Трудности цветопередачи на цветном принтере (Часть I)
Когда покупают принтер, то обычно думают, что процесс печати выглядит просто: нажал на кнопку и распечатал. Но купив принтер и попробовав распечатать фотографии, пользователи видят, что на самом деле не все так просто, как кажется на первый взгляд. А рекламные заявления производителей принтеров о том, что каждый может легко быстро и качественно распечатать свои фотографии, не совсем верны. Многие владельцы принтеров быстро разочаровываются в нем, т.к. не могут получить нормального результата.
Каждое устройство: сканер, монитор и принтер имеет свое индивидуальное цветовое пространство. Цветовое пространство - это, грубо говоря, набор всех тех цветов, с которыми может работать данное устройство. По другому цветовое пространство называют еще цветовым охватом. Те цвета, которые не вошли в этот охват, не будут отображаться этим устройством. Например, на принтере или на мониторе будет другой близкий оттенок. А сканер такой неохваченный оттенок переведет в другой ближайший охваченный цвет, и, даже если монитор или принтер отображают первоначальный оттенок, все равно файл будет отображаться тем оттенком, в который его перевел сканер.
Этот цветовой охват можно описать математически с помощью так называемого цветового профиля (профайла) данного устройства.
Цветовой охват принтера на много шире цветового пространства монитора. Поэтому часто на мониторе нельзя увидеть тех полутонов, которые присутствуют на принтерных распечатках. Часто пользователь, не зная о таких особенностях монитора и принтера, начинает "подправлять" на мониторе цветовую гамму того изображения, которое хочет отправить на печать. Это "подправление" идет в каком-нибудь редакторе, типа PhotoShop, с помощью настроек яркости и контрастности, а также цветового баланса в RGB. Потом отправляет файл на печать и получает ерунду.
Сначала нужно знать, что любой цвет на мониторе раскладывается на 3 базовых цвета: красный (Red), зеленый (Green) и голубой (Blue). В любой точке монитора может светиться как бы 3 огонька с разной интенсивностью и от их сочетания получается нужный цвет. Если максимально светят все три огонька, то получаем белый цвет, если все огоньки не светят, то получаем черный цвет. Эта модель называется RGB. Ее можно представить как трехмерное пространство с тремя осями по каждой из которых отложены числа от нуля до 255. Всего получается 256 градаций по одной оси. Это два в восьмой степени. Т.е. каждый базовый цвет кодируется одним байтом. В одном байте 8 битов. Поэтому всего одним байтом можно закодировать 256 чисел. А т. к. таких осей три, то всего получаем максимум 16'772'216 оттенков в модели RGB. Цветовой охват монитора меньше этого числа.
А в принтере каждый цвет разложен по другим базовым цветам. В простейшем случае по четырем цветам: черный (BlacK), циан (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Эта модель называется CMYK. Ее можно представить как 4-мерное пространство с четырьмя независимыми осями координат. По каждой оси отложены числа от нуля до 100%. Максимальный цветовой охват представляет собой 4-мерный куб со стороной в 100%. Реальное цветовое пространство такого принтера меньше и всегда находится внутри этого куба. Если принтер не 4-цветный, а 6-цветный, то его цвет представляется уже в 6-мерном пространстве и т.д.
Когда изображение печатается, каждая его точка должна быть переведена из модели RGB в принтерную модель, например, в модель CMYK. Из математики известно, что объект меньшей размерности неоднозначно отображается на объект большей размерности. Например, отрезок неоднозначно отображается на квадрат, а квадрат - на куб. Видно, что, например, черный цвет в пространстве RGB это одна точка с нулевыми координатами. А в модели CMYK черная точка это и когда черный цвет 100%, а три остальных ноль, и когда черный 0%, а все три других 100%. Последний случай реализуется на практике когда в некоторых струйных принтерах Lexmark используется только один цветной 3-цветный картридж, но при этом он позволяет печатать черный текст. И таких комбинаций черного, с одной стороны, и трех цветных, с другой стороны, которые в сумме в модели CMYK дают черный цвет можно найти бесконечно много.
То же самое обстоит и с другими цветами. Например, серые цвета можно получать, когда черный меняется от 0% до 100%, а другие базовые цвета всегда равны 0%. Или когда черный равен 0%, а все три другие базовых цвета имеют равные цифровые значения и меняются одновременно от 0% до 100%. В реальности серые цвета 4-цветный принтер создает с помощью всех 4 базовых цветов, т.к. так получается больше оттенков серого. То же самое можно сказать и про оттенки красного, зеленого, фиолетового и др.
Неоднозначность перевода цветов из RGB в CMYK означает, что такой перевод можно сделать многими способами. Каждый из этих способов приводит к цветовым искажениям. И, вообще говоря, неизвестен самый наилучший способ, который приводит к полному отсутствию цветовых искажений или к их минимальному значению. На практике применяется какой-нибудь математический метод, который по мнению его изобретателя дает минимальные искажения цветов в той области спектра, где глаз человека наиболее чувствителен (желтый и зеленый).
(Продолжение следует)
Комментарии к этой заметке больше не принимаются.