1

WALK OF COLOUR

ArteveldehogeschoolGrafische en Digitale Media

Kleur: van scherm tot printInleiding op kleurenbeheer

Frans Vander MeirenLector Arteveldehogeschool

2

WALK OF COLOUR

Inhoud

Proloog

Probleemstelling

Weergave van digitale beelden

ICC-Color management

De praktijk

Epiloog

3

WALK OF COLOUR

Proloog: waarom kleurenbeheer?

"If you can't make it good, at least make it look good"

Bill Gates

oprichter van Microsoft

4

WALK OF COLOUR

Waarom kleurenbeheer?

Met de toenemende vraag naar kleur is er een toenemende vraag naar correcte, consistente en voorspelbare kleuren

• Vanuit de grafische wereld: commercieel drukwerk, reclame, verpakkingen

• Internet en E-commerce: producten moeten op een website met de juiste kleuren weergegeven worden

• Snel groeiende consumentenmarkt van de digitale fotografie en colour printing

• Printing on demand, short run-colour

• Office-wereld

5

WALK OF COLOUR

Probleemstelling

"It's so much easier to suggest solutions when you don't know too much about the problem."

Malcolm Forbes

Amerikaans mediamagnaat

6

WALK OF COLOUR

Verschillende uitvoerapparaten geven verschillende uitvoer Een afdruk van een afbeelding helemaal niet lijkt op wat het

beeldscherm te zien geeft

Verschillende beeldschermen tonen vaak dezelfde afbeelding met afwijkende kleuren

Op eenzelfde werkstation kan een afbeelding geopend in de ene applicatie er qua kleurweergave anders uitzien dan wanneer die geopend is in een andere

7

WALK OF COLOUR

Verschillende applicaties …?

8

WALK OF COLOUR

Oplossing: kleurenbeheer of colour management

Een technologie die de kleurencommunicatie tussen systemen mogelijk maakt

Het is de bedoeling de kleuren zo goed mogelijk over te dragen, rekening houdend met de beperkingen van systemen of applicaties

Colour matching wordt enkel nagestreefd bij proofing

9

WALK OF COLOUR

Weergave van digitale beelden

"Things should be made as simple as possible, but not any simpler."

Albert Einstein

wetenschapper

10

WALK OF COLOUR

Digitale beelden

Digitale beelden zijn opgebouwd uit beeldelementen of pixels

11

WALK OF COLOUR

Beeldweergave bij monitoren

Bij monitoren wordt de kleur van elke pixel weergegeven door de aandelen rood, groen en blauw (de RGB-waarden) additief met elkaar te mengen.

12

WALK OF COLOUR

Beeldweergave bij monitoren

CRT-monitoren (cathode ray tube): drie elektronenstralen beschrijven lijn na lijn, punt na punt de RGB-fosfors aan de binnenkant van de beeldbuis. De intensiteit van elk van de elektronenstralen bepalen de mate waarin die fosfors gaan oplichten

LCD-monitoren (Liquid Crystal Displays): roterende kristallen moduleren voor elke pixel de hoeveelheden rood, groen en blauw licht die doorgelaten worden

13

WALK OF COLOUR

Beeldvorming in druk

In druk worden de kleuren bekomen door de subtractieve menging van de drukinkten cyaan, magenta en geel (yellow). CMY

Zwart (K) wordt daar als vierde drukkleur bijgevoegd om de densiteit in de donkere tonen te verhogen. CMYK-beelden

14

WALK OF COLOUR

Beeldvorming in druk

De vier drukkleuren worden als rasters over elkaar heen gedrukt.

C M Y K

= + + +

15

WALK OF COLOUR

Digitale codering De hoeveelheden rood, groen en blauw worden als 8-bit getallen

(van 0 tot 255) bijgehouden in het werkgeheugen of op de harde schijf van de computer.

(255, 0, 0)

(255, 255, 0)

(255, 128, 0)

CMYK-beelden worden op een gelijkaardige manier gecodeerd

16

WALK OF COLOUR

Interpretatie van kleur Verschillende digitale camera's vertalen een kleur nooit naar

exact dezelfde RGB-waarden

(243, 18, 6)

(250, 15, 10)

Camera 1

Camera 2

17

WALK OF COLOUR

Interpretatie van kleur

Anderzijds geven gelijke RGB-waarden bij verschillende monitoren nooit exact dezelfde kleur:

(255, 128, 0)

(255, 128, 0)

Monitor 1

Monitor 2

18

WALK OF COLOUR

Interpretatie van kleur

Gevolg: eenzelfde digitaal beeld ziet er op twee verschillende monitoren anders uit

Monitor 1 Monitor 2

19

WALK OF COLOUR

Primairen of bronkleuren

Verschillende bronkleuren zorgen voor verschillende kleuren

• Het rood van set 2 is meer verzadigd

set 1 set 2

set 1 set 2

Ook het wit- en het zwartpunt bepalen de kleurweergave van een afbeelding

• Het wit van set 2 bevat een roodzweem

• Het zwart van set 2 heeft een lagere densiteit

20

WALK OF COLOUR

Kleurenbereik

Het kleurenbereik of de gamut van een kleurensysteem definieert alle kleuren die een systeem kan genereren

De bronkleuren bepalen het kleurenbereik van een systeem

Het kleurenbereik wordt voorgesteld in een kleurendiagram, afgeleid van een toestelonafhankelijke kleurenruimte

21

WALK OF COLOUR

Kleurenruimtes

Het CIE, Commission Internationale de l'Eclairage, ontwikkelt systemen voor het kwalitatief en kwantitatief onderzoek van het kleurenzien

Resultaten zijn o.a. de kleurenruimtes CIEXYZ en CIELAB:

X

X

Y

Q

Z

Y

Z

22

WALK OF COLOUR

xy-kleurendiagram

Een xy-kleurendiagram is afgeleid van de CIEXYZ-kleurenruimte

Een xy-kleurendiagram is een tweedimensionale voorstelling van alle kleuren die het menselijk oog kan zien (de luminantie of helderheid buiten beschouwing gelaten)

23

WALK OF COLOUR

ab-kleurendiagram

Een alternatief is een ab-kleuren-diagram, afgeleid van een CIELAB of een Lab-kleurenruimte

24

WALK OF COLOUR

Kleurenbereik voorgesteld in een xy-kleurendiagram

Kleurenbereik van een monitor wordt gevormd door de driehoek die de bronkleuren verbindt

R

G

B

25

WALK OF COLOUR

Kleurenbereik voorgesteld in een xy-kleurendiagram

Kleurenbereik van monitor 2 is iets groter dan dat van monitor 1

Vooral in de rode kleuren wordt een groter bereik gehaald roodverschuiving

R1

G1

B1B2

R2

G2

26

WALK OF COLOUR

Kleurentransformatie

Om op de tweede monitor eenzelfde weergave te krijgen als op de eerste moeten we het kleurenbereik van monitor 2 inpassen in dat van monitor 1

In de praktijk komt dat neer op een herrekenen van de RGB-waarden van de 2de monitor

1

1

1

333231

232221

131211

2

2

2

*

B

G

R

aaa

aaa

aaa

B

G

R

Dit kan met een wiskundige transformatie:

27

WALK OF COLOUR

Kleurentransformatie

• Resultaat: de RGB-waarden voor monitor 2 zijn omgerekend en visueel krijgen we eenzelfde resultaat als bij monitor 1

Monitor 1 Monitor 2

28

WALK OF COLOUR

Kleurentransformatie van scanner naar monitor

RGBscanner RGBmonitor

Een scanner heeft een veel grotere gamut dan een monitor…

R

G

B

29

WALK OF COLOUR

Kleurentransformatie van scanner naar drukpers

RGBscanner CMYKdrukpers

Het kleurenbereik van een drukpers is veel grilliger van vorm dat de driehoek van een scanner …

C

C+M

M

Y+M

Y

Y+C

30

WALK OF COLOUR

Gamut mapping

De conversie van een grotere naar een kleinere kleurenruimte heet gamut mapping

Hiervoor bestaan verschillende strategieën (zie verder)

C

C+M

M

Y+M

Y

Y+C

31

WALK OF COLOUR

Besluit

Elk apparaat werkt binnen een eigen kleurenruimte, die bepaald wordt door de technische karakteristieken van het apparaat = een toestelafhankelijke kleurenruimte

Dit is het uitgangspunt voor de opbouw van een color management-systeem of CMS

32

WALK OF COLOUR

ICC-Color management

"Success consists of going from failure to failure without loss of

enthusiasm."

William Churchill

33

WALK OF COLOUR

International Color Consortium

Het ICC of International Color Consortium werd in 1993 in het leven geroepen door Apple Computer, Adobe Systems, Agfa, Kodak, Microsoft, Sun Microsystems, Taligent en FOGRA

De doelstelling:

• Standaardiseren van kleurencommunicatie om zo te komen tot een voorspelbare en correcte reproductie van kleuren

• met als uitgangspunt een open architectuur

www.color.org

34

WALK OF COLOUR

Open architectuur

Om de kleurenomrekening tussen verschillende apparaten mogelijk te maken zijn er een veelvoud aan conversies nodig: n invoer en m uitvoerapparaten vragen n x m conversies.

invoer 1

invoer 2

invoer 3

uitvoer 1

uitvoer 2

uitvoer 3

uitvoer 4

35

WALK OF COLOUR

Open architectuur

De communicatie kan vereenvoudigd worden met de introductie van een standaardkleurenruimte (CIEXYZ of CIELAB), die optreedt als een tussenschakel (hub) bij de conversies.

In plaats van n x m zijn er maar n + m conversies nodig!

invoer 1

invoer 2

invoer 3

uitvoer 1

uitvoer 2

uitvoer 3

uitvoer 4

CIEXYZof CIELAB

36

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Profielen

• Om van een invoer- naar een uitvoerapparaat te gaan, zijn er telkens 2 conversies nodig

• Voor elke kleurenconversie zijn er de gegevens nodig van de kleurenruimte van het apparaat en die van de neutrale ruimte

• De gegevens van het apparaat zijn verzameld in een kleurenprofiel, of kortweg profiel

invoer uitvoerconversie conversie

37

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Profielen (vervolg)

• Een kleurenprofiel draagt de naam van het apparaat waarbij het hoort, gevolgd door de extensie ".icc" (Apple) of ".icm" (Microsoft)

• Ze zijn opgeslagen op de harde schijf van de computer op welbepaalde daartoe voorziene locaties.

• Voor een Windows-computer is dat C:\WINDOWS\system32\spool\drivers\color

38

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Profile connection space, PCS

• Centraal in een ICC-CMS staat de standaard kleurenruimte (CIEXYZ of CIELAB)

• Deze kleurenruimte is gesitueerd tussen in- en uitvoerprofielen en noemt men daarom ook de profile connection space of PCS

invoer 1

invoer 2

invoer 3

uitvoer 1

uitvoer 2

uitvoer 3

uitvoer 4

PCS

CIEXYZof CIELAB

39

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Color Management Module, CMM

• Is de software die verantwoordelijk is voor de omrekening van de kleurwaarden. De CMM maakt hierbij gebruik van de data van de toegepaste profielen.

– Mac OS: ColorSync– Windows: ICM 2.0 (engine van Heidelberg)

• Maakt deel uit van het besturingssysteem

40

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Rendering Intents

De rendering intents zijn strategieën voor de vertaling van kleuren tussen de twee kleurenruimtes (gamut mapping). Wat moet er gebeuren als het kleurenbereik van de doelkleurenruimte groter is dan het bereik van de bron?

bronkleurenruimte doelkleurenruimte

?

41

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Rendering Intents

Een ICC-CMS voorziet 4 rendering intents:

• Perceptueel of fotografisch• Absoluut colorimetrisch• Relatief colorimetrisch• Saturatie of verzadiging

• Perceptueel of fotografisch• Absoluut colorimetrisch• Relatief colorimetrisch• Saturatie of verzadiging

42

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Rendering Intents: Perceptueel of fotografisch

Gelijkmatige compressie van de bron- naar de doelruimte:

bron

doel

43

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Rendering Intents: Relatief colorimetrisch Kleuren die buiten de gamut liggen van de doelruimte worden op de rand van de

doelruimte gelegd (gamut clipping)

het witpunt van de doel- valt samen met dat van de bronkleurenruimte

bron

doel

44

WALK OF COLOUR

Bouwstenen van een ICC-Color management systeem

Rendering Intents: Perceptueel vs. Relatief colorimetrisch

Origineel RGB

Conversie naar CMYK

Eurostandaard

Relatief colorimetrischPerceptueel

Perceptueel heeft een gelijkmatige toondifferentiatie over het volledige bereik Relatief colorimetrisch heeft minder detail in de verzadigde tonen

Relatief colorimetrisch heeft iets meer verzadiging in de middentonen

45

WALK OF COLOUR

Soorten profielen

Display- of monitorprofielen: bevatten specifieke informatie over de RGB-ruimte van een monitor in kwestie

Invoerprofielen: bevatten specifieke informatie over de RGB-ruimte van een scanner of digitale camera

Uitvoerprofielen: bevatten specifieke informatie over de CMYK-ruimte van een printer of drukpers

RGB

PCS

CMYK

PCS

CMYK

PCS

RGB

PCS

RGB

PCS

46

WALK OF COLOUR

Kleurenconversie met behulp van profielen Van scanner naar monitor

PCS

RGBmon

RGBscan

PCS

Klassieke voorstelling

Voorstelling met profielen

47

WALK OF COLOUR

Kleurenconversie met behulp van profielen Stap 1: voor aanvang van de conversie worden de

profielen met behulp van de CMM gecombineerd tot een tabel, waarbij een relatie gelegd wordt tussen de kleurwaarden van de beide systemen.

PCS

RGBmon

RGBscan

PCS

Invoer Uitvoer

Rscan Gscan Bscan Rmon Gmon Bmon

255 0 0 245 10 2

0 255 0 0 250 9

0 0 255 21 5 255

… … … … … …

CMM

48

WALK OF COLOUR

Kleurenconversie met behulp van profielen Stap 2: met behulp van deze tabel worden de RGB-

waarden van de scanner geconverteerd naar de RGB-waarden van de monitor

Invoer Uitvoer

Rscan Gscan Bscan Rmon Gmon Bmon

255 0 0 245 10 2

0 255 0 0 250 9

0 0 255 21 5 255

… … … … … …

RGBscanner RGBmonitor

49

WALK OF COLOUR

Werkruimteprofielen In- en uitvoerapparaten communiceren zelden

of nooit rechtstreeks met elkaar. Dit gebeurt steeds via een applicatie (Adobe Photoshop, Microsoft Word, …)

Ook deze applicaties werken met een kleurenruimte kleurenwerkruimte

Een kleurenwerkruimte is een (min of meer) geïdealiseerde RGB- of CMYK-ruimte

2 RGB-ruimten zijn uitgegroeid tot standaarden:

• sRGB: standaard kleurenruimte voor Windows en het internet

• Adobe RGB 1998: populair bij grafische toepassingen en in de fotografie omwille van zijn groot kleurenbereik

RGB

PCS

CMYK

PCS

50

WALK OF COLOUR

Ingebedde profielen

De afbeeldingen die zich als bestand op de harde schijf bevinden, zijn RGB- of CMYK-bestanden.

Wil men aangeven in welke kleurenruimte precies ze gecodeerd werden, dan kan men het profiel "inbedden" in het bestand.

Photoshop biedt een handige mogelijkheid om profielen in te bedden

Digitale camera's leveren JPEG-bestanden die een sRGB- of Adobe RGB-profiel bevatten.

sRGB

PCS

Bestand

51

WALK OF COLOUR

Kleurencommunicatie tussen randapparatuur en applicatie De communicatie tussen

randapparatuur en applicatie verloopt via het werkruimteprofiel van de applicatie.

Voor elke kleuroverdracht van applicatie naar randapparaat zijn er twee conversies en dus 2 profielen nodig

RGBscan

PCS

PCS

Ad.RGB

PCS

Ad.RGB

sRGB

Bestand

PCS

RGBmon

PCS

PCS

Ad.RGB

CMYKprnt

PCS

PCS

Ad.RGB

Applicatie met als werkruimte Adobe RGB

Werkstation

52

WALK OF COLOUR

Proofing

Een techniek waarbij men een voorbeeld van het drukresultaat genereert op het beeldscherm ter verificatie.

Het persprofiel wordt tweemaal doorlopen:

• a: met rendering intent perceptueel gamut remapping van RGB naar pers

• b: met rendering intent relatief colorimetrisch exacte vertaling van de CMYK-waarden naar Lab (PCS)

demo Applicatie met als werkruimte Adobe RGB

CMYK

PCS

PCS

Ad.RGB

PCS

Ad.RGB

PCS

Ad.RGB

PCS

Ad.RGB

sRGB

Bestand

PCS

RGBmon

PCS

CMYK

PCS

RGBmon

PCS

PCS

CMYK

proofing

b

a

53

WALK OF COLOUR

De praktijk

"The good news about computers is that they do what you tell them to do. The bad news is that they do what you tell them to

do."

Theodor H. Nelson

Amerikaans auteur

54

WALK OF COLOUR

Het bepalen van een profiel Verloopt in twee stappen:

• Kalibreren: het ijken en stabiliseren van de uitvoer• Profileren: het maken van het profiel = het bepalen van de kleurenruimte

waarbinnen het toestel werkt.

Invoerprofielen:• Een geijkte kleurenkaart wordt gefotografeerd of ingescand• De geregistreerde gegevens worden door profileringssoftware omgerekend

tot een profiel

Uitvoerprofielen:• Een kleurenkaart wordt door de printer of drukpers (af)gedrukt• Het resultaat wordt opgemeten en via profileringssoftware gekoppeld aan

invoerparameters profiel

Displayprofielen:• Basiskleuren worden gegenereerd, opgemeten en met de nodige software

omgerekend tot een profiel

Conclusie: een moeilijk en duur proces!

55

WALK OF COLOUR

Bepalen van een displayprofiel

Alternatieven:

• Profielen worden soms meegeleverd (niet nauwkeurig)

• Hulpprogramma's voor visuele kalibratie, zoals Adobe Gamme ()

• In het algemeen is voor een LCD-display een sRGB-profiel een goed alternatief voor niet professioneel gebruik

56

WALK OF COLOUR

Bepalen van een printerprofiel

Alternatieven:

• Gewoonlijk worden ook profielen meegeleverd, maar die zijn minder nauwkeurig

• RGB-printers gaan meestal uit van sRGB of Adobe RGB als de default kleurenruimte.

RGB-printers?

• Kleine printers worden vaak aangestuurd in RGB. De conversie naar CMYK gebeurt in de printer zelf (of in de driver).

57

WALK OF COLOUR

Bepalen van een cameraprofiel

Kleine camera's leveren hun beelden in een JPEG sRGB-formaat, met ingebed profiel.

Bij de professionele camera's kan de informatie gecodeerd worden op drie wijzen:

• JPEG sRGB met ingebed profiel

• JPEG Adobe RGB met ingebed profiel

• RAW-formaat: de "ruwe" digitale informatie van de CCD-chip. Met een RAW-converter (software) kan de gebruiker dan zelf deze informatie converteren naar RGB met een zelf opgemeten profiel

58

WALK OF COLOUR

Instellen van profielen bij Windows XP

via de Eigenschappen van de verschillende drivers

Voorbeeld: een beeldscherm:

•Configuratiescherm > Beeldscherm > Eigenschappen > Geavanceerd)

RGB

PCS

59

WALK OF COLOUR

Instellen van profielen bij Windows XP

Het kan ook centraal vanuit de applicatie Color Settings in de configuratiemap

demo

60

WALK OF COLOUR

Instellen van profielen bij Windows Vista

61

WALK OF COLOUR

Instellen van profielen bij Mac OS-X

Via ColorSync, optie "Apparaten”

Lab

RG B

Lab

CM YKLab

CM YK

Lab

RG B

62

WALK OF COLOUR

Kleurenbeheer in Adobe Photoshop In Adobe Photoshop kunnen de werkruimteprofielen ingesteld worden via het menu:

• Bewerken > Kleurinstellingen …

Instellingen voor de RGB- en CMYK-

werkruimte

63

WALK OF COLOUR

Kleurenbeheer in Adobe Photoshop

Worden kleurenbeelden aangeboden met een profiel dat afwijkt van het ingestelde werkruimteprofiel, dan krijg je de kans om het beeld om te rekenen of om het ingesloten profiel als werkruimteprofiel te weerhouden.

Aanbevelingen:

Gebruik sRGB voor afbeeldingen die bedoeld zijn voor het internet

Gebruik Adobe RGB voor grafische toepassingen

64

WALK OF COLOUR

Kleurenbeheer in Microsoft Office

Office 2003 en Office 2007

• Maken gebruik van kleurenbeheer

• De standaard kleurenruimte is sRGB

• Geïmporteerde afbeeldingen die niet in sRGB gecodeerd zijn (bv. in Adobe RGB) en een ingesloten profiel bevatten, worden vertaald naar sRGB

Aanbeveling:

• Vertaal voor Office afbeeldingen altijd naar sRGB.

• Gebruik je toch een andere kleurenruimte (bv. Adobe RGB) zorg er dan voor dat het profiel ingesloten is. Office, sRGB

RGBmon

PCS

PCS

sRGB

PCS

sRGB

Ad. RGB

Bestand

PCS

Geïmporteerde

afbeelding

65

WALK OF COLOUR

Werkruimteprofielen in browsers

sRGB is de standaard kleurenruimte voor het internet

De meeste browsers maken geen gebruik van color management

• Afbeeldingen worden dus het best in sRGB gecodeerd voor een goede kleurweergave

• Afbeeldingen die niet in sRGB gecodeerd zijn, worden verkeerd weergegeven, ook als ze een ingesloten profiel bevatten (het profiel wordt genegeerd)

• (demo)Browser, sRGB

RGBmon

PCS

PCS

sRGB

Ad. RGB

Bestand

PCS

Afbeelding op

webserver

66

WALK OF COLOUR

Werkruimteprofielen in browsers

Safari van Apple maakt wel gebruik van kleurenbeheer

Deze browser vertaalt afbeeldingen die niet in sRGB gecodeerd zijn en een ingesloten profiel bevatten, naar sRGB.

Aanbeveling:

• Vertaal voor het internet afbeeldingen altijd naar sRGB

Safari browser, sRGB

RGBmon

PCS

PCS

sRGB

PCS

sRGB

Ad. RGB

Bestand

PCS

Afbeelding op

webserver

67

WALK OF COLOUR

Epiloog

"Never trust a computer you can't throw out a window"

Steve Wozniak

medeoprichter Apple computer

68

WALK OF COLOUR

Epiloog Color management is de kinderschoenen ontgroeid

Het blijft een heel moeilijke materie, in het bijzonder voor de grafische industrie:

• met een veelvoud aan moeilijk af te stellen apparatuur (drukpersen, proofers, …)

• ingewikkelde workflows

• Het drukken zelf dat nog veel te weinig gestandaardiseerd is (ISO, FOGRA, …?)

• Er blijft de heel grote vraag naar expertise op gebied van kleur en kleurverwerking

En Microsoft?

• Brengt met Vista een eigen kleurenbeheersysteem op de markt: Windows Color System of WCS.

• WCS is ICC-compatibel. Het bevat een aantal interessante aanvullingen, maar ook vele addenda waarvan de relevantie nog moet blijken

• Is het marketing? Is het écht een nieuwe technologie? …