Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение
Подождите немного. Документ загружается.
621
ГЛАВА 25 ВИДЕОГРАФИКА
622
ГЛАВА 25 ВИДЕОГРАФИКА
ТАБЛИЦА 25.1 Подбор стимулов по цветовому тону
Количество 2 3 3 4 5 5 6 7 7 8 8 9
Белый
´ ´´´´´´´
Голубой
´´´´´´´´´´
Зеленый
´´ ´´´´´´´´´
Желтый
´´´
Янтарный
´ ´´´´´´
Оранжевый
´ ´´´
Красный
´´ ´´´´´´´´´
Розовато
лиловый
´´´
Малиновый
´´´´
Пурпурный
´´´
Синий
´´´
ТАБЛИЦА 25.2 Координаты цветностей стимулов, лежащих в углах фигур рис. 25.7
1234
¢
u
¢
v
¢
u
¢
v
¢
u
¢
v
¢
u
¢
v
Голубые 0.16 0.36 0.11 0.22 0.07 0.32 0.15 0.40
Зеленые 0.14 0.53 0.08 0.58 0.16 0.57 0.17 0.54
Желтые 0.22 0.55 0.22 0.57 0.27 0.56 0.26 0.54
Янтарные 0.26 0.55 0.27 0.56 0.31 0.55 0.28 0.52
Оранжевые 0.28 0.52 0.31 0.55 0.36 0.54
Красные 0.31 0.48 0.43 0.53 0.57 0.51
Розовато
пурпурные
0.30 0.45 0.55 0.41 0.47 0.29 0.28 0.42
Малиновые 0.28 0.42 0.47 0.29 0.37 0.17 0.25 0.40
Пурпурные 0.25 0.40 0.37 0.17 0.28 0.05 0.23 0.35
Синие 0.21 0.34 0.19 0.08 0.16 0.13 0.19 0.35
Белые 0.1978 0.4683 с радиусом окружности 0.028
му, ограничивается черным, синим, красным, пурпурным, зеленым и, возможно, го
лубым. Желтый же не годится — слишком светлый.
Заштрихованные области рис. 25.7 демонстрируют участки цветностей для семи
стимулов (белого, голубого, зеленого, янтарного, красного, малинового и синего), ото
бранных по принципу обеспечения ими максимальных перцепционных отличий
(Laycock, 1984). За счет добавки желтого и оранжевого — вместо янтарного, а также
розоволилового и краснопурпурного — вместо малинового, это количество можно
поднять до девяти (области цветностей дополнительных стимулов отмечены сплош
ными линиями).
Табл. 25.1 демонстрирует принцип подбора стимулов, когда их выбор варьирует от
двух до девяти. В табл. 25.2 даны цветности угловых точек, определяющих штрихо
ванные и контурные области рис. 25.7. за исключением белого, чья область цветностей
на
¢¢
uv
диаграмме отмечена кругом с радиусом 0.028 и с центром в точке цветности
D
65
осветителя.
Когда угол стимуляции достаточно мал, различимость в направлении к синему сти
мулу (и от него) снижается (см. раздел 22.10). Снижение это примерно равно одной пя
той снижения различимости по краснозеленому направлению, возникающему тогда,
когда угол стимуляции падает до нескольких угловых минут (Phillips, 1985).
623
ГЛАВА 25 ВИДЕОГРАФИКА
Рис. 25.7 Возможные цветности семи стимулов, дающих максимальные визуальные отличия
(заштрихованные области). Незаштрихованные области — альтернативные зоны цветностей
дополнительных восьмого и девятого стимулов. Пунктирные линии демонстрируют макси
мальный (внешний треугольник) и минимальный (внутренний треугольник) охваты цветно
стей CRTмониторов с теневой маской (Laycock, 1984).
25.9.2 Колориметрические охваты видеографики
В видеографике рабочая палитра существенно богаче. Принципиальной отличием,
расширяющим колориметрический охват видеографической системы, является воз
можность воспроизводить стимулы одной цветности, но разной фотометрической яр
кости, что в отношении т.н. монолитных фигур позволяет имитировать эффекты на
правленного освещения, т.е. накладывать блики, хроматические рефлексы и тени.
При 4 битах выбор ограничивается 16 возможными стимулами (2
4
= 16): использу
ются 5 базовых стимулов с тремя градациями фотометрической яркости, 3 базовых
стимула одного варианта яркости и еще 3 базовых стимула с четырьмя градациями.
Одна из применявшихся ранее систем воспроизводила 16 стимулов, выбиравшихся из
палитры, дававшей по 64 яркостных градации в каждом трихроматическом канале, то
есть, предлагавшей выбор из 262144 вариантов смеси (Brockhurst, Day, Dyer и Vivien,
1982). Также есть данные о применении шестибитовых систем (64 стимула) и 9 бито
вых (512) (Long, 1982).
Для большей реалистичности изображений, которая порой необходима схемам и
мультипликациям, требуется больший выбор воспроизводимых стимулов. Решение
этой проблемы максимально экономичным путем — весьма интересная задача, и
здесь, пожалуй, наиболее важным требованием является обеспечение всей полноты
яркостных градаций воспроизводимых стимулов. Количество уровней сигнала необ
ходимое для ухода от паразитных контурных эффектов критически зависимо от коли
чества градаций фотометрической яркости, которое способна обеспечить данная сис
тема (см. раздел 33.2). Чаще всего используют 256 уровней яркости (8 бит) по каждому
трихроматическому каналу (в сумме 24 бит), что в итоге дает выбор из 16777216 вари
антов смеси (однако максимальное число распознаваемых предметных стимулов
обычно держится в районе 10 млн. — Judd и Wyszecki, 1975). Вместе с тем, результаты
вполне приемлемого качества можно получить даже при 64 уровнях яркости на канал,
т.е. — 6 битах. Если таковое осуществимо с одной из 32 двух вариантов цветности сти
мула (5 бит), то на выходе получим 11 бит. 32 варианта цветности выбираются из 32
двух точек равноудаленно распределенных на какойлибо перцепционноравномер
ной диаграмме цветностей.
В случае необходимости компьютерную программу можно настроить так, чтобы
переходы между яркостями и цветностями были плавными. Безусловно, тонкие изме
нения цветности по такой схеме невоспроизводимы, но если к визуализации добавле
ны текстуры, полученные от реальных объектов, то достигается весьма и весьма высо
кий уровень реалистичности, вплоть до того, что виртуальные объекты порой стано
вятся неотличимыми от изображений объектов фактических.
25.10 РАСЦВЕЧИВАНИЕ И РЕСТАВРАЦИЯ КИНОФИЛЬМОВ
Методы, описанные в текущей главе, успешно применяются в целях превращения
чернобелых кинофильмов в цветные. При этом, как правило, приходится принимать
ряд произвольных решений в отношении того, какую окраску придать тем или иным
элементам изображений. Тем не менее, опыт свидетельствует, что путем компьютерно
го расцвечивания чернобелых оригиналов можно получить цветные фильмы, воспри
нимаемые с высокой степенью визуального комфорта (Davis, 1988).
При реставрации старых кинолент, копии которых пострадали от времени, ис
пользуются аналогичные методы. Современная реставрация задействует цифровой
624
ГЛАВА 25 ВИДЕОГРАФИКА
подход, который, в частности был блестяще применен при восстановлении знамени
той диснеевской «Белоснежки» (Cinema Technology, 1993).
ПРЕДМЕТНЫЕ ССЫЛКИ
Brockhurst, D., Day, S., Dyer, M., and Vivien, R.H., J. Royal Television Soc., 19, 33 (1982).
Christ, R.E., Human Factors, 17, 542 (1975).
Cinema Technology, Cinema Technology, 7, 205 (1993).
Davidse, J., and Koppe, R.P., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 86, 140 (1977).
Davis, T., Image Technology, 70, 254 (1988).
England, G., and Parker, A.K., Photogram. Engng., 38, 590 (1972).
Halas, J., Video, 8, 14 (August, 1982).
Goetz, A.F.H., Billingsley, F.C., Gillespie, A.R., Abrams, M.T., Squires, R.L., Shoemaker,
E.M., Lucchitta, I., and Elston, D.P., Tech. Rep. 3L1597 of the Jet Propulsion Laboratory,
California Institute of Technology, Pasadena, California (1975).
Huck, F.O., and Wall, S.D., Appl. Optics, 15, 1748 (1976).
Judd, D.B., and Wyszecki, G., Color in Business Science and Industry, 3rd Edn., p.388,
Wiley, New York (1975).
Laycock, J., Displays, p.3 (January, 1984).
Long, C., J. Soc. Mot. Pic.Tel. Eng., 91, 725 (1982).
Nakamura, J., and Kamakura, K., J. Soc. Mot. Pic. Tel. Eng., 90, 107 (1981).
Phillips, D.L., I.E.R.E. Publication No. 61, p.85 (1985).
Robertson, P.J., IBM Technical Report G3206296 (1980).
Wheeler, L.J., Principles of Cinematography, 4th Edn., p.262, Fountain Press, England
(1969).
625
ГЛАВА 25 ВИДЕОГРАФИКА
Часть четвертая
ПОЛНОЦВЕТНАЯ
ПОЛИГРАФИЯ
26 ФОТОМЕХАНИЧЕСКИЙ
ПРИНЦИП
26.1 ВВЕДЕНИЕ
О
бычно самым дешевым способом массового тиражирования цветовых репродук
ций является технология краскопереноса с некоей образцовой поверхности, не
сущей оригинальное изображение, на какуюлибо весьма недорогую основу, например
протравленную ткань, бумагу или желатиновую подложку фотопленок (для каждого
следующего сеанса на оригинал вновь наносится краска). К примеру, технология
Technicolor (см. разделы 12.2 и 12.11) построена на переносе голубого, пурпурного и
желтого красочного изображений с желатиновых рельефных матриц на специально об
работанный желатин. В текстильной промышленности, за исключением цельнотканых
узоров, цветной рисунок печатается на полотне либо гравированными валами, специ
альным образом переносящими краску, либо термосублимационным способом со спе
циальной бумаги, либо же за счет применения т.н. шелкографических трафаретов.
Рыночная ниша полиграфии — это производство большого числа экземпляров не
дорогих цветовых репродукций, таких как журналы, книги, афиши, этикетки, упа
ковки и пр.
Основные приемы цветовоспроизведения, которыми пользуется сегодняшняя три
хроматическая полиграфия, базируются на технологии обыкновенных монохромных
высокой печати, литографской печати и глубокой печати (см. рис. 26.1). Очевидно,
что характеристики всех трех технологий удобнее дать на монохромном примере, а за
тем уже перейти к разговору о полноцветной полиграфии.
26.2 ВЫСОКАЯ ПЕЧАТЬ
Высокая печать — это метод, предназначенный к воспроизведению литер (о чем го
ворит его англоязычное название — «letterpress»). Практически все газеты, журналы
и книги раньше печатались исключительно этим способом. Метод берет начало от руч
ной гравировки деревянных брусков: пробельными элементами такой печати явля
лись участки дерева, выбранные стамеской, а печатными — фрагменты нетронутой
древесины. Прокатив по такой поверхности вал, покрытый краской, получали печат
ную форму, на которой нетронутое дерево принимало краску, а выбранные его участки
оставались пустыми (рис. 26.2 [а]). Плотно прижав форму к бумаге, получали оттиск.
Наборный шрифт, в котором каждая литера гравировалась на отдельном малень
ком брусочке, позволявший компоновать и перекомпоновывать эти брусочки в разной
последовательности, формируя тексты, был придуман в Китае в X в., а затем, незави
симо от китайцев, в середине XV в. в Германии Иоганном Гутенбергом
1
. Однако имен
но с открытия Гутенберга принято вести историю высокой литерной печати.
629
1
Иоганн Гутенберг (нем. Johannes Gutenberg, между 1397 и 1400, Майнц — 3 февраля 1468,
Майнц). Изобретение Гутенберга приписывалось в разное время разным лицам. Истина окон
чательно восстановлена V. D. Linde («Gutenberg», 1878), многолетние изыскания которого под
тверждаются новейшими находками в библиотеках и архивах. — Прим. пер.
630
Рис. 26.1 Микрофотографии мелких участков изображений, отпечатанных методами четырех
красочной высокой (вверху), литографской (в центре) и глубокой печати (внизу). Сильно увели
чено.