Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение

Подождите немного. Документ загружается.

701

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

Рис. 29.5 Усиление краевых контрастов — весьма эффективный механизм повышения визу

альной резкости изображений, широко распространенный в фотографии, телевидении и поли



графии. Вверху: результат сканирования без усиления краевых контрастов. Внизу: сканирова



ние с усилением краевых контрастов; отчетливо виден рост визуальной резкости изображения.

702

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

Рис. 29.6 Чтобы получить результат, показанный в

правой колонке, во всех трех случаях наряду с триад

ным комплектом использовалось красочное

blackизображение. В верхнем ряду: метод CGR (см.

раздел 29.14) не применялся; в среднем ряду: частич

ное применение GCR; в нижнем: максимально допус

тимое.

Преимуществами GCR метода являются:

боUльшая визуальная резкость мелких деталей изо

бражения, высокая хроматическая стабильность се

рой шкалы, быстрое высыхание красок и экономия

их расхода. Полная замена CMYколорантов на чер

ную краску при воспроизведении серых элементов

может снизить максимальные оптические плотности

изображения и, следовательно, понизить его общий

контраст (поэтому замена на черный всегда должна

быть долевой).

703

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

пускания или отражения). При этом обычно возникала необходимость в определенной

компрессии диапазона данных, что делало сигналы сканера более управляемыми и

адекватными финальному оттиску (диапазон оптических плотностей которого априо

ри невелик).

Маскирование выполнялось тремя схемами по трем похожим уравнениям, кото

рые добавляли или вычитали логарифмированные значения сигналов. Сканер мог

также выполнять операции, эквивалентные двухэтапному маскированию и/или при

менению нелинейных масок (см. раздел 28.7). Плюс к тому логические схемы могли

переключать компьютер из одного режима в другой по мере изменения колориметри

ческого характера элементов оригинала.

Частичная или полная реализация принципов GCR и UCC (см. разделы 29.14

и 29.15), а также расчет значений по черной сепарации выполнялись на следующем

этапе работы сканера.

На завершающей стадии процесса четыре сигнала пропускались через специаль

ные схемы гаммапредыскажения, обеспечивавшие тоновую равномерность финаль

ного логарифмического сигнала. Сие порой требовалось для того, чтобы коэффициент

контрастности (гамма) светов и теней репродукции был достаточно высоким (что, в

свою очередь, обеспечивало хорошую проработку деталей в этих участках диапазона),

а в средних тонах — низким. Однако прежде чем пойти на вход модуля, управлявшего

интенсивностью экспонирующего светового потока (или потоков), либо на иное уст

ройство, модулировавшее количество печатной краски, сигналы пропускались через

схему антилогарифмирования.

В некоторых сканерах описанные выше процессы осуществлялись в цифровой фор

ме (см. также гл. 32).

Стоит также сказать, что гибкая схема управления сигналами позволяла добивать

ся высокой вариабельности репродукционных характеристик системы (в частности,

таких, как форма тонпередающих кривых), вариабельности параметров хранения

данных в памяти, параметров считывания этих данных и т.д., к примеру: можно было

моментально переключаться от спецификации одного комплекта триадных красок к

спецификации другого, а также использовать т.н. таблицы соответствий (LUTs).

29.17 ЭКРАННАЯ ЦВЕТОПРОБА

С целью контроля всего процесса сканирования, а также качества изображения на

разных этапах его обработки, активно использовались и используются цветные мони

торы, позволяющие реализовать т.н. экранную цветопробу (экранный пруфинг, софт

пруфинг), которая обеспечивает, в частности, допечатный контроль сепараций

(см. раздел 27.11.3). Плюс к тому, с целью упрощения коррекции печатного листа в

целом, экранная цветопроба позволяет приводить электронную копию оригинала (т.е.

результат его сканирования) к некоему стандартному состоянию. Некоторые системы

даже позволяют подключать к себе специальную камеру, фиксирующую с экрана мо

нитора все изменения, происходящие с изображением (что весьма кстати, когда ре

зультат препрессработы хотят оценить в разных отделах предприятия до отправки се

парации на вывод).

Наконец, отметим, что комбинация фотографических и электронных методов —

это серьезнейший этап в развитии технологий цветовоспроизведения.

704

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

29.18 СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СКАНЕРОВ

29.18.1 Аппаратно+независимое сканирование

Легко догадаться, что колориметрически точные сепарирующие сканеры должны

были отвечать требованию Лютера — Айвса, то есть их спектральные чувствительности

должны были представлять собой набор трихроматических кривых Стандартного на

блюдателя (или их линейную комбинацию), поскольку только в этом случае стимулы

оригинала, метамерные для зрения, оказывались метамерными и для сканера (и наобо

рот). Сие избавляло от необходимости индивидуального подхода к сканированию, в ча

стности, живописные полотна, фотопленки и фотобумаги любой марки могли сканиро

ваться по одним и тем же алгоритмам (не считая учета эффектов отличий в цветовых ох

ватах печатных процессов и характере окружения изображений при их просмотре). Бо

лее того, сканеры, в программное обеспечение которых были заложены разные наборы

линейных комбинаций трихроматических кривых Стандартного наблюдателя, могли

путем простого 3´3матрицирования легко конвертировать значения, полученные на

одном сканере в значения другого, реализуя тем самым принцип т.н. аппаратной неза

висимости (см. раздел 33.13).

Однако у описанного подхода имелся ряд недостатков:

— вопервых, трихроматические кривые зрительной системы спектрально широ

кополосны, в результате чего для получения соответствующих трихроматических

сигналов, необходимых как для экранной визуализации изображения, так и для рас

чета диаметров растровых точек трихроматических сепараций, матрица пересчета

должна была иметь весьма крупные недиагональные коэффициенты, что уменьшало

соотношение «полезный сигнал/шум». В итоге приходилось понижать скорость ска

нирования и, соответственно, производительность аппарата;

— вовторых, идеально точная подгонка трихроматических кривых Стандартного

наблюдателя фильтрами и фотоэлементами в целом неосуществима, что вносило опре

деленные погрешности в выходные сигналы аппарата;

— в третьих, сигналы сканера находились в непосредственной зависимости от

спектрального состава света лампы, что влекло за собой необходимость выбора специ

фического источника подсветки (см. также раздел 32.6).

29.18.2 Аппаратно+зависимое сканирование

Альтернативным и весьма распространенным подходом к сканированию являлся

подбор красного, зеленого и синего фильтров, аналогичных тем, что использовались

при измерении интегральных оптических плотностей (см. раздел 14.16). Когда ори

гинал строился на тех же CMYколорантах, что и его репродукция (дуплицирова

ние — частный случай цветовоспроизведения), такой тип сканирования давал коло

риметрически точную копию (см. раздел 15.7). Однако же ситуация дуплицирова

ния возникала редко, и оригиналы, поступавшие на сканирование, чаще всего вы

полнялись на фотопленках и фотобумагах разных марок (соответственно разными

наборами CMYколорантов). Сие не приводило к существенным погрешностям, но

требовало отработки индивидуальных алгоритмов сканирования, учитывающих тип

оригинальной фотопленки. То есть имела место ситуация аппаратнозависимого цве

товоспроизведения.

Однако в широком употреблении всегда находились (и находятся) фотопленки не

более чем шести производителей, поэтому программные алгоритмы сканеров вполне

705

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

706

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

Рис. 29.7 Данный коллаж являет собой при

мер манипуляций, выполняемых с помо

щью систем электронной верстки (см. раз

дел 29.9). Изображение девушки с бараба

ном сканера в руках воспроизведено с раз

ными оттенками ее лица и костюма и на раз

707

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

ных фонах. Прочие «артефакты» созданы

компьютером. Дизайнер: Терри Колеман.

Система: Crosfield Studio (прво Crosfield

Electronics Limited).

могли учесть особенности того или иного брэнда, что обеспечивало устойчиво высокое

качество цветовоспроизведения. Фотобумаги же всех известных фирм по составу сво

их красителей в целом были (и остаются) одинаковыми.

Сканирование через красный, зеленый и синий фильтры имело следующие пре

имущества:

— вопервых, нужные фильтры были легкодоступны, но, правда, только в Status T.

Сие означает, что полосы их пропускания были шире (рис. 28.10), чем у тех фильтров,

что применялись для измерений интегральных оптических плотностей (Status A). По

следний тезис проиллюстрирует рис. 14.7, на котором спектральные произведения

Status T сравниваются с таковыми в Status A. Отметим, однако, что широкие полосы

Status T, чуть лучше аппроксимирующие трихроматические кривые Стандартного на

блюдателя, позволяли несколько уменьшить отличия между разными марками фото

материалов;

— вовторых, расчет результирующих трихроматических сигналов из нативных

сигналов сканера либо вообще не требовал матрицирования, либо же ему было доста

точно крайне малых недиагональных коэффициентов матрицы, в результате чего от

ношение «полезный сигнал/шум» не имело заметных потерь;

— втретьих, не требовалось спецификации осветителя, и, когда репродукция

строилась на тех же колорантах, что и оригинал (частный случай цветовоспроизведе

ния), колориметрический уровень достигался при любом спектральном составе осве

щения (то есть, даже в тех случаях, когда оригинал и репродукция сравнивались при

разных источниках света, распада метамерного равенства между ними не возникало).

29.18.3 «Спектральное» сканирование

Стоит сказать, что наряду с традиционным трихроматическим предпринимались

попытки сканирования при более чем трех вариантах спектральной чувствительности

сенсоров: сравнительно недавно было показано, что применение шести специально по

добранных чувствительностей может дать пропорции шести базовых функций, сумма

которых, в свою очередь, обеспечивает максимальное приближение к спектральным

свойствам большинства оригиналов; однако оказалось, что даже четыре функции

дают ощутимо лучший результат, чем три классических (Roetling, 1993).

Несмотря на то что в данном случае сканер выдавал более трех сигналов на каждый

пиксел изображения, постобработка этих сигналов редуцировала их до трех, необхо

димых экранному отображению и расчету диаметров растровых точек CMYKсепара

ций. Отметим, что это была работа практически со спектральными данными, которая

реализовывала принципы аппаратной независимости цветовоспроизведения и его не

зависимости от состава освещения.

29.19 ТЕСТ+КАРТЫ

Практика хранения изображений в цифровой электронной форме привела к стре

мительному росту интереса к вопросам стандартизации процессов оцифровки и печа

ти. Стандартизация эта сегодня строится на применении:

— т.н. тесткарт входной характеризации процессов сканирования;

— тесткарт характеризации процессов четырехкрасочной полиграфической пе

чати;

— стандартах хранения информации о трихроматических (RGB, XYZ), красочных

(CMYK, Hexachrome и т.д.) или цветовых (CIELAB) характеристиках изображения;

708

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

— пресстестах характеризации цветопробных систем;

— прикладной колориметрии.

29.19.1 Тест+карты характеризации сканирования

Коль скоро большинство сканеров всетаки не отвечает требованию Лютера — Айв

са, то есть их спектральные чувствительности не являют собой набора трихроматиче

ских кривых Стандартного наблюдателя (или их линейной комбинации) (см. раздел

29.18), то результаты сканирования двух визуально идентичных оригиналов, выпол

ненных на разных материалах, могут оказаться различными, и наоборот: визуально

отличные друг от друга изображения одной и той же сцены при сканировании могут

оказаться совершенно одинаковыми. Сей эффект различен у разных аппаратов.

Однако же большинство изображений, предназначенных к сканированию, по

строены на CMYколорантах, и колоранты эти в подавляющем большинстве случаев

принадлежат всего лишь пяти производителям: Kodak, Fuji, AGFA, Konica и Polaroid.

В свое время перечисленные компании разработали общий формат отражающих

и прозрачных тесткарт характеризации сканеров, получивший название «Q60». В ос

нову формата положена слегка переработанная система Film Reproduction Guide ком

пании Kodak. Отметим также, что все перечисленные фирмы выпускают Q60карты

на своих фотоматериалах.

По международной классификации Q60формат называется «IT8.7/1 Graphic

Technology Color Transmission (or Reflection) Input Target for Scanner Calibration», что

значит «Входная цветовая полиграфическая мишень IT8.7/1 на пропускание (или от

ражение), предназначенная для калибровки сканеров». Мишень эта (тесткарта) несет

в себе шкалы одно, двух и трехкрасочных комбинаций, а также нейтральную шкалу.

Плюс к тому в тесткарте имеются окрашенные патчи двенадцати цветовых тонов на

трех уровнях светлоты и при четырех степенях насыщенности.

Спецификация всех образцов мишени дается в системе CIELAB (см. раздел 8.8).

Три равноотстоящих друг от друга контура насыщенности задают фигуру общего хро

матического охвата всех известных фотоматериалов, а четвертый контур — максимум

хроматического охвата данного фотоматериала.

Прозрачные тесткарты обычно выпускаются в размер 4´5" либо 24´36 мм; отра

жающие — 4´5".

RGBзначения сканера, полученные при сканировании тесткарты, с помощью

специализированных программ ставятся в соответствие перцепционным координатам

(CIELABзначениям). Результат такого сопоставления фиксируется в виде специаль

ной трехмерной таблицы — таблицы цветовых соответствий (CLUT — Color Look Up

Table).

29.19.2 Тест+карты характеризации печати

Зависимость колориметрических и тем паче перцепционных характеристик цвето

вого стимула, образующегося в результате освещения запечатанной поверхности, от

CMYKзначений, содержащихся в файле цифрового изображения (или площадей за

полнения на сепарациях), не поддается простому расчету. Поэтому на практике при

меняются разного рода аналитические и табличные (CLUT) модели, описывающие ха

рактер печатных процессов. Для создания таких моделей (или таблиц) необходим на

бор CMYKзначений, подобранных по определенной зависимости.

Комплект CMYKзначений, именуемый «IT8.7/3 Graphic Technology Prepress

709

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

Input Data for Characterization of 4colour Process Printing» (что в подстрочном перево



де означает «Набор IT8.7/3 полиграфических допечатных входных данных

характе

ризации четырехкрасочного печатного процесса»), состоит из двух частей: первая

часть (182 CMYKзначения) ориентирована на построение аналитической модели пе

рехода от CMYK значений к значениям CIELAB и обратно; вторая часть (746

CMYKзначений) — на построение LUT, т.е. неаналитической, табличной модели та

кого перехода, предполагающей разного рода интерполяции.

29.19.3 Цифровые эталонные изображения

Несмотря на то что тесткарты исключительно важны в колориметрической оценке

печатного процесса, визуальный его контроль — важнее. Осуществлять его удобнее по

реалистичным изображениям, для чего в свое время был разработан набор цифровых

стандартных изображений, объединенных общим названием SCID — Standard Color

Image Data. Набор состоит из восьми естественных сюжетов и десяти искусственных

образцов.

29.19.4 Спецификация цветопробных систем

Описанные выше наборы данных можно использовать в том числе и для специфи

кации цветопробных систем. Одна из распространенных цветопробных специфика

ций называется SWOP — Specifications for Web Offset Publications и представляет со

бой таблицу CIELABзначений, соответствующих набору CMYKвеличин IT8.7/3.

29.19.5 Колориметрия

В целях обеспечения устойчивости результатов печати и цветопробных процессов

были стандартизированы условия колориметрии описанных выше тесткарт:

— CIE стандартный двухградусный наблюдатель (см. раздел 8.4);

— геометрии освещения и просмотра 0/45 (см. раздел 13.12);

— Стандартный осветитель D

(см. раздел 8.2);

— черная подложка при спектрометрии отражающих образцов.

29.20 НАСТОЛЬНЫЕ СКАНЕРЫ

Появление на рынке бытовых компьютерных систем и недорогих цифровых печа

тающих устройств привело в итоге к появлению простых и дешевых сканеров (см. так

же гл. 32), построенных, как правило, на CCDсенсорах и способных оцифровывать

как отражающие, так и прозрачные оригиналы.

В этих аппаратах оригинал с помощью специальной оптической системы проекти

руется на CCDлинейку и за счет ее плавного смещения (либо же за счет движения оп

тики или оригинала) прочитывается вся поверхность изображения.

Трихроматические сигналы настольного сканера образуются либо за счет тройного

прохода линейки за красным, зеленым и синим фильтрами, либо за счет трех окра

710

ГЛАВА 29 СЕПАРИРУЮЩЕЕ СКАНИРОВАНИЕ

Напомним, что CMYKзначения файла изображения — это входные данные печатного про



цесса, тогда как выходными его данными являются колориметрические характеристики цве



товых стимулов, воспроизводимых этих процессом. — Прим. пер.