Современные системы управления цветом.

         При подготовке цветной полиграфической продукции максимум внимания всегда уделяется качеству цветопередачи. Добиться поистине высококачественного цвета можно только с применением специальных программных и аппаратных инструментов. Работу с цветом в допечатном комплексе логически можно разделить на две части: цветокоррекция и цветосинхронизация. Эти части могут использоваться как независимо друг от друга, так и в комплексе, дополняя друг друга.

         Цветокоррекция – это набор действий, направленных на преобразование изображения, при котором достигается требуемое сочетание цветов. Если требуется убрать цветовую вуаль с изображения – выполняют цветокоррекцию. Если требуется добавить цветовую вуаль определенного тона (довольно распространенный дизайнерский прием), – также выполняют цветокоррекцию. Но наиболее распространенное применение цветокоррекции – это «вытягивание» цветов на изображениях, в которых эти цвета представлены недостаточно хорошо. Например, если готовится изображение пляжа и моря в рекламный проспект туристической фирмы, то цвет у песка должен быть чистым и желтым, цвет у неба – ярко-голубым, а цвет у моря – бирюзовым. На слайдах, как правило, эти цвета немного грязноваты, не так насыщенны и не того тона. Используя средства обычных программ, например Adobe Photoshop, трудно выполнять такие «естественные» коррекции. По этой причине для цветокоррекции применяется специализированное ПО – например, LinoColor производства Heidelberg Prepress. Выполнение цветокоррекции, как правило, совмещают со сканированием. Для этого в программе LinoColor помимо инструментов для цветокоррекции имеется интерфейс для управления сканерами.В процессе работы над цветным изображением это изображение проходит ряд устройств, в которых применяются различные способы его отображения (или ввода). Типичными устройствами являются: цветной сканер, цифровая камера, монитор, цветопробный принтер, офсетная печатная машина. Каждое из этих устройств имеет свой уникальный набор цветов, которые это устройство может отобразить (или распознать). Этот набор называется цветовым охватом устройства. Таким образом одно и то же изображение на устройствах с различными цветовыми охватами будет выглядеть по-разному. Это приводит к тому, что изображение на выходе значительно отличается от задуманного. Чтобы свести к минимуму такие искажения, в допечатных комплексах применяют системы цветосинхронизации. Задача таких систем состоит в том, чтобы так скорректировать цвет изображения при переходе от одного устройства к другому, чтобы компенсировать разницу цветовых охватов этих двух устройств. Для этого используется ядро, выполняющее все расчетные операции и набор цветовых профилей (своеобразных паспортов цветных устройств), в которых имеется информация о цветовом охвате устройства, модели построения гаммы цветов из базовых (RGB, CMYK, YCC и т.п.). Наиболее распространенной системой цветосинхронизации является Apple ColorSync. Ее популярность обеспечивается двумя факторами: достаточно хорошим качеством преобразованных изображений и тем фактом, что ColorSync интегрирован в операционную систему MacOS и может быть использован любым пользователем. Система ColorSync будет обеспечивать качественный результат только в том случае, если цветовые профили устройств правильно и качественно построены. Таким образом, задача качественной передачи цвета сводится к правильному построению профилей устройств. Процесс построения профиля для устройства называется характеризацией устройства. Для профилей устройств был разработан универсальный формат, позволяющий различным системам цветосинхронизации использовать одни и те же профили. Такой стандарт на профили получил название ICC. Для построения ICC-профилей имеется достаточно большое количество программ, которые различаются по уровню сервиса, возможностям, универсальности и стоимости. Вниманию предлагаются два решения, относящихся соответственно к бизнес-классу и классу Hi-End, – программа Color Synergy производства компании Candela и набор программ ColorOpenICC производства Heidelberg Prepress.

Введение в теорию цвета.
         Несколько лет назад произошло массовое внедрение компьютерных систем в полиграфические допечатные процессы. Технологические операции стали выполняться в различном соотношении автором, издательством и типографией. Имеет место отсутствие регламента выполнения операций. Эти и другие причины привели к нарушению устоявшихся производственных отношений, существовавших в отрасли ранее. Как следствие, качество печатной продукции зачастую не удовлетворяет заказчика, особенно в отношении цвета.

         Такая ситуация создала предпосылки для создания систем управления цветом (CMS - Color Management System), призванных решать задачи обеспечения качества цветовоспроизведения в условиях современной территориальной разомкнутости производственного цикла. Международный консорциум по цвету (ICC - International Color Consortium, www.color.org) в середине девяностых годов предложил стандарт, который позволяет определять цветовые параметры различных устройств, участвующих как в допечатном, так и в печатном процессах.
         Этот стандарт базируется на том, что характеристика цветовоспроизведения любого устройства монитора, сканера, принтера, печатной машины, рассматривается по схеме "вход-выход", причем выходными параметрами являются координаты цвета в колориметрической системе CIE L*a*b*, а входными - параметры цвета данного устройства, как, например, RGB сканера, площадь растровых точек CMYK принтера и т.д. Такая характеристика цветопреобразования, представленная, как правило, в табличной форме, называется профилем устройства. При необходимости пересчета из одной системы в другую, например, из RGB в CMYK, используется цветовое пространство L*a*b*, выполняющее роль своеобразного моста между двумя различными устройствами, цветовые характеристики которых определяют соответствующие профили. В стандарте ICC цветовое пространство, выполняющее подобную функцию, называется Profile Connection Space (PCS).
         В числе прочих задач, актуальной является задача достижения соответствия цветов, формирующихся на различных устройствах допечатного процесса. Цвет на экране монитора должен соответствовать цвету на оттиске, получаемого на принтере. Кроме того, при наличии на предприятии нескольких мониторов и принтеров, нужно обеспечить цветовое соответствие между ними. Естественно, что одни и те же RGB значения на двух различных мониторах формируют разный цвет, так же как одни и те же CMYK значения на двух различных принтерах. Без CMS эту ситуацию исправить крайней сложно и трудоемко.
         Помимо согласования цвета между различными устройствами, существует также необходимость оптимального преобразования цветового содержания оригинала. Дело в том, что триадный печатный процесс в большинстве случаев не в состоянии воспроизвести цвета, содержащиеся в оригинале из-за того, что цветовой охват триады полиграфических красок значительно меньше охвата сканера. Очевидно, что те цвета оригинала, которые не входят в охват триады неизбежно "потеряются", что равносильно явному браку в печати. Поэтому оригинал необходимо подвергать преобразованию, т.н. "сжатию" (Gamut mapping), с учетом цветовых характеристик триадного печатного процесса.

Рис.1. Сравнение цветовых охватов сканера (черная линия) и офсетного триадного процесса (красная) на диаграмме цветности системы L*a*b*.

         Итак, применение систем управления цветом позволяет достигать сразу нескольких целей:
         1. Обеспечивать соответствие цвета между экраном монитора и оттиском.
         2. Минимизировать потери цветового содержания цветных оригиналов.
         3. Получать цветопробу, соответствующую по цвету тиражному оттиску.
         Необходимо уточнить, что использование CMS без дополнительной цветокоррекции не позволит из изначально плохого оригинала сделать хорошую репродукцию. Но если правильно применять CMS, то, по крайней мере, имея хороший исходный оригинал, можно получить качественную репродукцию.

         Современная CMS в своем составе содержит следующие компоненты:
         1. Программное обеспечение для формирования ICC-профилей (например, ProfileMaker).
         2. Цветоизмерительное оборудование (система SpectroScan/Spectrolino).
         3. Программный модуль CMM (CMM - Color Management Module) для выполнения операций цветопреобразования в различных колориметрических системах. На сегодяшний день наибольшее распространение получили следующие CMM: Heidelberg, Agfa, ColorSync, LogoSync.
         4. Программное обеспечение (например, Adobe PhotoShop) для применения профилей.


Рис.2. Взаимодействие элементов CMS.

         На практике приходится решать ряд задач, связанных с преобразованием изображений различных типов и назначений. Например, публикация может содержать векторную графику, растровые изображения и т.д. Как уже отмечалось ранее, растровые изображения невозможно воспроизвести факсимильно точно, из-за ограниченных возможностей цветовоспроизведения печатного процесса. Поэтому с помощью CMS необходимо решить, как преобразовать цвета, которые не могут быть воспроизведены из-за различия цветовых охватов сканера и печатного процесса. В то же время, если необходимо отпечатать какой-нибудь логотип, значительно важнее обеспечить максимальное соответствие между цветами оригинала и репродукции. И наконец, если нужно напечатать графики, диаграммы то, как правило, необходимо обеспечить высокую насыщенность цветов, причем факсимильное соответствие репродукции оригинальным цветам не требуется. Становится понятным, что единым универсальным способом преобразования цвета для всех практических случаев не обойтись. ICC предлагает четыре способа преобразования цвета, известных в программных средствах как Rendering Intent.
         1. Perceptual (или Photographic). Данный способ, как правило, применяется при преобразовании большего цветового охвата в меньший. Например, при конвертации изображения RGB в CMYK. С помощью этого способа обеспечивается минимизация потерь цветового содержания исходного изображения.
         2. Absolute Colorimetric. Используя данный способ преобразования одного цветового пространства в другое, преследуется цель передавать цвета исходного пространства максимально точно. Например, если нужно имитировать газетную полосу, включая цвет газетной бумаги, на принтере, который использует специальную бумагу, то рекомендуется использовать рассматриваемый способ цветопреобразования.
         3. Relative Colorimetric. Повторяет предыдущий, с той лишь разницей, что цвет печатной бумаги имитироваться не будет. В большей степени пригоден для получения цветопробных оттисках на принтерах, печатающих на тиражной бумаге.
         4. Saturation. С помощью этого способа достигается максимальная насыщенность изображений в печати. Как отмечалось ранее, наиболее часто используется для векторной графики.
         В современных системах обработки изображений пользователь сам назначает тот или иной способ передачи цвета (Rendering Intent), в зависимости от решаемой задачи.


Структура ICC-профилей.
         В статье "Современные системы управления цветом" затрагивались вопросы качества цветопередачи и отмечалась роль систем управления цветом (CMS) в обеспечении стабильно высокого качества цветной печатной продукции.
         Неотъемлемой частью в состав CMS входят ICC-профили устройств, участвующих в процессе обработки и воспроизведения изображений. Для того, чтобы правильно устанавливать взаимосвязь между профилями, представляется целесообразным рассмотреть их содержание.

Рис.1. Структура ICC-профиля.
В профиле можно выделить три основные части:
         1. Заголовок профиля (Profile Header). Здесь содержится информация о размере профиля, версия, тип, цветовое пространство в котором работает устройство (RGB, CMYK), PCS (PCS-Profile Connection Space), время создания, платформа, производитель и модель устройства, фирма-создатель профиля и другая служебная информация.
         2. Таблица тэгов (Tag Table), содержащая ссылки на характеристики цветовоспроизведения данного устройства, представленные в профиле.
         3. Характеристики цветовоспроизведения профилируемого устройства (Tagged Element Data). Характеристика цветовоспроизведения может формироваться с помощью создания таблицы соответствия (LUT - Look-Up Table) цветовых параметров устройства (Device Color) - и координат цвета в колориметрической системе L*a*b* (в некоторых случаях XYZ), которая в системе определений ICC, напомним, называется PCS. Например, в профиле монитора может содержаться таблица RGB-L*a*b*, в профиле принтера CMYK-L*a*b*. Причем необходимо наличие таблиц для выполнения обратного преобразования: PCS - Device Color - (L*a*b*-RGB, L*a*b*-CMYK). Другой способ базируется на применении матричного способа (Matrix operation) пересчета цветовых координат Device Color в PCS, роль которого в этом случае играет система XYZ.
         Профили устройств подразделяются на три типа:
         1. Сканеры или цифровые камеры.
         2. Мониторы LCD и CRT.
         3. Печатные системы (принтеры, плоттеры, печатные машины).
Ниже приводятся краткие сведения о содержании профилей этих типов и принципы их построения.

         Профиль сканера и цифровой камеры.
         Практически все модели современных сканеров и цифровых камер используют систему RGB. Отличительной особенностью профилей указанных устройств то обстоятельство, что они однонаправленные, т.е. информация, содержащаяся в профиле, позволяет осуществлять только преобразование Device Color - PCS, а преобразование PCS - Device Color невозможно. Это обстоятельство вызвано тем, что сканер (цифровая камера) всегда является первым звеном в цепи цветопреобразований. Следовательно, они должны содержать только таблицу пересчета из RGB в L*a*b* (или Device Color - PCS), а обратное преобразование практического смысла не имеет. Поэтому основной задачей профиля данного типа явялется пересчет координат RGB в координаты L*a*b*. Этот пересчет выполянется, как правило, табличным способом.

Рис 2. Таблица преобразования для ICC-профиля сканера.

         При построении профиля сканера в зависимости от вида применяемых изображений (оригиналов) используются два типа тестовых шкал: прозрачная IT8. 7/1 и непрозрачная IT8. 7/2. В силу трудностей технического характера фирмы-изготовители этих шкал в условиях серийного производства не могут гарантировать достаточную стабильность цветовых показателей полей шкалы, и поэтому координаты L*a*b* каждого поля шкалы необходимо измерять спектрофотометром. Измерения могут производиться либо вручную приборами Spectrolino или SpectroEye, выпускаемыми фирмой GretagMacbeth, с последующей передачей измеренных данных в компьютер, либо прибором Spectrolino в сочетании с автоматическим координатным устройством SpectroScan. Профиль сканера (ICC Scanner Profile) формируется при помощи программы ProfileMaker, использующей, с одной стороны, файл измеренных данных L*a*b* (Reference L*a*b* data), а с другой - значения RGB (Scan RGB. TIFF), полученные после сканирования. (рис.3)

Рис.3. Принцип построения профиля сканера.

         Формирование профиля монитора.
         Профиль монитора, в отличие от профиля сканера или цифровой камеры, является двунаправленным, поскольку монитор может играть роль как первого звена, когда изображение из RGB пересчитывается в CMYK, так и последнего, в тех случаях, когда отсканированные изображения предназначены только для демонстрации на экране и нужно пересчитать значения RGB сканера в RGB монитора. Профиль монитора содержит только один способ цветопередачи (Rendering Intent).
         Характеристика цветовоспроизведения монитора может быть представлена как матричным, так и табличным способами. Обычно, для CRT мониторов, профиль представляется в матричном виде и включает в себя следующую информацию: кривые тонопередачи каналов R, G, B, содержащие информацию о гамме монитора; координаты цвета X, Y, Z белой точки монитора; координаты цвета X, Y, Z каждого из трех сигналов R, G, B максимального уровня. Данная информация позволяет осуществить преобразование из RGB в XYZ и далее в L*a*b*. Профиль мониторов CRT может быть также представлен и табличным профилем, в основе которого лежит таблица: RGB-L*a*b* и L*a*b*- RGB.
         Что же касается профилирования мониторов LCD, то ввиду предельной нелинейности кривых тонопередачи, не представляется возможным пользоваться матричным способом. Профиль подобных устройств формируется на основе табличного преобразования. (рис.4)


Рис.4. Таблица преобразования для ICC-профиля монитора.

         На практике создание профиля выполняется после калибровки монитора. В процессе калибровки монитора преследуется цель установить такие параметры, которые позволят обеспечить воспроизведение максимально возможного цветового охвата. Операция калибровки, например, может выполняться программным модулем Measure Tool, входящий в состав пакета Profile Maker. Собственно построение профиля монитора осуществляется с помощью специальной шкалы, которая высвечивается на экране монитора (Monitor RGB). Координаты XYZ и L*a*b* ее полей измеряются спектрофотометром, например, Spectrolino. Измеренные данные (Sample L*a*b*) поступают в программу построения профилей ProfileMaker и на основании них производится формирование профиля (ICC Monitor Profile). (рис.5.)

Рис.5. Принцип построения профиля монитора.

         Формирование профиля печатной системы.
         Профиль печатной системы, как и профиль монитора, является двунаправленным. Это вызвано тем, что отсканированное изображение RGB нужно преобразовать в CMYK, и в этом случае профиль печатной системы является последним цветовым пространством в цепи цветопреобразования и используется в направлении PCS-Device Color ( RGB-L*a*b*-CMYK). А в процессе получения цветопробы, профиль печатного процесса, цвета которого буду имитированы устройством цветопробы, выполняет роль исходного пространства и с его помощью выполняется преобразование в направлении Device Color - PCS - Device Color (CMYK - L*a*b*- CMYK), т.е. из профиля печатного процесса в профиль устройства цветопробы.
         Практически всегда в профиле печатной системы в качестве Device Color представлена цветовая система CMYK, за исключением тех случаев, когда печатающее устройство не является PostScript-совместимым. Тогда в этой роли выступает система RGB. Роль PCS в обоих случаях игзает система L*a*b*(рис.6)


Рис.6. Таблица преобразования для ICC-профиля печатной системы.

         Необходимо отметить, что профили печатных систем всегда существуют в табличной форме. Профиль содержит таблицы преобразования в соответствии со всеми четыремя возможными способами цветопреобразования Rendering Intent. В профиле может содержаться до 6-ти таблиц: три представляют собой преобразование Device Color - PCS (например, CMYK-L*a*b*), и три - PCS - Device Color (L*a*b*-CMYK). Вызвано это тем, что для выполнения операции цветопреобразования в соответствии с установленным Rendring Intent, необходимо располагать информацией о всех четырех способах - Perceptual, Absolute, Relative, Saturation. Но, поскольку нет необходимости хранить в профиле информацию о Absolute и Relative отдельно, т.к. они отличаются только возможностью имитировать цвет бумаги, то в профиле находится только одна пара таблиц. Иногда оба эти способа называют Colorimetric Rendering Intent. (рис. 7.)

Рис.7. Содержание профиля печатной системы.

         Для построения профиля печатной системы используется измерительный комплекс, включающий, например, следующее:
                  • спектрофотометр Spectrolino;
                  • координатное устройство SpectroScan;
                  • шкалы цветового охвата (IT 8.7/3 и др.);
                  • программное обеспечение ProfileMaker.
         Координатное устройство SpectroScan в сочетании со Spectrolino предназначено для измерения в автоматическом режиме полей шкалы цветового охвата и передачи данных в компьютер. Построение профиля печатной системы производится в следующей последовательности:
         1. По стандартизованным значениям относительных площадей растровых элементов CMYK (Printer CMYK) полей шкалы цветового охвата, например, IT8, изготавливаются фотоформы, печатные формы и оттиск. В случае профилирования принтеров необходимо просто распечатать шкалу цветового охвата, зафиксировав все параметры печати.
         2. По каждому полю оттиска шкалы спектрофотометром Spectrolino с помощью координатной системы SpectroScan измеряются координаты L*a*b* (Sample L*a*b*).
         3. Измеренные данные обрабатываются программой ProfileMaker, которая формирует профиль печатной системы (ICC printer profile) в виде таблицы соответствия наборов CMYK и L*a*b* (рис. 8.)


Рис.8. Принцип построения профиля печатной системы.

         На сегодняшний день не все приложения, использующиеся в допечатной подготовке изображений, являются полностью ICC-совместимыми и зачастую интерфейс выполнения операций цветопреобразования не является удобным и понятным для пользователя. Однако учитывая изменения, происходящие в операционных системах и приложениях в направлении совершенствования механизмов применения профилей, нет сомнений в том, что в самое ближайшее время многие программные средства будут предлагать пользователю такой же удобный интерфейс, как, например, широко известная программа Adobe PhotoShop.

Принцип действия CMM.
         В состав Систем управления цветом входит программный модуль CMM (Color Management Module), выполняющий операции цветопреобразования. CMM функционирует как на уровне операционной системы (ColorSync), так и на уровне приложений (PhotoShop 6, Illustrator 9, Acrobat 5). ColorSync по умолчанию предлагает AppleCMM, но также могут быть установлены СММ от других производителей: AgfaCMM, KodakCMM, HeidelbergCMM.
         Основная задача СММ заключается в осуществлении цветопередачи между устройствами, цветовые характеристики которых определяют их ICC-профили. Принцип действия CMM можно проиллюстрировать следующим примером. Пусть отсканированное изображение необходимо распечатать на принтере. Профиль сканера, в данном случае, исходное цветовое пространство, а профиль принтера - конечное. СММ осуществляет преобразование из RGB в CMYK в пространстве L*a*b*: RGB-L*a*b*-L*a*b*-CMYK. (рис. 1.)


Рис. 1. Пример работы CMM

         В рамках Системы управления цветом СММ решает несколько задач, важнейшими из которых являются интерполяция между табличными рядами, как показано на рис. 1, и пересчет из колориметрической системы XYZ в L*a*b*. Необходимость выполнения последней задачи вызвана тем, что не во всех профилях в качестве PCS (PCS - Profile Connection Space) выступает L*a*b*, зачастую у профилей мониторов роль PCS играет система XYZ. В этом случае цепочка цветопреобразования выглядит следующим образом: RGB-XYZ-L*a*b*-L*a*b*-CMYK.
         Поскольку приложения предлагают пользователю на выбор несколько вариантов CMM, следует обращать внимание, какой именно СММ активизирован в данный момент. Это необходимо в связи с тем, что различные СММ обеспечивают разный конечный результат после выполнения преобразования. Для того, чтобы избегать подобных недоразумений, необходимо пользоваться каким-то одним. В заголовке ICC-профиля (Profile Header) содержится информация, какой именно CMM рекомендуется для данного профиля.
         Актуальным является вопрос по унификации цветопреобразовании изображений различных типов. Поскольку графические приложения, например, PhotoShop или Illustrator ориентированы на определенный тип изображений - полутоновый или векторный, очевидно, что к обоим типам должны применяться одинаковые профили и одинаковый CMM. Это не всегда представляется возможным на практике из-за различных CMS интерфейсов в приложениях и различных СММ, не говоря уже о тех случаях, когда изображения к печати подготавливаются на различных платформах. Проблему унификации операций цветопреобразования можно решать с помощью программы iQueue, разработанной компанией GretagMacbeth. Эта единственная в своем роде программа позволяет полностью стандартизировать все операции цветопреобразования независимо от типов изображений (векторная графика или полутоновая), представления информации о цвете (RGB, CMYK) и форматов данных (TIFF, EPS, PDF, PostScript и др.). Пользователь устанавливает последовательность преобразований, необходимые для этого профили с требуемыми способами цветопередачи (Rendering Intent).
         Если, например, нужно подготовить отсканированные изображения к печати, то с помощью iQueue это можно выполнить следующим образом. Обозначив операцию цветопреобразования, например, как "Scanner&Monitor to Offset", в разделе Source Profiles устанавливаем профиль сканера в строке RGB Image, с помощью которого были отсканированы изображения - Scanner, в строке RGB Vector Graphic - профиль монитора - DisplayProfile, который использовался при создании векторных изображений. Rendering Intent в обоих случаях - Perceptual. В разделе Destination Profiles устанавливаем профиль печатного процесса, например, Offset (рис. 2). Указав программе, в какой папке будут находится исходные файлы, а в какой - преобразованные, далее можно выполнять цветопреобразование по схеме RGB - L*a*b*- L*a*b*-CMYK.


Рис. 2. Подготовка файлов для печати в системе iQueue.

         Когда необходимо подготовить файл для печати на устройстве цветопробы, необходимо произвести следующие действия. Обозначив операцию как "Scanner&Monitor to Proofer", повторить установки для раздела Source Profiles. Для получения цветопробы выбрать Absolute как рабочий Rendering Intent в разделе Destination Profiles. Далее указать профиль цветопробы, например, Proofer. В строке Simulation Profile установить профиль печатного процесса, который мы хотим имитировать, т.е. Offset. Таким образом можно подготовить файлы для получения цветопробы, имитирующей печатный процесс, цветовые характеристики которого определяются профилем Offset (рис. 3). Вся цепочка цветопреобразования, выполняемая iQueue, выглядит следующим образом: RGB - L*a*b* - L*a*b* - CMYK - L*a*b* - L*a*b* - CMYK.

Рис. 3. Подготовка файлов для устройства цветопробы в системе iQueue.

         Программа PhotoShop 6 также содержит механизм выполнения цветопреобразования на основе применения ICC-профилей. С помощью команды Assign Profile можно присвоить определенный профиль изображению и далее использовать операцию Convert to Profile, где установливается требумый профиль конечного устройства и нужный Rendering Intent. Например, в первом из рассматриваемых случаев, нужно присвоить профиль Scanner командой Assign Profile и выполнить операцию Convert to Profile, установив профиль Offset в разделе Destination Space и выбрав нужный Rendering Intent и CMM (он же Engine) в разделе Conversation Options, в данном случае - Perceptual и ACE (Adobe Color Engine) соответственно (рис. 4).

Рис 4. Подготовка файлов для печати в программе PhotoShop 6.

         Во втором случае, рассмотренном выше, команду Convert to Profile нужно выполнить два раза. Первый раз операция полностью повторяет описанную, а при повторном ее выполнении, в качестве Destination Space необходимо использовать профиль устройства цветопробы, в нашем примере - Proofer (рис. 5).

Рис. 5. Подготовка файлов для устройства цветопробы в программе PhotoShop 6.

         При подготовке файлов для устройства цветопробы нужно принимать во внимание такое важное обстоятельство, как соотношение цветовых охватов устройства цветопробы и печатного процесса. Для корректной имитации цветов печатного процесса на цветопробе нужно, чтобы цветовой охват устройства цветопробы был больше охвата печатного процесса. Проверить это условие можно, сопоставив геометрические фигуры охватов на диаграмме цветности равноконтрастной системы L*a*b*. С этой целью необходимо применять специализированное программное обеспечение, позволяющее на основе информации, находящейся в ICC-профиле устройства, определить его цветовой охват. Таким программным обеспечением является программа ProfileEditor, разработанная компанией GretagMacbeth. Объективное представление о возможностях цветовоспроизведения того или иного устройства может сыграть важную роль. На практике очень часто случается ситуация, когда в процессе получения цветопробного оттиска неудовлетворительный результат вызван недостаточным охватом цветопробы. На рис. 6а. рассмотрен случай, когда устройство цветопробы в состоянии воспроизвести цвета печатного процесса, а на рис 6б показана ситуация, когда часть цветового пространства печатного процесса выходит за пределы охвата устройства цветопробы и, следовательно, не может быть им воспроизведена.

Рис. 6. Сравнение цветовых охватов устройства цветопробы и печатного процесса (желтая и серая линии соответственно).

         Конечно, рассмотренные примеры не охватывают всех случаев, которые возникают на практике. Однако важно отметить, что еще некоторое время назад не существовало подбного гибкого и работоспсобного инструментария цветоуправления, позволяющего достигать стабильно высокого качества цветовоспроизведения.
         При подготовке данной статьи были использованы материалы книг: Stefan Brues "Postscriptum on Color Management" и Mauro Boscarol "Digital Color Management".


Получение видеопробы на основе применения ICC-профилей в PhotoShop.
         В процессе подготовки изображений к печати зачастую необходимо получить видеопробу - изображение на экране монитора, тождественное по цвету будущему типографскому оттиску. В программе Adobe Photoshop версии 6 для решения этой задачи содержится необходимый инструментарий, основанный на применении ICC-профилей: профиля сканера, монитора и печатного процесса. Остановимся подробно на особенностях построения профиля монитора.
         Процесс получения профиля монитора состоит из двух этапов: калибровки (calibration) и профилирования (profiling). Очень часто оба эти понятия ошибочно используют как синонимы, но, как станет понятно позже, это две совершенно разные операции, следующие строго одна за другой, причем вторая без первой смысла не имеет.

Калибровка монитора.
         Операция калибровки монитора заключается в приведении устройства к нормализованному режиму работы, который определяется несколькими параметрами, важнейшими из которых являются: цветовая температура "белой точки", гамма и яркость монитора. (Под "белой точкой" понимается область экрана, сформированная значениями R=G=B=255) Собственно операция калибровки выполняется с помощью программы Measure Tool, входящей в состав пакета Profile Maker Professional, выпускаемой фирмой GretagMacbeth. Программа работает совместно со спектрофотометрами Spectrolino или Eye-One, которые способны измерять цвет непосредственно на экране монитора.
         Необходимость подобных измерений вызвана тем, что невозможно получить объективную оценку характеристик монитора путем визуального анализа. А если еще принять во внимание то обстоятельство, что два монитора даже одной и той же модели в общем случае не воспроизводят одинаковый цвет, заданный одинаковыми координатами R,G,B, то становится очевидным, что без выполнения процедуры калибровки невозможно обеспечить соответствие по цвету между несколькими мониторами. В ходе выполнения калибровки путем изменения аппаратных регулировок монитора, а именно яркости, контраста и интенсивности R, G, B каналов, достигаются стандартизированные значения параметров монитора. В качестве стандартной цветовой температуры "белой точки" выбирается значение в диапазоне от 5000 до 7500 К. Температура 5000 К приемлема для имитации цвета газетной бумаги, 7500 - для мелованной глянцевой бумаги. Значение 6500К считается на практике компромиссным, хотя следует отметить, что стандартом ISO 12646 "Graphic Technology - Displays for colour proofing -Characteristics and viewing conditions" в качестве стандартной цветовой температуры рекомендовано значение 5000 К.

Рис. 1. Калибровка монитора в программе Measure Tool.

         При выполнении калибровки нескольких мониторов, следует установить на всех одинаковое значение гаммы и цветовой температуры. Это первый шаг для обеспечения цветового соответствия между ними. Если с цветовой температурой ситуация более-менее ясная, то со значением гаммы возникает вопрос: какое выбрать: 1.8 (Mac) или 2.2 (PC), если калибруемые мониторы работают на разных платформах ? Рекомендуется повышать значение гаммы на всех компьютерах Mac до 2.2, что, кстати, соответствует рекомендациям упомянутого стандарта ISO 12 646. Следующим шагом является установление одинаковой яркости на всех мониторах. Measure Tool позволяет выполнить эту операцию достаточно просто. Программа с помощью прибора определяет значение яркости монитора (в канделах на квадратный метр) после выполнения всех этапов калибровки. Яркость монитора можно изменить непосредственно в программе с помощью опции Brightness без повторной перекалибровки (естественно, в сторону уменьшения). Из всех мониторов выбирается монитор с минимальной яркостью, а на остальных подбирается яркость, соответствующая минимальной.

Построение профиля монитора.
         После того, как операция калибровки выполнена, можно приступать к построению профиля монитора. Для осуществления этой операции также потребуется спектрофотометр и программа ProfileMaker (рис .2). Спектрофотометр измеряет координаты цвета полей шкалы, которая сформирована значениями R, G, B. На основе измеренных данных ProfileMaker строит ICC-профиль. Для профилирования CRT-мониторов Profile Maker использует 42-польную шкалу, для LCD - шкалу из 99-ти полей. Профиль монитора устанавливается в программе Monitor Control Panel.


Рис. 2. Построение профиля монитора.

         После того, как профиль монитора уже активизирован в операционной системе, необходимо поместить профили сканера и печатного процесса, результат выполнения которого мы хотим видеть на экране монитора, в папку System Folder/Color Sync Profiles. После этого потребуется выполнить несколько действий в программе Photoshop. В меню Edit>Color Settings в разделе Working Space нужно установить т.н. рабочие цветовые пространства RGB и CMYK. Пространством RGB не может быть профиль монитора, хотя возможность его подключения существует. Вызвано это обстоятельство тем, что цветовой охват монитора значительно меньше охвата сканера, а в некоторых случаях не полностью перекрывает и охват печатного процесса (рис. 3).

Рис. 3. Сравнение цветовых охватов сканера (синяя линия), монитора (красная) и офсетного печатного процесса (белая).
         В качестве рабочего пространства RGB рекомендуется пользоваться профилями Adobe RGB (1998) или ECI_RGB V.1.0, обладающие большими цветовыми охватами. Профиль Adobe RGB (1998) доступен после инсталляции Photoshop, а ECI_RGB V.1.0 можно получить на сайте www.eci.org.
         Рабочим пространством CMYK должен служить профиль печатного процесса. В нашем примере - Offset.icc.


Рис. 4. Установки параметров цветопреобразования в Photoshop.

         Предположим, нам необходимо увидеть как будет выглядеть в печати только что отсканированное изображение. При выполнении операции открытия файла, если в нем нет внедренного профиля, программа спросит, хотим ли мы оставить изображение без преобразования (Leave as is), назначить в качестве профиля рабочее пространство (Assign working RGB) или назначить какой либо другой профиль (Assign profile). Воспользовавшись командой Assign profile, нужно выбрать из списка профиль сканера, с помощью которого мы отсканировали данное изображение, например, Scanner.icc (рис. 5).

Рис. 5. Активизация профиля сканера командой Assign profile.

         Данная операция позволяет преобразовать значения RGB в L*a*b*. Значения L*a*b*, в свою очередь, будут преобразованы в RGB, используя профиль монитора, который установлен в операционной системе. Затем воспользовавшись командой View>Proof Setup>Working CMYK мы сможем увидеть на экране изображение, которое будет получено в печатном процессе.
         Довольно часто на практике возникает необходимость визуально оценить уже отпечатанное изображение и изображение на экране монитора. Для этого оттиск помещают в специальное просмотровое устройство, оснащенное источником цвета с цветовой температурой 5000 К. В связи с тем, что яркость мониторов на сегодняшний день существенно уступает яркости просмотровых устройств, целесообразно иметь просмотровое устройство с изменяемой яркостью.
         Для обеспечения максимального зрительного соответствия между изображением на дисплее и оттиске, следует воспользоваться рекомендациями стандарта ISO 3664 "Viewing conditions - for Graphic

Technology and Photography", суть которых сводится к следующему:
         1. Изображение рассматривать на нейтрально-сером фоне.
         2. Исключить влияние внешних источников освещения на экран.
         3. Цветовая температура источника внешнего освещения должна быть меньше температуры "белой точки" монитора.
         4. Уровень освещенности в помещении не должен превышать 64 Люкс.

         Конечно, имеет место определенное противоречие между этими требованиями и практическими условиями. Для достижения цветового соответствия между изображениями на оттиске и на экране, монитор должен находиться в затемненном помещении, что не всегда реально осуществить. Но, тем не менее, если установить т.н. шоры на монитор и предельно уменьшить интесивность внешних источников света, можно добиваться приемлемых результатов. Также рекомендуется использовать один измерительный прибор для проведения калибровки и построения профиля монитора. Что касается периодичности осуществления этих операций, то безусловно, профиль монитора неразрывно связан с калибровочными параметрами (цветовой температурой, гаммой) - если они изменяются, то необходимо строить новый профиль. Во всяком случае, раз в неделю производить калибровку и профилирование советуют в ряде изданий, посвященных этой теме. Там же отмечается, что даже на мониторах, изначально не предназначенных для использования в полиграфии, можно получать качественную видеопробу, применяя современные технологии управления цветом.
         При подготовке данной статьи были использованы материалы книги: Stefan Brues "Postscriptum on Color Management".


Применение систем управления цветом для получения цифровой цветопробы.
         В современных полиграфических технологиях системы цифровой цветопробы все активнее вытесняют традиционные аналоговые. Их оперативность, более низкая стоимость и ряд других достоинств вызывают повышенный интерес в отрасли. Цифровые цветопробы внедряются в практику договорных отношений и потому в последнее время получили название "контрактных" цветопроб. Требования, предъявляемые к таким цветопробам, возможно обеспечить только путем применения систем управления цветом (CMS).

Для эффективного применения CMS необходимо произвести следующие операции:
         1. Для оценки качества распределения красителя в пределах одного цветопробного оттиска следует многократно воспроизвести поле баланса "по-серому", измерить цветовые координаты L*a*b* и вычислить цветовое различие _E между полями. Измеренные значения позволят оценить данный критерий.
         2. Показатель стабильности воспроизведения цвета устройством цветопробы проверяется путем последовательной печати нескольких копий и измерения цветового различия _E между ними.
         3. Устойчивость цветовых характеристик цветопробы целесообразно проверить путем многократного измерения _E с определенным интервалом времени. Такие факторы как температура и влажность воздуха, степень износа печатающего механизма могут существенно влиять на цветовые характеристики.

         Определение вышеперечисленных характеристик помогает получить объективную оценку степени пригодности того или иного печатающего устройства служить средством получения цветопробы. Кроме того, наличие этих данных помогает установить периодичность осуществления калибровки устройства цветопробы. Цель выполнения подобной операции - заставить устройство функционировать в нормализованном режиме, рекомендованном, как правило, производителем. Один из возможных способов произведения калибровки базируется на измерении площади печатных элементов, содержащихся на однокрасочных градационных шкалах, с помощью денситометра отраженного света. На основе измеренных данных формируется зависимость измеренной относительной площади растровых элементов от номинальных значений координат CMYK шкалы, которая потом используется при работе растрового процессора.
         После того, как калибровка произведена, нужно построить ICC-профиль устройства цветопробы, являющегося его основной характеристикой цветовоспроизведения. В номере журнала MacUp за октябрь 2002 рассматривались структура ICC-профиля печатных систем, который в принципе не отличается от профиля устройства цветопробы, и техника его построения. В то же время, существует один крайне важный момент, который необходимо иметь в виду при профилировании устройств цифровой цветопробы.
         Зачастую в бумагах, которые применяют современные устройства цветопробы - струйные и лазерные принтеры, содержится т.н. оптический отбеливатель. Он обеспечивает высокий уровень белизны бумаги но, вместе с тем, обладает эффектом флуоресценции. Это явление выражается в том, что часть ультрафиолетового излучения, падающего от источника света спектрофотометра на бумагу, отражается не в "своей" ультрафиолетовой, а в видимой части спектра. При измерении такой бумаги спектрофотометром, прибор показывает на длинах волн 440-450 нм отражение больше 100%. Это означает, что интенсивность отраженного от бумаги света, больше, чем падающего. Данное обстоятельство противоречит закону сохранения энергии и означает, что произведенные измерения недостоверны. Координаты цвета L*a*b*, относящиеся к подобному спектру, утрачивают свое основное свойство - быть согласованными со зрительным восприятием. Лучше всего действие этого явления проиллюстрировать следующим примером.
         Оптический отбеливатель содержится в бумаге, используемой цветопробным устройством. Координаты цвета этой бумаги, допустим L*=96, a*=1.5, b*= -7. Напомним, что ось b* определяет желто-синие цвета, причем отрицательная часть оси b* представляет синие. При выполнении операции цветопреобразования в соответствии со способом цветопередачи (Rendering Intent), необходимом при получении цветопробы (Absolute), CMS на цветопробе добавит желтого цвета для компенсации синего оттенка цветопробной бумаги, чтобы в результате получить цвет, максимально соответствующий нейтральному цвету бумаги, использующейся в печатном процессе. В итоге на цветопробном оттиске появится нежелательный желтый оттенок. Очевидно, что в этом случае качество цветопробного оттиска будет неудовлетворительным. Однако есть средства и методы устранения этого явления.
         Сперва необходимо обнаружить оптический отбеливатель. Конечно, если есть спектрофотометр, то можно измерить координаты L*a*b* бумаги с применением фильтра D65, и по значению b* определить - присутствует отбеливатель или нет. Если значение b*=-5 и ниже, то отбеливатель точно присутствует. Однако, если спектрофотометра под рукой нет, но есть профиль цветопробного устройства, можно воспользоваться и другим приемом. В программе PhotoShop создать файл CMYK со значениями C=M=Y=K=0. Затем выполнить команду Image>Mode>Assign profile, назначив профиль устройства цветопробы. (В нашем случае - Proofer.icc) Потом выполнить команду Image>Mode>Convert to profile выбрав строку Lab color в разделе Destination Space и установив Absolute Colorimetric в разделе Intent (рис. 1). После преобразования можно получить координаты L*a*b* бумаги и на основании этих данных сделать вывод о наличии или отсутствии отбеливателя.


Рис. 1. Определение координат L*a*b* бумаги в программе Photoshop.

         В случае обнаружения отбеливателя, необходимо либо перестроить профиль, или, если это не представляется возможным, редактировать цвет бумаги (Profile White Point) непосредственно в профиле. Для этого можно использовать программу Profile Editor, входящей в состав пакета Profile Maker.
         При построении профиля устройства цветопробы, бумага которого содержит отбеливатель, нужно измерять шкалу цветового охвата (IT8 7/3, ECI 2002, Gretag Testchart 3.5 и др.) с помощью фильтра, подавляющего часть видимого света, близкого к ультрафиолетовому излучению. Этот фильтр назывется UV cut. С помощью него можно непосредственно при измерении ликвидировать влияние оптического отбеливателя. Поэтому в настоящее время фирма GretagMacbeth выпускает модификации всех своих спектрофотометров Spectrolino, Eye-One, iCColor и SpectroEye с UV сut фильтром. Однако, если по каким-то причинам прибор с таким фильтром недоступен, то существует возможность программной коррекции влияния оптического отбеливателя в программе ProfileMaker 4.1, непосредственно перед построением профиля.
         В процессе подготовки файла для цифровой цветопробы потребуется два профиля: профиль печатного процесса, который имитируется на устройстве цветопробы, и собственно профиль цветопробы. Естественно, цветовой охват устройства цветопробы должен превышать охват печатного процесса. С помощью этих двух профилей и модуля цветопреобразования (Color Management Module - CMM) система управления цветом преобразовывает файл, подготовленный для печатного процесса, в файл для устройства цветопробы. Схема подобного преобразования показана на рис. 2.


Рис. 2. Принцип цветопреобразования для получения цветопробы.

         После выполнения преобразования мы будем иметь новый файл, который на цветопробном оттиске должен обеспечить те же координаты L*a*b*, что и исходный файл на печатном оттиске. Данная схема реализуется, например, в программах Adobe Photoshop и GretagMacbeth iQueue. Этой теме посвящена часть статьи "Принцип действия CMM".
         После того, как получен цветопробный оттиск, визуальное сравнение его с тиражным оттиском нужно производить в просмотровом устройстве, оснащенном источником света D50. Для того, чтобы убедиться, что вы действительно располагаете источником D50, можно воспользоваться индикатором "Test Card of the Illuminant Source", выпускаемом фирмой KOHAN или "GATF/RHEM light indicator". Рассмотрение цветопробы и тиражного оттиска под другими источниками света некорректно, поскольку L*a*b* координаты в профилях определены в соответствии с рекомендациями ICC, т.е. с учетом источника D50.
         Объективную инструментальную оценку цветового соответствия можно осуществить следующим образом. Необходимо имитировать на устройстве цветопробы шкалу цветового охвата (например, IT 8 7/3 или ECI 2002), на основании которой строился профиль печатного процесса. Затем измерить спектрофотометром координаты цвета шкалы на тиражном и цветопробном оттисках, а потом произвести вычисление цветового различия между соответствующими полями шкал, например, в программе Measure Tool, входящей в состав пакета ProfileMaker. Программа сообщит о среднем значении DE между цветопробой и тиражном оттиском, максимальном цветовом различии среди всех полей шкал и других важных цветовых показателях. Кстати, современные системы цифровой цветопробы в состоянии обеспечить среднее значение DE, не превышающее 2 ед.

         В состав аппаратно-программного комплекса системы цифровой цветопробы должны входить следующие компоненты:
         1. Устройство печати (принтер)
         2. Растровый процессор
         3. Устройство для выполнения калибровки
         4. Цветоизмерительная система для измерения шкал цветового охвата
         5. Программа для построения ICC-профилей
         6. Программа, выполняющая операцию цветопреобразования
         7. Просмотровое оборудование

         Заметим, что стоимость собственно устройства печати (принтера) может не превышать 1/5 части от стоимости всего комплекса.
         Отсутствие комплексного подхода к проблеме построения системы цифровой цветопробы часто приводит к отрицательным результатам. Очень важным моментом является стабильность технологических процессов. Ведь основное требование, предъявляемое к цветопробе - максимально соответствовать по цвету тиражному оттиску, может быть выполнено только в условиях нормализованных процессов. Существующие на сегодняшний день методы "подгонки" по цвету тиражного оттиска к цветопробе, непосредственно во время печатания тиража, влекут за собой значительные затраты времени и расходных материалов, которых можно и нужно избегать, правильно выстраивая технологию получения цветопробного изображения.