Сравнительная оценка хроматической гаммы трех- и четырехкрасочной печати: от CMY е CMYK

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительная оценка хроматической гаммы трех- и четырехкрасочной печати: от CMY е CMYK

Кузнецов Ю.В., Ермошина М.А.

Приведены результаты колориметрического анализа одной из функций черной краски в четырехцветной автотипии -- получение новых, отсутствующих в триадном синтезе хроматических цветов.

Кл. слова: цветная автотипия, ГПЖ (CMY), ГПЖЧ (CMYK)

Черная краска используется в четырехкрасочной автотипии в самых различных целях. Наиболее обсуждаемыми из них являются:

-- замена ахроматической составляющей цветов, получаемых тем или иным соотношением красок ГПЖ триады, черной;

-- расширение гаммы нейтральных, ахроматических цветов;

-- передача скелетной, контурной составляющей оттиска лишь черной краской;

-- обсуждаемое ниже расширение печатной палитры новыми, недоступными трехкрасочному синтезу хроматическими цветами;

-- другие, как например, снижение заметности муара за счет подбора оптимальных сочетаний разноокрашенных печатных элементов.

Помимо трех цветоделенных изображений (для голубой, пурпурной и желтой - ГПЖ красок) для черной краски формально могут быть подготовлены отдельные формы, каждая из которых в соответствие с приведенным перечнем по-своему повлияет на режим печати, ее репродукционные возможности или в том или ином объеме привнесет на оттиск соответствующую дополнительную информацию. Однако на практике все эти функции выполняет одна, четвертая печатная форма. При этом степень реализации большинства из этих функций оказывается весьма неопределенной, а любая смена режима введения черной краски влечет за собою изменение цветопередачи в силу физических причин, не учитываемых программными приложениями допечатной подготовки. Это вызывает, в свою очередь, необходимость калибровать печатный процесс заново со сменой его т.н. цветового профиля. трехцветка хроматический цвет сечение

Проблемой здесь является и отсутствие четких, однозначных определений, например, в наиболее широко используемой из указанных функций - процедуре замещения черной краской трехкрасочного ахроматического. Два названия, казалось бы, различных ее режимов (Under Color Removal -- UCR и Grey Component Replacement - GCR) разные авторы толкуют весьма пространно и либо одинаково, либо противореча друг другу. Предлагаются, например в Л.1, и новые названия и сокращения. Там же, кстати, указывается, что только в четверти шведских типографий что-либо слышали о существовании таких режимов в наиболее распространенной программе подготовки иллюстрационных файлов Фотошоп. На деле, как было показано еще в Л.2, речь идет лишь о двух параметрах единого, по существу, процесса. Первый из них -- объем или степень указанного замещения, а второй определяет участок градационного диапазона, где такое замещение имеет место в заданном объеме.

Отсутствует также и обоснование выбора одного из обозначенных в Л.2 вариантов введения черной краски для расширения ахроматической шкалы, особое место которой в цветной печати отмечалось еще в Л.3.

В итоге, алгоритм формирования файла для черной краски подбирают на производстве, большей частью, из опыта и, как правило, не изменяют, эмпирически полагаясь на то, что он реализует все указанные функции в некотором оптимальном соотношении. В таком контексте совокупный по всем своим функциям режим использования черной краски оказывается самым «темным местом» технологии многокрасочной печати.

Практически полностью за кадром остается до сих пор вопрос количественной оценки расширения охвата «трехцветки» по хроматическим цветам за счет применения черной краски. Несмотря на то, что дизайнерам известны некоторые приемы получения более темных хроматических оттенков добавлением черной к сплошным красочным слоям цветных красок, этот вопрос не получил надлежащего анализа ни в отечественной, ни в зарубежной научной литературе. Более того, в такой солидной монографии по цифровой печати, как Л.4, можно найти, например, утверждение даже о том, что с повышением объема использования черной краски цветовой охват печати уменьшается. С другой стороны, проблема расширения того же охвата широко обсуждалась в последние годы в отношении использования интенсивных красок, добавления к ГПЖ триаде красок дополнительных ей цветов КЗС (концепция Hi-Fi Color) и др. способами.

В этой связи актуален сравнительный колориметрический анализ цветовых палитр трехкрасочной - ГПЖ (CMY) и четырехкрасочной -- ГПЖЧ (CMYK) печати.

На первом этапе в качестве объекта исследования был выбран и отчасти использован атлас МЦК офсетной печати ВНИИ КПП. Однако шкалы этого атласа, разработанные для исследования первой из упомянутых выше функций (Минимизации цветных красок - МЦК), не содержали полного набора необходимых нам сочетаний цветов. Поэтому далее были созданы специальные индексированные по значению тона (относительного количества краски) версии ступенчатых шкал одинарных, двойных и трехкрасочных наложений и их же версии с добавлением 11 ступеней черной. Для расчетов цветового охвата использовалась стандартная шкала IT8-7.3.

Печать этих шкал проводилась на бумаге HP Premium Plus Photo Paper Matt струйным принтером Canon PF8300S, под управлением растрового процессора FlexiSIGN Pro v8.6, обеспечивавшего независимый контроль количества каждой из четырех красок.

Для измерений применялся спектрофотометр GretagMacbeth Eye-One Pro в метриках Lab и LCh МКО колориметрии объекта отраженного света (hardcopy colorimetry: D50; 20; 0/45).

В равноконтрастном пространстве Lab МКО цветовой охват печати некоторой идеализированной красочной триады условно представляют кубом, диагональ которого - ось светлот L проходит через углы, соответствующие цвету незапечатанной бумаги - «белое» и цвету сплошного трехкрасочного наложения - «черное» (см. рис. 1). Координаты остальных шести углов этого куба указывают на цвета одинарных и двойных сплошных наложений красок триады. Проекцию этих углов на плоскость цветностей а - b в виде шестиугольника часто используют для иллюстрации соотношения цветовых охватов различных способов и средств воспроизведения изображений. Однако в отображении охвата такой проекцией целиком утрачивается информация о яркости (по высоте пространства), а также о характере его шести поверхностей (выпуклые, вогнутые).

Рис. 1 Условный куб цветового охвата трехкрасочной печати в равноконтрастном цветовом пространстве Lab МКО (а) и его шестиугольная проекция на плоскость цветностей ab (б)

В варианте использования трех идеальных печатных красок все цвета оттиска в такой пространственной схеме можно подразделить на несколько категорий. К одной из них относятся цвета ахроматические, лежащие на вертикальной оси и в непосредственной близости от нее на расстоянии, соответствующем некоторому предельно допустимому цветовому оттенку в нейтральном, сером.

На поверхности тела цветового охвата, реализуемого той или иной технологией, находятся цвета, предельно достижимые по чистоте и светлоте, т. н. чистые цвета. В автотипном синтезе к ним можно формально отнести:

-- однокрасочные и двойные наложения красок триады (три верхние поверхности фигуры на рис. 1а);

-- предельно достижимые по насыщенности тройные наложения со сплошным красочным слоем по одной или двум краскам (три нижние поверхности).

Последние в той или иной мере содержат ахроматическую составляющую.

И, наконец, остальную, наибольшую часть внутри этого объема занимают цвета, характеризующиеся некоторыми промежуточными значениями светлоты и насыщенности. Все они также содержат ту или иную долю трехкрасочного ахроматического. В четырехкрасочной печати она может быть представлена различными соотношениями хроматических (ГПЖ) и черной красок.

Наложение одних только сплошных слоев красок самой триады не обеспечивает высокой нейтральной оптической плотности в тенях изображения. Кроме того, взятые в одинаковом соотношении, они дают определенный цветовой оттенок, устраняемый лишь некоторым уменьшением количеств пурпурной и желтой, что ведет к еще большему снижению предельной плотности трехкрасочного черного. Таким образом, вторая из упомянутых ранее функций четвертой, черной краски (black addition) заключается в повышении числа воспроизводимых градаций для темной части нейтральной, серой шкалы.

Наиболее наглядно новые хроматические цвета, получаемые дополнением триадного синтеза черной краской, демонстрируют заштрихованные области меридиональных сечений пространства LCh МКО, представленные на рис. 2 для пурпурного и синего цветовых тонов в эффективном интервале их значений (5% - 95%).

Рис. 2. Координаты темных хроматических цветов трехкрасочного и четырехкрасочного печатного синтеза в меридианальных сечениях пространства LCh МКО по пурпурному (слева) и синему (справа) тону

В первом случае они являются результатом добавления черного к предельному (95%) пурпурному, а во втором - к синему, полученному, в свою очередь, наложением 95% голубой и 95% пурпурной.

Казалось бы, что аналогичный результат достигается и в том, и в другом случаях сбалансированным добавлением красок соответствующих дополнительных цветов. Для пурпурного это - зеленый, т.е. голубой + желтый, тогда как для синего - желтый. Однако по распределению слева видно, что комбинации М95% с черной дают более темные и насыщенные цвета, чем сочетания этого же количества пурпурной с взятыми вместе голубой и желтой. Причем на уровне светлоты, например, L = 27 насыщенность С (Chroma) оказывается большей на 30 единиц. Цвета, получаемые добавлением черной к синему (С95%+М95%), находятся на правом графике также ниже и правее, чем альтернативные им цвета, обеспечиваемые добавлением желтого, а максимальный выигрыш по насыщенности достигает здесь 40 единиц.

Такие различия вполне объяснимы тем, что добавление черной как бы масштабирует, гасит исходный спектр, более или менее равномерно увеличивая поглощение. И напротив, внесение красок цвета дополнительного к данному нивелирует этот спектр, снижая, прежде всего, чистоту цвета.

Трехмерные изображения цветовых тел трех- и четырехкрасочной печати представлены для визуального сравнения на рис.3. Сравнительные расчеты показали, что цветовой охват печати возрастает в условиях проведенного эксперимента почти на 10%.

Рис. 3 Цветовые охваты трехкрасочной (слева) и четырехкрасочной (справа) печати в цветовом пространстве LCh МКО в двух ракурсах

Выводы

Добавление черной краски к предельным, близким к 100% значениям голубой, пурпурной, желтой или к их двойным наложениям позволяет:

-- получить более темные хроматические цвета, насыщенность которых до 40 единиц выше тех, снижение светлоты которых обеспечивается красками дополнительного к данному цвета;

-- расширить цветовой охват печати почти на 10%.

Введение четвертой, черной краски в 30-ые годы прошлого века, в так называвшуюся тогда «трехцветку», можно считать первым шагом к ныне обсуждаемым технологиям «Hi-Fi Color», которые, имея целью расширение цветового охвата, также, так или иначе, связаны с увеличением числа «краскопрогонов» или используемых печатных форм.

Литература

1. Enoksson, E. Image reproduction, TAGA Proceedings, pp. 318-331, 2004

2. Кузнецов Ю.В. Основы подготовки иллюстраций к печати. Растрирование. «Мир книги», М., 1998.

3. Hunt R. Why is Black and White so Important in Color? Recent Progress in Color Science.- IS&T, 1997.- P. 123-126.- (англ.).

4. Bala R. Device characterization. Ch. 5 in Digital Color Imaging Handbook, ed. by G. Sharma, CRC Press, p. 358.- (англ.).

Размещено на Allbest.ru