Субтрактивная модель цвета и субтрактивный синтез

Если вычесть один из основных цветов RGB из белого, то получится цвет, дополнительный к красному, зеленому или синему. Если вычесть красный, то зеленый и синий дадут голубой цвет C (cyan); если вычесть зеленый, то красный и синий дадут пурпур M (magenta), а если вычесть синий, то красный и зеленый дадут желтый цвет Y (yellow). Мы получили модель СМУ, три из четырех компонентов модели СМУК, которая является основой полиграфии.

В субтрактивноймодели цвета или как ее чаще определяют как модель СМУК, при смешивании двух или более основных красок дополнительные цвета получаются посредством поглощения одних световых волн спектра белого света и отражения других. Так, голубая краска поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий; пурпурная краска поглощает зеленый цвет и отражает красный и синий; а желтая краска поглощает синий цвет и отражает красный и зеленый.

В аддитивной модели цвета RGB световые потоки суммируются, производя более яркие цвета, а в субтрактивной модели СМУК световые потоки вычитаются, генерируя более темные цвета. Если учесть светонепроницаемость бумаги, которая скорее отражает свет, чем пропускает его, то становится понятно, почему такие яркие цвета в изображении на мониторе становятся темными и унылыми в отпечатанной иллюстрации на оттиске.

Работая при подготовке цветного изображения к печати в модели RGB, следует просмотреть изображения в СМУК, чтобы точно спрогнозировать и откорректировать цвета СМУК (конечно, если это возможно в используемом пакете редактирования изображений).

Однако необходимо учитывать, что среда воспроизведения цвета также влияет на воспринимаемый цвет, чем модель синтеза цвета. Так, для фотографических диапозитивов и фотоотпечатков, а также для печатания оттисков используются краски с пигментами из СМУ, но диапозитивы имеют более широкий динамический диапазон (интервал оптической плотности), потому что свет идет через слой краски (красителя) непосредственно к глазам наблюдающего. При восприятии фотоотпечатков (фотографий) и печатных оттисков свет сначала проходит через слой краски, а затем отражается от бумаги, что существенно уменьшает его интенсивность.

Как связаны между собой модели RGB и CMYK?

Цветовые модели RGB и CMYK являются дополнительными друг к другу, по крайней мере, в первом приближении, теоретически. Смесь равных количеств голубого, пурпурного и желтого цветов красок должна давать нейтральные серые тона; при максимальном и одинаковом количестве основных красок в одном участке изображения должен получаться на этом участке изображения черный цвет (дополнительный к белому в цветовой модели RGB).

Однако, смесь максимально интенсивных основных цветов СМУ дает не черный цвет, а грязно-коричневый, и связано это с наличием примесей в красящих пигментах и печатных красках.

Голубая краска обычно имеет избыток синего, а пурпурная и желтая - избыток красного цвета. В результате серое полутоновое изображение, непосредственно преобразованное из RGB в СМУ, после печати на оттиске приобретает красный или пурпурный оттенок.

Для решения этой проблемы при синтезе серого (черного) цвета на оттиске к трем цветным краскам триады добавляют четвертый черный цвет.

Черный цвет является ключевым цветом(К), который добавляют к голубому, пурпурному и желтому для получения более четких, глубоких черных тонов и оттенков. Отсюда и буква «К» в аббревиатуре СМУК от английского слова «Key» – ключ.

Конечно, добавление четвертого черного цвета искажает уравнение преобразования RGB в СМУК, усложняя процесс достижения цветового соответствия между RGB и СМУК.

В любом случае, на какие бы ухищрения и уточнения не шли, как бы не старались, и как бы это страстно не желали, но простого взаимно однозначного соответствия между этими цветовыми пространствами не существует.

Многие приятные для глаза цвета, которые видны на мониторе, не могут быть воспроизведены красками на оттиске.

Поэтому в ходе преобразования также производится автоматическая корректировка, позволяющая учесть то обстоятельство, что (опять-таки из-за примесей в красках) для получения нейтрального серого цвета голубая краска должна наносится на оттиск больше, чем пурпурная и желтая. Это и есть знаменитый параметр «баланс по серому» в полиграфических технологиях.

Поэтому при преобразовании цифрового изображения из модели RGB в CMYK. отмечается сдвиг цвета к голубому. Точное значение сдвига зависит от используемых при печатания триад красок и типа бумаги, а также от технологии печати (листовая, рулонная, по сухому или по сырому, если речь идет об офсетной печати).

Наконец, последняя проблема, которую следует учитывать, при преобразовании реального цвета из модели RGB в модель СМУК. Эта проблема связана с тем, что цветовое пространство является зависимым от устройства, в котором оно воспроизведено, и, в котором синтезируется цвет.

Как каждый монитор и сканер воспроизводит цвет RGB немного по-другому, так и каждый тип цветного принтера, тип станка для печати пробных оттисков, а также и тип печатной машины, печатающей тираж издания, воспроизводит цвет, немного отличающийся друг от друга в модели СМУК. Подобная аппаратная зависимость для устройств, работающих на основе моделей RGB и СМУК, отчасти объясняет, почему калибровка и управление цветом столь важны для профессионалов в области полиграфических технологий, работающих с цветными изображениями.

Как мы уже показали модели RGB и СМУК связаны друг с другом. Однако, их взаимные переходы (конвертирование) не происходят без потерь, так как цветовой охват у них разный. Снижение этих потерь требует выполнения сложных калибровок всех аппаратных средств издательских компьютерных систем перед работой с цветными изображениями. Калибровать необходимо сканеры (они осуществляют ввод изображения), мониторы (по ним судят о цвете и корректируют его) и выводное устройство (оно создает фотоформы или печатные формы при подготовке издания к печати). Так же необходима наладка (калибровка) полиграфического оборудования для процесса печатания - рамы экспонирования, процессора обработки формных пластин и самой печатной машины, выполняющей печатание.

Автотипный синтез цвета

В полиграфии при воспроизведении цветных полутоновых оригиналов способами офсетной и высокой печати ввиду растрового построения цветного изображения на оттиске (цветной репродукции) имеет место синтез цветов, содержащий признаки как аддитивного, так и субтрактивного синтезов, и описание цвета на оттиске только одной из моделей RGB или СМУК всегда будет неполным.

Автотипный синтез цвета это воспроизведение цвета, при котором цветное полутоновое изображение формируется на оттиске разноцветными растровыми элементами (точками или микро-штрихами) с одинаковой светлотой (насыщенностью) отдельных печатных красок, но различных размеров и форм. При этом эффект полутонов сохраняется благодаря тому, что темные участки оригинала воспроизводятся более крупными растровыми элементами, а светлые - более мелкими.

Рассмотрим более подробно, из каких цветных микроэлементов составлено цветное изображение на оттиске.

На печатном оттиске в создании цветовых оттенков изображения при триадной печати участвуют 17 разноокрашенных растровых элементов: незапечатанная бумага, четыре одинарные (основные цветные печатные краски триады желтая Ж, пурпурная П, голубая Г и черная Ч), три бинарные (парные) наложения трехцветных печатных красок (Ж+П, Ж+Г, П+Г), двойные наложения цветная + черная (Ж+Ч, П+Ч, Г+Ч), тройные наложения основных печатных (цветные и черная (Ж+П+Ч, Ж+Г+Ч, П+Г+Ч, Ж+П+Ч), тройное наложение трех цветных красок триады (Ж+П+Г) и наложение всех четырех красок триады (Ж+П+Г+Ч).

Пуантализм

Французские художники изобрели в живописи подобный автотипному синтезу художественный прием, назвав его пуантализмом. Он был изобретен для создания ярких и чистых цветов на полотне. Суть приема состоит в нанесении на холст четкие раздельные мазки (в виде точек или мелких прямоугольников) чистых красок в расчете на их оптическое смешение в глазу зрителя, в отличие от механического смешения красок на палитре. Изобрел пуантилизм французский живописец Жорж Сёра на основе теории дополнительных цветов.

Было замечено, что оптическое смешение трех чистых основных цветов (красный, синий, желтый) и пар дополнительных цветов (красный - зеленый, синий - оранжевый, желтый - фиолетовый) дает значительно большую яркость, чем механическая смесь красок.

Пуантилистическая техника помогла создать яркие, контрастные по колориту пейзажи П. Синьяку и тонко передающие нюансы цвета полотна Ж. Сёра, а также повысить декоративность картин многим их последователям, например итальянскому живописцу Дж. Балла.