8.3 Системы управления цветом

В современных условиях широкого внедрения компьютерных и, в том числе, сетевых информационных технологий отдельные стадии репродукционного процесса все в большей мере выполняются территориально разрозненными исполнителями. Они могут использовать различные типы источников иллюстративной информации: вещественные позитивные и негативные оригиналы на прозрачной и отражающей подложке, а также «электронные» изображения, зафиксированные в аналоговой или цифровой форме на различных типах носителей. Для исходного изображения одного и того же типа различные участники процесса могут применять при этом разные технические средства и технологии считывания, обработки и отображения. Такая свобода выбора предоставляет неоспоримые производственно-экономические и социально-политические преимущества в отношении интеграции печатных СМИ в общую информационную среду.
Для подобных разомкнутых допечатных систем весьма актуальна однозначная трактовка цветовых значений во всем многообразии используемой техники и технологии. Эта неоднозначность заключается, например, в том, что некоторому цвету могут соответствовать на выходах сканеров различного типа существенно различающиеся сигналы. С другой стороны, подача одимаковых цветоделенных сигналов на разные мониторы, печатающие устройства и т. д., может иметь результатом неодинаковые воспроизводимые цветовые значения.

8.3.1 стандартизация характеристик

Одним из способов решения указанной выше проблемы является нормализация и стандартизация параметров технических средств и технологии обработки изобразительной информации на всех ее этапах. Когда все компоненты системы подчинены некоторому регламенту, может в определенных допусках быть гарантирован и однозначный результат. Без соблюдения подобного регламента такие современные коммуникационные системы, как телевидение, компьютерные сети и т. п., оказались бы просто неработоспособными. Цветовые значения здесь жестко оговорены форматами файлов, стандартами сигналов, спектральных характеристик передающих камер и люминофоров кинескопов и т. д. Благодаря этому гарантируется, например, получение того же цвета на ТВ приемниках различных производителей и в разных странах от сцены, одновременно передаваемой множеством типов камер по разнообразным цифровым и аналоговым каналам связи.
Проблемы подобной стандартизации в полиграфии много сложнее в силу многовариантности ее технологий. Один и тот же сюжет может здесь с тем или иным успехом воспроизводиться на широком ассортименте подложек (бумага, картон, жесть, целлофан, ткань...) различными по своим физическим свойствам красочными триадами и во всем многообразии способов печати и печатного оборудования. Конечные изображения, не являясь самосветящимися, как, например, на экране ТВ монитора, могут рассматриваться при различном по своему спектральному составу освещении.
И тем не менее, существуют примеры удовлетворительного решения этого вопроса на основе нормализации отдельных системных компонентов некоторых печатных технологий в соответствии с оговоренным регламентом. К ним можно, прежде всего, отнести стандарты офсетной четырехкрасочной печати, в основе которых лежат рекомендации по цветовым значениям красочныхтри-ад и, например, т. н. Европейской триады применительно к определенным категориям офсетных бумаг. Еще более узко, а именно на ролевый офсет печати журналов, ориентирован отраслевой стандарт SWOP (США). Основной побудительной причиной разработки и постоянного совершенствования этого регламента (в настоящее время действует его 11-ая редакция) послужила необходимость предсказуемого и стабильного цветовоспроизведения рекламы на обложках, страницах и разворотах многочисленных еженедельных крупнотиражных периодических изданий типа «Time», «People», «Newsweek».
На начальном этапе схемы взаимодействия заказчиков и исполнителей, представленной на рис. 8.10, рекламные агентства, работающие с издательствами преимущественно через репродукционные центры, предоставляли комплекты цветоделенных растрированных фотоформ и т. н. аналоговых, т. е. получаемых непосредственно с них, цветопроб. Сегодня это большей частью файлы и цифровая цветопроба с контрольными шкалами, значения которых подтверждают моделирование ею печатного процесса в соответствии с регламентом SWOP. Служба управления качеством в издательстве ведет постоянный контроль отклонений параметров печати рекламных сюжетов как в тираже, так и от одного номера журнала к другому. Информация о расхождениях цветопробы, подписных и тиражных оттисков между собой и с нормативными показателями заносится в базы данных и при необходимости обсуждается с заказчиком или типографией.

Рис. 8.10 Благодаря регламенту SWOP цвет рекламного сюжета выдерживается неизменным в условиях печати через различные издательства в разных журналах и типографиях

Для контроля условий визуального сопоставления этих изображений, каждое из них снабжено самоклеящейся метамерией меткой - индикатором типа используемого освещения. Метка выглядит однотонной, если его спектральный состав соответствует источнику типа D50, рекомендованному для наблюдения изображений отраженного света. При ином освещении (например, лампы накаливания или люминесцентной) на ней отчетливо просматриваются темные и светлые полосы, что сигнализирует о некорректности условий визуального сравнения.

8.3.2 согласование компонентов открытых репродукционных систем через связующее цветовое пространство

Вариант сквозной (вход-выход) калибровки, рассмотренный в подразделе 8.2.4, применялся многие годы для замкнутых электронных репродукционных систем. Он успешно используется и сейчас в открытых системах с ограниченным числом входов и выходов, т. е. в тех случаях, когда круг участников издательско-полиграфического процесса достаточно ограничен, а характеристики используемых от заказа к заказу технологий, материалов и оборудования известны или хорошо предсказуемы. Однако по мере увеличения числа источников изобразительной информации и возможных способов ее отображения количество необходимых цветовых преобразований растет в геометрической прогрессии. В общем случае, как показывает схема на рис. 8.11, оно равно произведению числа входов на число выходов.

Рис. 8.11 В открытой репродукционной системе количество промежуточных цветовых преобразований равно произведению числа ее входов на число выходов

Количество преобразований цветоделенных сигналов можно ограничить суммой числа входов и выходов, если принять некоторое универсальное промежуточное представление этих сигналов, подчиненное единому регламенту, общему для всех входов и выходов. В этом случае, как иллюстрирует рис. 8.12, каждому из них соответствует лишь одно, учитывающее его специфику выходное преобразование. Такой подход был принят в 90-е гг. инициативной группой, называвшейся «Международный консорциум по цвету (ICC)» и разработавшей т. н. Систему управления цветом (CMS). В основу этой системы положен регламент кодирования трехкомпонентных цветовых значений в стандартной (МКО) колориметрии. В качестве метрики для этих целей была выбрана равноконтрастная система Lab.

Рис. 8.12 Общее промежуточное представление цветовых значений позволяет сократить число согласующих преобразований сигнала до равного сумме количеств входов и выходов репродукционной системы

Работа в этой системе включает в себя отыскание такого входного преобразования сигнала, в результате которого тот или иной считыватель исходного изображения оказывается как бы колориметром. Процедура построения выходного преобразования обеспечивает, с другой стороны, колориметрически адекватную реакцию устройства отображения на стандартное значение сигнала, поданного на его вход.
В основе системы лежит разработанный ICC стандарт, связывающий порядка тысячи наиболее представительных (опорных) точек указанного рав-ноконтрастного цветового пространства с уровнями квантования трех восьмиразрядных КЗС сигналов сканеров и мониторов, а также с количествами красок триадного субтрактивного синтеза цвета, например, с относительными площадями растровых точек автотипной многокрасочной печати. В электронной форме таблицы этой связи используют в программном обеспечении системы. В вещественном форме их применяют в виде многопольных цветных шкал - объектов контрольного считывания для устройств ввода. Подобные же шкалы по указанным электронным таблицам получают и как тест-оттиски в различных технологиях печати и выводных устройствах.
Система включает в себя также средства колориметрической оценки тест-шкал и программное обеспечение, в задачу которого входят две основные функции. Первая из них заключается в получении файла («профиля»), характеризующего отклонения сигналов, производимых тем или иным оконечным устройством, от опорных значений, предписанных ICC стандартом. Вторая задача состоит в создании, путем соответствующей интерполяции этих отклонений, рабочих таблиц входного или выходного преобразования сигналов уже во всем объеме (256³ = 16 777 216) теоретически реализуемых цветов.
Общую схему процедур CMS и связи используемых в ней компонентов поясняет схема репродукционной системы на рис. 8.13. Она включает в себя один вход (сканер) и три выхода: монитор (видеопроба), некоторую тиражную печать и устройство цифровой цветопробы. Часть этой схемы, вынесенная за контур CMS, соответствует традиционному прямому преобразованию сигналов КЗС, полученных за широкополосными цветоделительными фильтрами считывателя, в количества красок (относительные площади CMYK печатных элементов) полиграфического синтеза цвета.

Рис. 8.13 Процедуры согласования компонентов репродукционной системы через связующее цветовое пространство Lab

шкал и программное обеспечение, в задачу которого входят две основные функции. Первая из них заключается в получении файла («профиля»), характеризующего отклонения сигналов, производимых тем или иным оконечным устройством, от опорных значений, предписанных ICC стандартом. Вторая задача состоит в создании, путем соответствующей интерполяции этих отклонений, рабочих таблиц входного или выходного преобразования сигналов уже во всем объеме (2563 = 16 777 216) теоретически реализуемых цветов.
Общую схему процедур CMS и связи используемых в ней компонентов поясняет схема репродукционной системы на рис. 8.13. Она включает в себя один вход (сканер) и три выхода: монитор (видеопроба), некоторую тиражную печать и устройство цифровой цветопробы. Часть этой схемы, вынесенная за контур CMS, соответствует традиционному прямому преобразованию сигналов КЗС, полученных за широкополосными цветоделительными фильтрами считывателя, в количества красок (относительные площади CMYK печатных элементов) полиграфического синтеза цвета.
Чтобы определить и в последующем учесть в системе управления CMS колориметрические характеристики считывателя, на его вход устанавливают тест-шкалы на прозрачной (IT 8.7/1) и отражающей (IT 8.7/2) подложке. Точность изготовления этих шкал на фотопленке или фотобумаге не гарантирует абсолютного соответствия цветов их полей значениям соответствующих опорных точек, оговоренных ICC стандартом. Поэтому шкала комплектуется корректирующим файлом, подгружаемым в работе к программе получения характеристики передачи сканера. В отсутствие такого файла для ускорения измерения действительных значений большого количества полей и автома-тичесого получения такого файла может использоваться вспомогательное устройство, например «Спектраскен» фирмы «Гретаг-Макбет», шагами перемещающее спектрофотометрическую головку по полям таблицы.
Массив отклонений значений сигналов сканера, полученный в результате считывания им тест-шкалы и учитывающий ее собственные погрешности, используется затем программным обеспечением Системы для построения рабочей таблицы («куба памяти») преобразования спектрозональных сигналов сканера в колориметрические значения стандартной равноконтрастной системы (КЗС ->Lab) в полной шкале квантования каждого из этих трех цветоделенных сигналов.
Процедуры, обратные по смыслу описанной выше, выполняют для создания таблиц рабочих преобразований значений связующего цветового пространства (в данном примере Lab) в такие сигналы, которые обеспечивают тождественное отображение этих значений теми или иными выходными устройствами. Вещественные шкалы здесь не заданы. Их получают в этих устройствах с использованием стандартных числовых массивов (электронных таблиц), а затем подвергают аналогичной колориметрической оценке с получением массива отклонений воспроизводимых значений от опорных, предусмотренных ICC стандартом. Эти данные достаточно полно характеризуют возможности того или иного вида синтеза изображений и, в частности, по воспроизводимому объему цветов. Поэтому, как показано на схеме рис. 8.13, их используют также и при традиционном, не входящим напрямую в задачу CMS, базовом цветовом преобразовании, включающем в себя сжатие цветового охвата, цветовую ретушь оригинала и другие подобные функции.
В результате выполнения указанных операций обработка цвета в рассмотренной системе оказывается формально независимой от специфики используемых ею компонентов. На экране монитора могут быть получены и сопоставлены изображения, тождественные как сканированному оригиналу, так иоттиску, который получится в различных вариантах цветовой ретуши или сжатия цветового охвата с учетом возможностей печати. Из схемы видно также, что одному и тому же цветовому значению, выраженному в координатах связующего пространства Lab, соответствуют различные соотношения количеств красок в том или ином способе печати: CMYK или (CMYK)'. Систему можно далее свободно расширять с ориентацией на другие технологии печати, устройства ввода или промежуточного отображения: видеопробы и цифровой цветопробы. Подключение каждого нового входа или выхода потребует при этом организации одного лишь дополнительного преобразования сигнала.