Текст книги "Издательство на компьютере. Самоучитель"

Цветовая модель HSB была разработана с целью определения компьютерного цвета средствами интуитивного выбора цвета.

Набор из трех параметров – цветовой тон, насыщенность и яркость (освещенность) – указывают на то, что видимый цвет трехмерен. Эти параметры можно интерпретировать как три координаты, с помощью которых можно графически представлять положение видимого цвета в цветовом пространстве (рис. 6.12).

Модель HSB или ее ближайший аналог HSL представлены в большинстве современных графических пакетов. Из всех моделей, используемых в настоящее время, эта наиболее точно соответствует способу восприятия цветов человеческим глазом. В HSB-модели все цвета определяются с помощью комбинации трех базовых параметров:

□ Hue – цветовой тон (Н);

□ Saturation – насыщенность (S);

□ Brightness – яркость (В).

Некоторые программы используют различные вариации цветовой HSB-модели, например: HSL, где L — освещенность (lightness); HSV, где V' — величина яркости (value).

В HSB все цвета (Н) располагаются по кругу, и каждому соответствует свой угол поворота, то есть всего насчитывается 360 вариантов (красный – 0°, желтый – 60°, зеленый – 120° и т. д.).

Рис. 6.12. Цветовая модель на основе цветового тона, насыщенности и яркости

Насыщенность (S) определяет, насколько ярко выраженным будет выбранный цвет. 0 – серый, 100 – самый яркий и чистый из возможных вариантов.

Параметр яркости (В) соответствует общепризнанному, то есть 0 – это черный цвет.

Модель HSB, в отличие от моделей RGB и CMYK, носит математически абстрактный характер. Она хорошо соответствует восприятию человеком цвета: цветовой тон является эквивалентом длины волны света, насыщенность – интенсивности волны, яркость – количества света. Недостатком этой модели является необходимость преобразования ее в модель RGB для отображения на экране монитора или в модель CMYK для получения полиграфического оттиска. Это связано с тем, что цветовой тон и насыщенность цвета интуитивно понятны человеку, но их нельзя измерить непосредственно. Для измерения цветовой информации надо определить количество красной, зеленой и синей составляющих цвета, на базе которых затем с помощью математического пересчета получают компоненты HSB-модели. Как известно, всякое преобразование производится не абсолютно точно, а с некоторыми погрешностями (потерями).

Другим недостатком является то, что цветовая модель HSB намного беднее рассмотренной ранее модели RGB, так как позволяет работать всего лишь с тремя миллионами цветов.

Вместе с тем, HSB-модель обладает двумя важными преимуществами, по сравнению с моделями RGB и CMYK:

□ это аппаратно-независимая модель, так как задание ее составляющих в виде значений цветового тона, насыщенности и яркости позволяет однозначно определить цвет без необходимости учета параметров устройства вывода;

□ модель имеет простой, интуитивно понятный механизм управления цветом. Это связано с тем, что цветовой тон, насыщенность и яркость представляют собой независимые характеристики цвета, в то время как изменение одной из составляющих, например в модели RGB, окажет влияние не только на цветовой тон, но одновременно и на насыщенность и яркость.

Международная комиссия по излучению (Commission Internationale de L'Eclairage – С IE) в 1931 году утвердила несколько стандартных цветовых пространств, описывающих видимый спектр. При помощи этих систем мы можем сравнивать между собой цветовые пространства отдельных наблюдателей и устройств на основе повторяемых стандартов. Цветовые системы С1Е подобны другим трехмерным моделям, поскольку, для того чтобы обнаружить положение цвета в цветовом пространстве, в них тоже используется три координаты.

Главное цветовое пространство CIE – это пространство CIE XYZ. Оно построено на основе зрительных возможностей так называемого "стандартного наблюдателя", то есть условного зрителя, возможности которого были тщательно изучены и зафиксированы в ходе проведенных комиссией CIE длительных исследований человеческого зрения.

CIE провела множество экспериментов с огромным количеством людей, предлагая им сравнивать различные цвета, а затем с помощью совокупных данных этих экспериментов построила так называемые функции соответствия цветов (color-matching functions) и универсальное цветовое пространство (universal color space), в котором был представлен диапазон видимых цветов, характерный для среднестатистического человека. Функции соответствия цветов – это значения каждой первичной составляющей света – красной, зеленой и синей, которые должны присутствовать, чтобы человек со средним зрением мог воспринимать все цвета видимого спектра. Этим трем первичным составляющим были поставлены в соответствие координаты X, Y и Z.

По этим значениям X, Y и Z комиссия CIE построила диаграмму цветности (Chromaticity Diagram) и определила видимый спектр как трехмерное цветовое пространство. Оси этого цветового пространства аналогичны цветовому пространству HSL. Однако пространство XYZ нельзя описать как цилиндрическое или сферическое, так как человеческий глаз воспринимает цвета неодинаково и, следовательно, цветовое пространство, отображающее диапазон нашего зрения, имеет несколько перекошенную форму (рис. 6.13).

Рис. 6.13. XY-диаграмма CIE: цветовой охват глаза (то, что видит глаз); В – охват цветов в модели RGB (то, что видим на мониторе); С – цветовой охват модели CMYK (те цвета, что выведет принтер)

Представленная на рис. 6.13 XY-диаграмма наглядно показывает, что цветовые пространства RGB-монитора и CMYK-принтера существенно ограничены. Важным обстоятельством является тот факт, что модели RGB и CMYK не являются эквивалентными и поэтому проблема соответствия цветов на экране монитора и на листе принтера и по сей день не решена окончательно.

Необходимо также подчеркнуть, что показанные здесь гаммы RGB и CMYK не являются стандартными. Их описания будут меняться при переходе от одного конкретного устройства к другому, а гамма XYZ не зависит от устройства, то есть является повторяемым стандартом.

Новый термин

Gamma (гамма) – это числовое значение, выражающее соотношение между входом и выходом устройства, характеризующее цветовое пространство монитора, сканера или принтера. С помощью изменения гаммы можно изменить яркость средних тонов, не меняя тени и света изображения.

Цветовая модель Lab призвана разрешить проблему универсального подхода к репродуцированию цвета, связанную с использованием различных типов мониторов и устройств печати. Модель Lab была создана Международной комиссией по освещению (CIE) с целью преодоления существенных недостатков вышеизложенных моделей, в частности, она (как и HSB) призвана стать аппаратно-независимой моделью и определять цвета независимо от особенности устройства (монитора, принтера и т.д.).

Цветовой режим Lab пользуется тремя каналами, один из которых соответствует яркости (Luminosity), а два других – цветовым параметрам, обозначаемым буквами а и Ь. Канал а содержит цвета в диапазоне от темно-зеленого (низкая яркость) через серый (средняя яркость) до ярко-розового (высокая яркость). Канал b соответствует цветам от светло-синего (низкая яркость) через серый до ярко-желтого (высокая яркость).

Независимость от конкретного устройства позволяет использовать режим Lab для редактирования любых изображений. Если изображение необходимо будет распечатать, режим Lab гарантирует нам, что при переходе к режиму CMYK цвета (за исключением не входящих в диапазон CMYK) не будут искажены. Некоторые программы при любом переходе от RGB к CMYK переводят изображение в режим Lab в качестве промежуточного этапа.

Замечание

Кроме рассмотренных нами выше, существуют и другие цветовые модели (например, YIQ или YCC), на которых мы здесь останавливаться не будем.

На самом деле их не так уж и много. По принципу действия все разнообразие цветовых моделей можно условно разбить на три класса: аддитивные (RGB), субтрактивные (CMY, CMYK) и перцепционные (HSB, HLS, Lab). Перцепционные (иначе – интуитивные) – цветовые модели, в основе которых лежит раздельное определение яркости и цветности, были разработаны для устранения недостатка аппаратной зависимости RGB и CMYK.

Какую же из моделей выбрать? Выбор цветовой модели, как правило, задается областью ее применения. Считается, что лучше всего использовать: CMYK – для принтера (в полиграфии); RGB – для экрана ПК (в Web-дизайне); модель HSB ближе всех передает естественное восприятие цвета человеком (например, описывая солнце, мы говорим, что оно ярко-желтое, т. е. выражаемся как раз в терминах модели HSB, меньше всего задумываясь о количестве красной, синей или зеленой составляющих).

Цветовые режимы представляют собой практическую реализацию рассмотренных выше цветовых моделей. В большинстве графических программ присутствуют три цветовые модели – RGB, CMYK и Lab, которые имеют одноименные цветовые режимы.

Наиболее широким охватом цветовых режимов характеризуются программы Adobe Photoshop и CorelDRAW. Используя в Adobe Photoshop команду Image | Mode (Изображение | Режим), вы можете получить доступ к одному из следующих режимов:

□ Bitmap (1-bit) (черно-белый (1 разряд));

□ Grayscale (8-bit) (градации серого (8 разрядов));

□ Duotone (8-bit) (дуплекс (8 разрядов));

□ Indexed Color (8-bit) (индексный (8 разрядов));

□ RGB Color (24-bit) (RGB (24 разряда));

□ CMYK Color (32-bit) (CMYK (32 разряда));

□ Lab Color (24-bit) (Lab (24 разряда));

□ Multichannel (многоканальный).

Bitmap называют также режимом монохромной графики или графикой с однобитовым разрешением. Для отображения черно-белого изображения используются только два типа ячеек: черные и белые. Поэтому для запоминания каждого пиксела требуется только 1 бит памяти компьютера. Этот режим можно использовать для работы с черно-белыми изображениями, полученными, например, сканированием черно-белых изображений, а также при выводе цветных изображений на контрастную черно-белую печать.

Использование режима Grayscale (градации серого) позволяет увеличить информационную емкость изображения за счет повышения цветового разрешения каждого пиксела. Указанный режим позволяет оперировать с комбинацией до 256 оттенков серого тона, обеспечивая более высокое тоновое разрешение изображения. Именно такое количество оттенков может быть реализовано при печати изображения в режиме оттенков (градаций) серого. Растровые редакторы воспринимают полученное в этом режиме цифровое изображение в виде одноцветного (монохромного) канала, содержащего 256 различных уровней яркости.

Другими словами, режим Grayscale с 8-битовым разрешением позволяет оперировать с 2⁸ (256) оттенками серого. Для организации информации в этом режиме в графическом редакторе используется один цветовой канал, который при работе в Adobe Photoshop называется альфа-каналом.

Замечание

Adobe Photoshop, наряду со стандартной 8-битовой глубиной цвета полутоновых изображений, поддерживает также 16-битовую глубину цвета, которая позволяет воспроизводить 65 536 оттенков серого (2¹⁶).

Duotone – это 8-разрядный цветовой режим, использующий 256 оттенков не более четырех цветовых тонов. В дуплексном цветовом режиме изображение состоит из 256 оттенков одной (Monotone, тоновое), двух (Duotone, двухто-новый дуплекс), трех (Tritone, тритон) или четырех (Quadtone, квадртон) красок.

При разработке мультимедиа– и Web-продуктов обычно приходится ограничивать свою палитру 256 цветами для того, чтобы без проблем наблюдать их на множестве разных мониторов. Использование для Web-изображений в режиме Indexed Color (индексированный цвет) решает вопрос совместимости просмотра картинок на разных видеокартах.

Таким образом, термин "индексированный цвет" применяется к палитрам, в которых использовано 256 или менее цветов. Например, Adobe Photoshop включает в себя индексированный цветовой режим – Indexed Color, который позволяет ограничить количество цветов изображения 256 или менее. При преобразовании изображения в индексированный режим Adobe Photoshop изображение принудительно втискивается в эту палитру, хотя многие эффекты и фильтры Adobe Photoshop не могут применяться в этом режиме.

Изменения цвета на фотографии (или цветном рисунке), полученные в результате использования однородно перемешанных в струйном принтере определенных объемов однотонных чернил (для создания плавных переходов), называются непрерывным цветовым тоном. При печати этот эффект должен быть реализован путем добавления черных чернил (К) к комплекту чернил трех субтрактивных первичных цветов: голубого (С), пурпурного (М) и желтого (Y) (называемых чернилами триадных цветов). Чернила триадных цветов являются полупрозрачными, поэтому точка, напечатанная голубым полутоном, поверх точки, напечатанной желтым полутоном, будет выглядеть зеленой (см. рис. 6.8 и 6.14). Сильно расцвеченные области имеют много точек, а слабо расцвеченные области имеют мало точек. Этот способ позволяет воспроизводить различные градации цвета.

Рис. 6.14. Так при печати создаются цвета

Качество печати изображения на бумаге зависит от многих факторов: качества бумаги, качества красителей, качества полиграфической машины и так далее. Для точного описания цвета в полиграфии применяют эталонные таблицы – наборы цветовых образцов, которые могут быть адекватным образом отображены в процессе печати на соответствующей им бумаге (рис. 6.15).

Вы можете выбрать желаемый цвет в изображении и визуально сопоставить его с образцом, взятым из эталонной таблицы (справочника-веера). В идеале, цвет изображения-оригинала и цвет того же изображения на бумаге после печати должны совпасть.

Рис. 6.15. Так выглядят эталоны с цветовыми образцами (каталогами) фирмы Pantone

Для цветных изображений советский ученый Н. Д. Нюберг предложил использовать три уровня точности воспроизведения цвета на печатном оттиске: физической, физиологической и психологической:

□ физическая точность воспроизведения цвета на оттиске не может быть реализована в полиграфии, так как спектральные характеристики печатных красок существенно отличаются от спектральных характеристик красителей оригиналов, как уже было отмечено ранее;

□ физиологическая (колориметрическая) точность воспроизведения цвета на оттиске – это когда цвета, созданные красителями с разными спектральными характеристиками, визуально воспринимаются одинаково при постоянной спектральной характеристике освещения. При изменении спектральной характеристики освещения цвета становятся визуально различимыми.

Здесь следует обратить внимание на то, что физиологическая точность возможна только при условии, что цветовой охват изображения оригинала не выходит за пределы цветового охвата применяемых при печатании оттиска красок и бумаги. Так как изображение оригинала и оттиска оценивают в одинаковых условиях освещения, то соответствие возможно при условии полного перекрывания цветового охвата оригинала охватом оттиска. В случае, когда цветовой охват оригинала выходит за пределы цветового охвата бумаги и печатных красок (частичное перекрывание), физиологическая точность невозможна.

Понятие психологической точности воспроизведения цвета на оттиске рассмотрим на примере. Пусть перед нашими глазами цветное изображение, напечатанное на белой бумаге офсетным способом. На изображении есть большие незапечатанные участки бумаги и участки, запечатанные насыщенными красками, например, красные яблоки, зеленые листья, голубое небо.

Это изображение можно рассматривать в самых различных условиях: при солнечном дневном освещении, вечером при освещении лампы накаливания, свечей. Солнечный свет – белый, свет лампы накаливания – желтый, свет пламени свечей – оранжевый. При всех видах освещения белые поля бумаги остаются для глаза белыми, яблоки – красные, листья – зеленые, небо – голубое. Хотя на самом деле по спектру это не так. Мозг вносит свои коррективы в соответствии с жизненным опытом. Он помнит цвета яблок, листьев, неба. Такова идея психологической точности воспроизведения цвета на оттиске, основанная на памятных цветах, т. е. цветах, которые мозг помнит.

В полиграфии психологическая точность воспроизведения цвета на оттиске является определяющей и решающей при визуальной оценке качества цветного изображения оттиска, как при наличии, так и при отсутствии оригинала. Следовательно, психологически точное воспроизведение цветного изображения оригинала на оттиске можно считать необходимым и достаточным условием, предъявляемым к печатной продукции.

И как завершение наших рассуждений выделим основную задачу, которую решают полиграфические технологии: высококачественная печать цветных изображений, максимально приближенных по воспроизведению цвета к оригиналу.

В современных программах компьютерной графики, таких, как, например, программа CorelDRAW, электронные палитры соответствующих цветовых систем поставляются вместе с высококачественными копиями цветных каталогов. На рис. 6.16 показаны цветовые палитры, используемые этой программой.

Рис. 6.16. Вкладка Palettes (Палитры) окна Uniform Fill (Базовые цвета) программы CorelDRAW

Поставляемые в составе современных графических редакторов палитры представляют собой электронные аналоги таблиц цветовых образцов (эталонов). Поэтому они часто ассоциируются с одноименными системами соответствия цветов. Это так называемые стандартные палитры. Наряду с ними предусмотрена также возможность создания любого количества специализированных (пользовательских) палитр.

Новый термин

Под цветовой палитрой в большинстве графических редакторов понимается библиотека заранее определенных (заказных) цветов.

Например, в 11-ю версию пакета CorelDRAW включено 22 стандартных палитры. Выбор конкретной палитры зависит от способа представления ваших рисунков. Так, использование базовой палитры Uniform Colors, установленной по умолчанию в качестве экранной палитры, ограничивает диапазон применяемых цветовых моделей RGB-моделью. Палитру Web-safe следует использовать при создании рисунков для Интернета. Установка одной из традиционных цветовых палитр открывает доступ либо к специальным шишечным цветовым системам PANTONE, FOCOLTONE, TRUMATCH и др., либо к системам триадных цветов на базе промышленно разработанных красок PANTONE и SpectraMaster.

При полноцветной печати используются триадные краски CMYK (голубая, пурпурная, желтая и черная). Образование сложных цветов происходит на самом листе бумаги за счет наложения друг на друга растров триадных цветов различной плотности. Этот метод называется триадной цветной печатью.

Триадный цвет позволяет имитировать любой цвет путем смешения в различных пропорциях голубого, пурпурного, желтого и черного. Рассмотрите через увеличительное стекло любое изображение в цветном журнале, и вы увидите, что оно состоит только из мельчайших точек четырех цветов, составляющих элементы полутонового растра. В Adobe Photoshop цветоделение будет сделано только для триадных цветов.

При более простой печати в 1—2 краски, каждый цвет печатается отдельной плашковой краской. При этом используются уже готовые (смешанные) краски. Этот метод называется плошечной цветной печатью.

Смесевые цвета (такие, как Pantone) – это краски, которые точно совпадают с определенным цветом. Например, если в логотипе вашей компании используется черный и еще один цвет, репродуцировать логотип лучше всего (и дешевле) черной краской и смесевым цветом. Нерационально печатать в четыре краски для того, чтобы получить один-единственный цвет. Кроме того, существуют некоторые цвета (например, серебряный, золотой и др.), которые нельзя имитировать при помощи триадных цветов. Большинство двух– или трехцветных работ печатаются смесевыми цветами. Однако смесевые цвета совершенно не годятся для большинства полноцветных работ.

Новый термин

Цвета, печатаемые собственными красками, носят название ппашечных. Цвета для многокрасочных иллюстраций, получаемые при печати с помощью наложения красок базовых цветов модели CMYK, называются триадными. Плашечные (простые) цвета иначе называют смесевыми, поскольку краски для этих цветов смешиваются заранее, до того, как они попадают в печатную машину. В некоторых случаях плашечные и триадные цвета используются совместно, чаще всего при печати специальными (металлизированными, флуоресцентными и т. п.) красками.

Подчеркнем различие между Spot Color (простой, платковый цвет) и Process Color (составной, триадный цвет). Если публикация содержит только один-два-три цвета, например, черный текст и синие рамки, то печать происходит в два прогона: синей краской наносятся рамки, а потом черной краской печатается текст. Здесь синий цвет задает сама краска, называемая «простым цветом», полученная путем предварительного смешивания некоторых базовых красок в смесителе. Такой способ печати выгоден, пока имеется всего несколько цветов, но при печати, скажем, цветной фотографии уже необходимо было бы использовать многие тысячи прогонов различных красок, что сделало бы этот способ печати очень дорогим. Поэтому на практике в последнем случае используется синтез цвета при помощи триадных красок – голубой, пурпурной, желтой и черной. Цвета, получаемые таким образом, являются составными.

Spot – цвет, печатающийся отдельным прогоном печатной машины, соответственно для него выводится отдельная пленка. Если это не предусмотрено технологией, то все цвета должны быть явно заданы в программе как Process (Составные), и наоборот, если предполагается использовать дополнительный прогон, то соответствующие цвета должны быть явно заданы как Spot (простые).

С помощью триадных красок можно передать любые цвета, а с помощью плашечных – только оттенки их собственного цвета. С другой стороны, плашечные цвета обеспечивают высокую точность воспроизведения, поэтому используются и тогда, когда нужно получить очень точный цвет (например, в логотипе компании).

Смесевыми красками печатают такую продукцию, как бланки, визитки, приглашения, прайс-листы и прочее. Дизайнер для осуществления печати такой продукции должен представить в типографию отдельные полосы оригинал-макетов с плашками на каждый смесевый цвет и крестами приводки и приложить образцы цвета (выкраски) для каждой полосы.

Краски для плашечных цветов поставляются уже смешанными (в отдельных банках), а триадные цвета получаются наложением красок на листе отпечатка. Соответственно, и в компьютерных издательских программах краски для плашечных цветов выбираются из электронного каталога (рис. 6.17), а триадные цвета задаются пропорцией базовых компонентов.

Рис. 6.17. Электронный каталог плашечных цветов PANTONE в Adobe Photoshop

Замечание

Adobe Photoshop имеет особую поддержку для плашечных цветов. Благодаря ей, вы можете оценить вид изображения, предназначенного для печати этими цветами, на мониторе своего компьютера. Каждому плашечному цвету в изображении отводится отдельный цветовой канал. Информация о цвете канала сохраняется в файле вместе с самим изображением и может быть использована в дальнейшем издательской системой или программой иллюстрирования при цветоделении.