OSNOVE COLOR MANAGEMENTA

Dr. sc. Maja Strgar Kurečić25. 10. 2012.

SADRŽAJ PREDAVANJA

1. ŠTO je Color Management?Upravljanje bojom nekad i danasSustav za upravljanje bojom ‐ Color Management

2. ZAŠTO Color Management?Modeli za prikaz boja Transformacije boja u reprodukcijskom procesuProblem Rješenje

3. KAKO „radi“ Color Management?Komponente Color Management sustavaSmještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

4. PRIMJER ­ Karakterizacija digitalnog fotoaparataSnimanje originala i testnih kartiIzrada profila (custom camera profile)

1. ŠTO je Color Management?

Upravljanje bojom nekad i danas

‐ postoji od samih početaka bavljenja reprodukcijom boje u grafičkoj industriji,

‐ osigurava uvjete u kojima će se vrijednosti boja dosljedno prenositi kroz čitav tijek reprodukcijskog procesa (od originala do otiska),

‐ cilj: dobivanje što vjernije reprodukcije.

Upravljanje bojom nekad i danas

NEKAD … ZATVORENI REPRODUKCIJSKI SUSTAVI

‐ reprodukcijski sustavi definirani i kalibrirani kao zatvoreni sustavi (“closed loop”),

‐ transformacije boja optimizirane za točno određeni par ulazno‐izlaznih uređaja.

Upravljanje bojom nekad i danas

PROMJENE … ZATVORENI  OTVORENI REP. SUSTAVI

‐ pojavom digitalnih tehnologija   (stolno izdavaštvo, kasne 80‐te) javlja se potreba za razvojem novih strategija za kvalitetno upravljanje bojom,

‐ sve je više različitih ulaznih (skeneri, digitalni fotoaparati) i izlaznih uređaja (kolor printeri, konvencionalni tisak, digitalni tisak, Internet) uključeno u reprodukcijski sustav.

Upravljanje bojom nekad i danas

DANAS … OTVORENI REPRODUKCIJSKI SUSTAVI 

‐ suvremeni koncept upravljanja bojom ‐ Color Management

RGB skener ili digitalni foto.

App. Driver

Prikazuje skenirane RGB vrijednosti

Šalje RGB ili CMYK vrijednosti na printer

RGB monitor

CMYK printer

2. ZAŠTO Color Management?

Transformacije boja u reprodukcijskom procesu …

Problemi ...

Ista slika izgleda različito kad se:

‐ printa na različitim printerima,

‐ gleda na različitim monitorima,

‐ printa na printeru i uspoređuje sa slikom na monitoru,

‐ gleda u simulatoru i pod uredskim osvjetljenjem …

Uređaji, driveri, operacijski sustavi i aplikacije različito interpretiraju i reproduciraju boju.

Zašto ?

Različiti uređaji mogu reproducirati različite opsege (gamute) boja. Opseg boja koje može reproducirati neki uređaj ovisi o karakteristikama uređaja, mediju i uvjetima gledanja.

Problemi ...

Modeli za prikaz boja 

PROSTORI BOJAOVISNI O UREĐAJU

PROSTORI BOJANEOVISNI O UREĐAJU

CIEXYZ

CIELAB

CIELUV

Bazirani na suptraktivnom miješanju boja

Bazirani na aditivnom 

miješanju boja

CMYK

CMY

YCC

RGB

PROSTORI BOJA(Modeli za prikaz boja)

‐ definiraju boju na bazi percepcije standardnog promatrača, a ne na mogućnostima uređaja

‐ ovise o kromatskim karakteristikama seta primarnih boja koji se koristi kod procesa bojanja 

Prikaz opsega boja

CMYK Offset tisakRGB Monitor

Vidljivo ljudskom oku

Opsezi boja prikazani dvodimenzionalno u CIE xy dijagramu kromatičnosti

Opsezi boja prikazani kao volumeni u CIELAB modelu boja

Monitor Gamut

CMYK Offset novinski tisak

Prikaz opsega boja

Primjer ‐ problem

Iste vrijednosti ‐ različita boja (na dva različita monitora)

Primjer ‐ rješenje

Ista boja ‐ različite vrijednosti (na dva različita monitora)

Sustav za upravljanje bojom ‐mijenja vrijednosti boja na način da različiti uređaji reproduciraju boju jednako...

Rješenje

Da se uskladi prikazivanje boja na svim uređajima u reprodukcijskom lancu potrebno je provesti transformaciju boja između ulaznih i izlaznih uređaja.

Color Management ‐ koncept koji definira transformacije boja nezavisne o uređaju, javio se 1993, s ciljem da osigura što točniju i konzistentniju reprodukciju boja neovisno o korištenom uređaju.

‐ podrazumijeva korištenje odgovarajućeg hardvera, softvera i metodologije za kontrolu i podešavanje boja u reprodukcijskom sustavu. 

‐ obuhvaća programsku podršku za kalibraciju i karakterizaciju svih ulaznih i izlaznih uređaja unutar reprodukcijskog lanca, te za automatizaciju svih potrebnih konverzija boja među uređajima.  

3. KAKO „radi“ Color Management?

Komponente Color Management sustava:

• Referentni prostor boja (Profile Conection Space ‐ PCS)

• Modul sa algoritmima za usklađivanje boja (Color Management Module ‐ CMM)

• ICC profili

Komponente Color Management sustava

Važnost kalibracije i karakterizacije !!!• Kalibracija – mijenja način rada uređaja do željenog stanja ‐ cilj: optimiziranje i stabiliziranje 

rada uređaja.

• Karakterizacija – registrira način rada uređaja i stvara profil koji opisuje ponašanje uređaja (sadrži informacije o gamutu, dinamičkom rasponu i reprodukciji tonova koje uređaj može postići).

PCS

Ulazni profil                  Izlazni profil

Prostor boja ulaznog uređaja Prostor boja izlaznog uređaja 

Transformacija boja CMM

Smještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

Smještanje i usklađivanje boja koje se prilikom konverzije nađu izvan gamuta izlaznog uređaja, naziva se mapiranje gamuta. Parametri profila koji određuju način na koji će Color Management sustav te boje smjestiti i uskladiti zovu se engl. Rendering Intents.

Godine 2001. ICC je definirao i standardizirao četiri osnovna načina mapiranja gamuta, s obzirom na namjeru prikaza informacija o boji:

1. perceptualno usklađivanje (Perceptual Rendering Intent), 2. relativno kolorimetrijsko usklađivanje (Relative Colorimetric Rendering 

Intent), 3. apsolutno kolorimetrijsko usklađivanje (Absolute Colorimetric Rendering 

Intent) i4. saturacijsko usklađivanje (Saturation Rendering Intent).

Smještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

Perceptualno usklađivanje boja

Perceptualno usklađivanje ‐ sve boje ulaznog gamuta ravnomjerno komprimira, kako bi u potpunosti stale u gamut izlaznog uređaja. 

Takvim prevođenjem mijenjaju se sve boje originala, pa čak i one koje se mogu prevesti u izlazni gamut bez promjena. 

Točnost kolorimetrijskih karakteristika boje, izmijenjena je u korist ukupnog perceptualnog doživljaja, koji se temelji na zadržavanju relativnog odnosa među bojama.

Metoda je pogodna za prilagodbu i ispis skeniranih ili digitalno snimljenih fotografija (RGB) čiji je raspon boja znatno veći od raspona boja bilo kojeg standardnog CMYK printera.

Smještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

Relativno kolorimetrijsko usklađivanje boja

Relativno kolorimetrijsko usklađivanje‐ sve boje koje pripadaju gamutima i ulaznog i izlaznog uređaja, ostaju nepromijenjene. 

Boje koje su izvan gamuta izlaznog uređaja, mapiraju se u najbliže boje iste svjetline (ovisno o crnoj i bijeloj točki), ali različitog zasićenja koje se nalaze na granicama gamuta izlaznog uređaja. 

Time se nastoji zadržati što više boja iz izvornog opsega i da promijenjene boje imaju što manji ΔE. Bijela točka izvornog profila mijenja se u bijelu točku odredišnog, pa se relativno usklađivanje bazira se na brzoj prilagodbi ljudskog vida bijeloj boji medija koji promatramo. Prema tome, i boje se prilagođavaju bijeloj boji papira. 

Metoda koristi se za općenite namjene, najčešće za skenirane fotografije i za konverzije boja između prostora boja koji imaju podjednake veličine, npr. CMYK u CMYK.

Smještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

Apsolutno kolorimetrijsko usklađivanje boja

Apsolutno kolorimetrijsko usklađivanje‐ sve boje koje pripadaju gamutima i ulaznog i izlaznog uređaja, ostaju nepromijenjene. 

Boje koje su izvan gamuta izlaznog uređaja, mapiraju se u najbliže boje različitog zasićenja, koje se nalaze na granicama izlaznog gamuta. 

Na taj naćin nastoji se prikazati što je moguće više izvornih boja. Za većinu tonskog raspona postižu se približni rezultati, no razlika među usklađenim bojama (ΔE) veća je nego kod relativnog kolorimetrijskog usklađivanja. 

Smještanje i usklađivanje boja (Rendering Intents)

Saturacijsko usklađivanje boja

Saturacijsko usklađivanje ‐ sve boje koje su izvan gamuta izlaznog uređaja, obićno se preslikavaju u najbliže korespondirajuće boje istog zasićenja, dok svjetlina i ton mogu biti promijenjeni. 

Boje koje se nalaze unutar granica gamuta izlaznog uređaja, pomiču se prema granicama gamuta kako bi se dodatno povaćalo zasićenje. 

Kolorimetrijska točnost između originala i reprodukcije kod saturacijskog usklađivanja, rijetko je postignuta, jer ne predstavlja prioritet reprodukcije.

Ova metoda je prikladna za grafove, logotipe ili tablice, gdje su žive, zasićene boje bitnije nego točan odnos među bojama (kao na primjer, na fotografiji). 

Karakterizacija 

proces kojim se definira transformacija RGB signala generiranih digitalnim fotoaparatom pri snimanju (vrijednosti ovisne o uređaju) u prostor boja neovisan o uređaju (CIE XYZ, CIELAB).

Metoda bazirana na testnoj karti boja

Korištenje karte sa poznatim vrijednostima za svako obojeno polje. Karta se snima u definiranim uvjetima rasvjete. RGB signali generirani pri snimanju, transformiraju se u CIELAB vrijednosti. Stvara se profil ulaznog uređaja, koji jednoznačno određuje boju koju prikazuju dobiveni RGB signali.

4. Karakterizacija digitalnog fotoaparata

Karakterizacija digitalnog fotoaparata

1. Snimanje originala i testnih karti

Nije moguće kvalitetno karakterizirati digitalni fotoaparat koji se koristi na terenu, pri različitim svjetlosnim uvjetima. 

Karakterizacija digitalnog fotoaparata pretpostavlja korištenje uređaja u kontroliranim studijskim uvjetima.

2. Izrada profila

3. Korištenje profila

Optička os fotoaparata mora biti paralelna sa površinom originala i mora presijecati centar originala.

Original je potrebno osvijetliti sa obje strane, pod kutom od 45°, da se izbjegne direktna refleksija u smjeru fotoaparata.

Oba rasvjetna tijela moraju biti iste temperature boje svjetla, jednake jačine i konstantne emisije.

Rasvjetna tijela moraju biti na takvoj udaljenosti da omogućavaju jednolično osvjetljenje originala. 

Profil napravljen za određeni tip rasvjete, odgovarajući je samo za slike snimljene u tim istim svjetlosnim uvjetima!!!

1.  Snimanje originala i testnih karti

Karakterizacija digitalnog fotoaparata

2. Izrada profila

Za izradu profila potrebne su dvije datoteke:

• Opis testne karte (Referentna datoteka)

• Snimka testne karte u TIFF formatu

Karakterizacija digitalnog fotoaparata

Prije izrade profila ‐ provjeriti u Photoshopu da li je slika karte ispravno eksponirana.

‐ bijelo polje mora pokazivati RGB vrijednosti u rasponu od 210 do 245. Ako su vrijednosti bijelog polja veće od 245, tad je snimka preeksponirana. 

‐ crno polje mora pokazivati RGB vrijednosti manje od 23. Ako su vrijednosti crnog polja veće od 23, snimka je preeksponirana. 

ICC profil digitalnog fotoaparata sa informacijama u zaglavlju (ColorThink aplikacija)

3. Korištenje profila

Local Disk

WINDOWS

system32

spool

drivers

color

Korisni linkovi

http://www.eci.orgGuidelines for device‐independent color data processing in accordance with the ICC‐Standard (download in PDF)

http://www.color.orgInternational Color Consortium 

http://www.color.org/profile.html

http://www.color.org/whitepapers.html

http://www.efg2.com/Lab/Library/Color/index.htmlBaza linkova o boji podijeljena u tri kategorije (General Color  Information, Color Science/Theory, Color and Computers)