Color management systém

• Tato problematika je velice široká a je třeba se seznámit s jednotlivými částmi.
• Vyrovnat chybný přenos barev z jednoho přístroje do jiného přístroje. Např. od jiného výrobce (různé zobrazení barev).
• Přepočet mezi prostory RGB a CMY, aby došlo k co nejmenší ztrátě barevných informací.
• Za tímto účelem bylo založeno konsorcium ICC, aby vytvořilo systém správy barev nezávislý na výrobci zařízení či programu.
• Každá periferie je řízena centrálním nástrojem, který zabezpečuje přesnou a bezchybnou práci s barvami a optimální konverzy mezi barvami RGB a CMYK.

Uzavřené CMS

Je to starší systém správy barev. Všechny komponenty hardwaru a softwaru jsou od jednoho výrobce. Jsou tedy kompatibilní (mohou spolupracovat bez větších rozdílů ve správě barev). Chyby barev v přístroji a chyby, které nastavou během přepočtu mezi různými barvovými prostory se eliminuje už v systému.

Otevřené CMS

Je to novější systém správy barev. Systém je založen z komponentů od různých výrobců. Tento systém správy barev je realizován dodatkovým systémem. Vstupní případně výstupní charakteristika (barvy) ve všech přístrojích musí být proměřena a přes odpovídající program jsou vypočítány ICC profily

Jakými metodami se provádí převod mezi gamuty

Převody mezi barvovými profily

zde je třeba brát v úvahu rozdílné gamuty jednotlivých zařízení. Barvy které spadají mimo gamut výstupného zařízení nelze reprodukovat! Musím je nahradit jinými!

Při převodu barev vně gamutu se využívá několik metod:

v grafických programech se to označuje jako způsob vykreslení (rendering intent) nebo záměr reprodukce. Saturation intend

1. Saturation intent / Saturation matching (systostní metoda)

Barvy mimo gamut výstupního zařízení se nahrazují jinými barvami stejné sytosti. Tzn. mění se odstín a světlost. Vhodná pro zpracování grafů a diagramů, protože se zvýraznují a spestřují odstíny na úkor barevné věrnosti.

- barvy mimo gamut výstupu převedeny na barvy se stejnou sytostí a jasem odpovídajících barev na kraji výstupu
- metoda vhodná tam, kde nevyžadujeme úplně přesnou schodu barev v PREE-PRESU se nevyužívá

2. Perceptuální / Perceptual metching (graphic intent, image intent)

Nahrazuje veškeré barvy původního obrazu, těmi které lze reprodukovat tiskem, tak aby rozdíly v barvách zůstali pokud možno zachovány i v reprodukci. Dochází k minimální ztrátě detailů, mění se všechny barvy. Vhodná pro reprodukci fotografii a je vhodná tehdy, jestliže mám velké množství barev mimo gamut.

- všechny barvy vstupního souboru přepočítány dovnitř do gamutu výstupního zařízení. Relativní poměry mezi barvami jsou zachovány
– tím je zamezeno ztrátě detailů
- na výstupu jsou všechny barvy oproti originálnímu změněny, ale přepočítána je každá hodnota, není tedy možné, aby 2 barvy výstupu odpovídaly jedné vstupní

3. Kolorimetrická (colotimetric intent)

Barvy uvnitř obou gamutů zůstavají beze změny. Barvy vně cílového gamutu (ty netisknutelné) jsou nahrazeny jinou barvou stejného odstínu. a) absolutní - zachovává bílý bod, zdrojového gamutu, tím že v cílovém gamutu je tento bod popsán souřadnicemi x,y. Používá se hlavně pro nátisk. b) relativní - kolorimetrická metoda bílý bod, zdrojového gamutu se posouvá do bílého bodu cílového gamutu. relativní se využívá hlavně tehdy (kdy se nepoužívá absolutní) kdy převádím barvy mezi profily, při spracování zakázky.

Relative colorimtric matching
- barvy spadající do obou gamutů zůstávají nezměněny, barvy mimo gamut výstupu nahrazeny barvami se stejnou a přizpůsobenou saturací
- několika barvám na vstupu může odpovídat 1 na výstupu: většina barev zůstává nezměněna.
Černý bod zůstává zachován, bílí může být převeden (např. podle barvy papíru)
- při přípravě dokumentu pro nátisk, nebo při práci s vektorovou grafikou

Absolute colorimtric matching - barvy spadající do obou gamutů zůstanou nezměněny, barvy mimo gamut výstupu jsou nahrazeny odpovídajícími barvami na okraji gamutu vstupu
- většina barev zůstane nezměněna, ale v oblasti mimo gamut výstupu dochází k odstranění detailů
- při přípravě dokumentu pro nátisk, nebo při práci s vektorovou grafikou

Lidské oko: orgán zraku, zpracovává a interpretuje informace v okolí pozorovatele Vzdálenost očních zorniček (pupil) většinou je 65 mm → stereoskopická báze.

Části oka

Bělima: přechází volně v rohovku

Cévnatka: vyživuje oko, složená z drobných cévek

Sítnice: obsahuje fotocitlivé senzory a tyčinky. V případě zdravého oka je na ní ostřen obraz. Přenáší impulzy do mozku přes nervové buňky. Tyčinky spolu s čípky jsou fotosenzory:
Tyčinek: asi 110 miliónů - způsobují vidění v noci nebo za šeda (černobílé)
Čípků asi 20 miliónů - způsobují vidění ve dne za světla (barevné).

Žlutá skvrna: obsahuje použe čípky (sezory na barevné vidění). Pozorovací úhel je 2°.

Slepá skvrna: Nachází se v místě, kde vyústuje zrakový nerv. Ochylka od optické osy je 10°.

Čočka:rozděluje oko na dvě komory (oční mok v přední a sklivec v zadní části)
Skládá se ze sedmi vrstev, z nichž každá má jiný index zlomu
Řasnaté tělísko mění geometrii čočky
Při pozorování předmětů v blízkosti čočka akomoduje (rozpoukne se)
Při pozorování předmětů v nekonečnu se čočka zploští (relaxuje)

Rohovka: spolu s čočkou tvoří optický systém (soustavu). Její vady zakřivení jsou zdrojem očních vad.

Duhovka: funkce clony, čímž ovlivňuje množštví světla stupujícího do oka.

Oční mok a sklivec: v případě zdravého oka vysoce transparentní.

Současná teorie barevného vidění

Neurony v mozku zpracovávají barvy do opozičních signálů, tak dochází ke kvalitnějšímu kódování a přenosu signálů

Světlo

Emanační (korpuskulární, částečková)

Vysvětluje světlo pomocí Newtonové mechaniky. Předpokládá se, že se světlo skládá z extrémě malých, rychle se pohybujících částic. Touto teorií se lze vysvětlit zákon odrazu a lomu a dysperze.

Vlnová teorie

Předpokládá, že svítíci bod vykonává kmyty, které se přenáší na nehmotné prostředí a šíří se všemi směry. Touto teorií lze vysvětlit interferenci a pohybové věmy.

Elektromagnetická teorie

Říká nám, že měnící se elektrické pole vyvolává magnetické pole a naopak.
Bylo dokázáno, že kmitavý el. Obvod vyzařuje elektromagnetické vlny šírící se rychlostí světla

Plancková (kvantová) teorie

Světlo lze chápat nejen jako vlnění, ale i jako proud částeček (kvanta). Tyto kvanta nazval Einstein fotony. Na intenzitě světla závisí jen počet fotonů, nikoli rychlost světla.

Optické metody měření barev. K více či méně přesnému měření barev se využívají tyto přístroje

Fotometr

Tyto přístroje měří zářivý tok. Používá se u monitorů nebo v astronomii.

Fluorimetr

Slouží k měření fotoluminiscence, která se dělá na:
Fluorescence - barva svítí pouze je-li na ni svíceno. Odstraníme li zdroj záření tak barva nesvítí.
Fosforescence - barva svítí i když odstraníme zdroj záření. Až několik minut.

Denzitometr

měří optickou hustotu (denzitu) a to jak při odrazu tak i při průchodu světla. Denzitometry jsou ideální pro zjištění tloušťky barvové vrstvy.
Transparence - T určuje míru propustnosti materiálu.
Opacita O - míra nepropustnosti. Převrácená hodnota transparence.

Kolorimetr

přístroj pro přímé měření barvových souřadnic nebo trychromatických hodnot XYZ
V měření jsou přesnější než denzitometry, proto jsou používány pro kontrolu speciálních barev (logo firem).

Spektrofotometr

Je nejpřesnější ze všech přechodzích přístrojů.
Měří spektrální charakteristiky odraženého nebo přímého světla s krokem 10nm v rozsahu 400-700 nm, čímž dosáhneme 31 hodnot. Proměřením daného pole získám 31 hodnot + změnu vnímání barevného odstínu, při různých světelných podmínkách. Tímto přístrojem lze zjitit metamerie.
Metamerie = barva mění odstín v závislosti na použitém druhu osvětlení.

Krychlový model RGB

Přístrojově závislý barvový model. Jeho zobrazením je jednotková krychle s osami RGB, na jednotlivýc osách jsou jasové složky těchto barev. Prostorová úhlopříčka KW (černobílá) je osou achromatických barev. Třetí rozměr je zde pro světlost. S tímto modelem pracuje obrazovka monitoru, kdy jednotlivé pixely luminoforu vyzařují RGB světlo. Hrana této krychle má přiřazeno zpravidla 8 bitů barvového kanálu zobrajícího systému

CMY

Opak RGB. Přístrojově závislý barvový model, který se využívá v polygrafii a barevné fotografii Nehodí se pro teoretické výpočty. Výsledná barva je ovlivněna použitým papírem kvalitou a druhem použitých barev a výrobní technologii. Uplatňuje se zde substraktivní mísení barev.
Nehodí se pro teoretické výpočty

Je to přístrojově závyslý barvový prostor. Jeho zobrazením je jednotková krychle s osami CMY, na těchto osách jsou jasové složky těchto barev. Prostorová úhlopříčka WK (černobílá) je osou achromatických barev. tento prostor pracuje na principu subtraktivního mísení barev, proto je v součadnicích (0,0,0) barva bílá a v součadnících (1,1,1) barva černá. Využívá se v polygrafii a v barevné fotografii. Výsledná zobrazení je zde silně oblibněno použitým papírem barvami nebo inkousty a výrobní technologii.

HSV a HLS

Přístrojově závislý. Postavením jednotkové krychle na její roh tak, že osa achromatických barev KW bude kolmá k nákresně, obdržíme 6 úhelníků Prostor HEV se později tranformoval na HSV. Nelineární a využívá se při výrobě monitorů a displayů

CIE XY - Stejnosměrný, chromatický diagram (1931)

Přístrojově nezávislý. Barvové souřadnice x, y získám proměřením kolorimetrem, či spektrálním fotometrem. Nezávyslý model. Stejnosměrý chromatický diagram CIE xyz.

CIE L*a*b*

Přístrojově nezávislý, nelineární barvový model pro teoretické výpočky. Zjednodušení tvar koule. Nezávyslý model.

CIE L*u*v*

Přístrojově nezávyslý. Obrácený kužel na jehož plášti jsou plně saturované barvy.

Separace (výtažkování) = rozdělení do jednotlivých barev (CMYK).
Platí závyslost, že čím je tloušťka barvové vrstvy větší, tím je větší hodnota denzity. To však platí do určitého momentu (krytická tloušťka). Při dosažení tohoto momentu mi narůstající tloušťka barvové vrstvy hodnota Denzity neroste. Při klesající tloušťce barvové vrstvy světlo prochází barvou a odráží se od papíru.

Lidské oko funguje logaritmicky, to znamená že umí rozlišit denzitu barvového nánosu, neumí však určit denzitu jednotlivých separací.

Barvový gamut - je to množství barev, které je schopno dané zařízení repdorukovat (zobrazit nebo vytisknou)

Množství zobrazitelných, respektive tisknutelných barev daných zařízení (monitor, tiskárna)

Gamut zařízení

- barevný gamut zařízení je rozsah barev, které může dané zařízení (skener, monitor, tiskárna) vidět nebo zobrazit

- gamuty většinou zakreslujeme do chromatického diagramu, někdy do modelu LAB. Výhoda je možnost porovnávat barevné možnosti různých zařízení.

Přepočítávají barvy z jednoho barevného prostoru do druhého popisují chování zařízení při převodu barev mezi vlastním barvovým prostorem, nezávislým barvovým prostorem (LAB) a následně převodu do cílového barevného prostoru.

Obrazová data probíhají do zaznamů až po tisk řadou procesů, kdy dochazí ke změnám v barvách. Každý přístroj se při reprodukci barev projevuje jinak tzn. každý přístroj vidí “ukazuje a reprodukuje barvy, specifickým způsobem”.

Přepočítávají se barvy z jednoho barevného prostoru do druhého

Co jsou ICC profily a jak se vytvářejí

• - v rámci CMS jsou pro každé vstupní i výstupní zařízení vytvořeny tzv. ICC profily
• - přes tyto profily lze charakterizovat vstupní i výstupní vlastnosti přístrojů ve vztahu k znázornění barev (jaké barvy je zařízení schopno vidět a reprodukovat)
• - ICC profily také popisují chování zařízení při převodu barev mezi vlastním barvovým prostorem, nezávislým barvovým prostorem (LAB) a následně převodu do cílového barevného prostoru

Zjednodušený princip vytváření ICC profilů:

Vstupní zařízení

Výstupní zařízení

K převodu barvových souřadnic s prostoru jednoho zařízení do jiného je potřeba zdrojový profil (pro původní zařízení) a cílový profil popisující zařízení do jehož prostoru se data převádějí.

Typickým příkladem je převod barev mezi skenerem a tiskárnou. Profil skeneru přiřadí původním (relativním) hodnotám RGB absolutní barvové hodnoty modelu přístrojově nezávyslého. Z těchto hodnot se na základě profilu tiskárny vygenerují na zařizení závyslé hodnoty CMYK. podle způsobu výpočtu jsou definovány dvě formy profilů.

Co je Target