доступно и с юмором объяснил, как подготовить макеты к печати, рассказал все про великолепную четверку и 50 000 оттенков серого.

— Речь пойдет главным образом о подготовке к офсетной печати, оперативной и на широкоформатных плоттерах, то есть всех тех способах печати, где изображение формируется наложением прозрачных красок. Еще существует трафаретная печать (шелкография) кроющими красками или офсетная печать полукроющими красками,
к примеру серебром или золотом. Но это другая история.

1. Великолепная четверка: все файлы перевести в CMYK

Цветовая модель RGB предназначена для отображения на экранах и обусловлена тем, что каждый экранный пиксель на вашей «великолепной Retina» включает три источника света: красный (red), зеленый (green) и синий (blue). Когда все три светятся на максимальных значениях R: 255 G:255 B:255 получается белый цвет, R:0 G:0 B:0 (грубо говоря «все выключены») — черный.

На бумаге светить нечем — то, что мы видим, создается отраженным светом. Поэтому в современной полиграфии используется модель CMYK, когда любое полноцветное изображение складывается путем наложения четырех прозрачных красок — голубой (cyan), пурпурной (magenta), желтой (yellow) и ключевого цвета (key), которым чаще всего бывает черный.

Отсюда вытекает первое и фундаментальное требование типографий: передавать макеты в CMYK. При конвертации фото и макетов «лобовым переводом» RGB в CMYK не обойтись. В таком случае, тексты получатся не четкими (вообще их всегда лучше делать в векторе), и есть риск получить заливки, где сумма всех красок (С+M+Y+K) будет больше 300%. На листе случится потоп, издание пойдет волной и вообще будет сохнуть целую вечность. Также не забываем переводить цвета Pantone в соответствующие CMYK, если не планируется делать дополнительный прогон смесевыми красками.

2. Разрешение главного дизайнера: для печати выставить 300 dpi

Исследования показывают, что человеческий глаз не способен различать пикселизацию выше 300 dpi. То есть при более низких значения будут видны пиксели, а более высокие просто нецелесообразны.

3. Говорим прямо: шрифты преобразовать в кривые

Переводим в кривые или внедряем в PDF. Или прилагайте к макету все используемые шрифты, не забывая, что Plain, Bold, Italic и другие начертания — это отдельные файлы.

4. Удачной посадки: не забудьте про вылеты

Многотиражная полиграфическая продукция режется стопками. При этом нож может немного отклоняться от меток в пределах погрешности, а иногда и не в пределах.


Вылеты — это «заступы», выход изображений за границы печатного листа, которые позволяют избегать появления незапечатанных фрагментов по краям. О них лучше помнить еще на стадии создания макета, чтобы не возвращаться к вопросу после того, как все принято клиентом.

Особенно это актуально для многостраничных изданий, где типографии требуют пополосный спуск (это когда на 1 листе помещается 1 страница, которую и называют «полосой»). Размер страницы в файле верстки следует задавать в обрезном формате, а вылеты должны «вылетать» за ее пределы. К примеру, мы готовим макет листовки А4. Размер изделия в обрезном формате должен быть 210×297 мм, а размер изображения в дообрезном формате — 220×307 мм (с учетом вылетов по 5 мм с каждой стороны).

Однако вылеты нужны не всегда. К примеру, билборды, сити-формат и прочие большие форматы готовят к печати без них. Это обусловлено тем, что продукцию, распечатанную «на принтерах», режут поштучно, а не стопкой.

5. Цветовые профили

В мире существуют тысячи печатающих устройств, и каждое из них имеет «свое понимание» цвета. То, как именно машина выводит тот или иной цвет, определяется файлом, который называется цветовым профилем. В идеале нужно запросить у типографии профиль для оборудования, на котором будет осуществляться печать, или узнать, какой подходит из имеющихся в color settings.


6. Оверпринт

Вопрос оверпринта актуален для офсетной печати с опасностью несовмещения цветов и появления белых зазоров. Чаще всего режим оверпринт применяется к черному цвету. Он дает команду печатать черный поверх остальных цветов и не делать «вырубку» под черные объекты. Черный в этом случае приобретает оттенок того цвета, на который ложится. Однако человеческое зрение куда менее чувствительно к дефектам цвета, чем к резким перепадам яркости.


7. Эффекты

В зоне риска линзы, прозрачности, тени, многослойные векторы с большим количеством точек и пр. В идеале переводить такие вещи в растр. Вообще во всех непонятных случаях — «кидай в TIFF».

8. Абсолютный черный

Большие черные заливки, которые так круто выглядят на мониторе в RGB модели, на печати оказываются темно-серыми из-за впитывающих свойств бумаги и прозрачности красок. Достигнуть абсолютно черного возможно только в условиях одноименной дыры, но мы попробуем приблизиться к нему. Нам поможет так называемый «составной черный». Для этого добавляем к черному по 60% голубого, пурпурного и желтого так, чтобы черный вышел C:60 M:60 Y:60 К:100.


Хочется предостеречь читателей от использования составного серого и составного черного для мелких элементов, к примеру, текстов. Офсетная печать — это наложение 4-х и более прозрачных красок друг на друга, которые печатаются в несколько проходов. Лист в процессе печати имеет свойство смещаться, сплющиваться и растягиваться на незначительные значения и может получиться так, что на границах мелких элементов могут быть заметны смещения красок в виде желтых, пурпурных и голубых ореолов.

9. 50 000 оттенков серого

Серый цвет можно получить двумя путями. Первый: взять градации черного и установить нужное значение, например, C:0 M:0 Y:0 К:50. Второй путь — это смешать желтый, пурпурный и голубой в определенной пропорции. В нашем примере это C:47 M:37 Y:37 К:0. В теории получится один и тот же серый средней насыщенности.

На практике же второй путь чреват нарушением «баланса по серому» — непредсказуемым сваливанием в теплый или холодный оттенок серого. Причем дефекты печати будут тем заметнее, чем светлее оттенок серого. Для гарантированного получения сложных оттенков, каких-нибудь Pantone Cool или Warm Gray лучше не скупиться и напечатать проблемный цвет пятой краской по Pantone.

10. Однородные заливки

Еще одно серьезное испытание для полиграфиста и его машины. Выявляет целый ряд дефектов техники или криворукости мастера. На однородных заливках особенно заметен целый букет проблем, таких как пятнистость, разнооттеночность, муар, пузырение, продольное или поперечное полошение (это когда заметны полоски разной тональности). Для нивелирования подобных проблем можно искусственно добавлять шум, градиенты и пр. Если нужен точный цвет однородной заливки целесообразно печатать «пантоном» (и не забывать про цветопробу). Смесевые краски Pantone готовятся заранее по каталожному номеру на станциях смешения красок и поступают в типографию в готовом виде, что исключает погрешности при получении цвета из четырех красок непосредственно на листе.



Похожие статьи