Barwa w grafice komputerowej. Mirosław Głowacki

Transkrypt

1 Barwa w grafice komputerowej Mirosław Głowacki

2

3 Od wielu wieków w historii ludzkości istniało przekonanie, że określone barwy pasują do konkretnych zachowań, czy sytuacji, przypisywano im różnorodne znaczenia i symbolikę. Kolory wywierają duży wpływ na samopoczucie człowieka, odpowiednio dobrane potrafią zmienić jego nastrój oraz wpłynąć na zachowanie. Na rynku reklamy na dość dużą skalę wykorzystuje się dobór kolorów do sterowania reakcjami odbiorców, prowokowania do określonych reakcji i zachowań - na przykład kupna. Pewne zestawy kolorów nasuwają konkretne skojarzenia wywołane postrzeganiem temperatury barwowej.

4 Barwy można podzielić ze względu na skojarzenia na 5 głównych typów: barwy jasne ciepłe barwy ciemne ciepłe barwy jasne zimne barwy ciemne zimne barwy neutralne

5 Kolory ciepłe jasne (różowy, żółty, pomarańczowy, beżowy) posiadają aktywny, przyjazny charakter, stosunkowo mocno rzucają się w oczy, dlatego należy stosować je oszczędnie w informacjach o stonowanym charakterze, mających bezpośrednio przemówić do odbiorcy, gdzie przede wszystkim istotna jest treść przekazu, a nie forma i wyrazistość oprawy graficznej. Barwy te mogą nasuwać odczucie energii i odwagi, przyciągając wzrok. W logotypach doskonale sprawdzają się przy oznakowaniu towarów dziecięcych, zabawek, artykułów spożywczych. Barwy ciepłe optycznie powiększają objętość, znajdują więc zastosowanie tam, gdzie zawartość opakowania powinna wydawać się większa, sugeruje się ich wykorzystanie przez firmy związane z dziećmi, edukacją, marketingiem, sportem, odzieżą, kosmetykami.

6 Czerwony wyraża: optymizm, dynamizm, energię, młodość, miłość, moc, siłę, sukces, pełnię życia, niebezpieczeństwo, agresję

7 Skojarzenia: ze zdrowiem (serce, krew), namiętnością i ciepłem. W Chinach oznacza powodzenie, a w Indiach czystość. Powiększenie objętości, ciepła, ciężaru. Przyspieszenie tętna i podwyższanie ciśnienia tętniczego krwi, może wzbudzać agresję. Pobudzenie, podniecenie, skłanianie się do gwałtowności, wzmacnia pewność siebie, likwiduje chandrę, wzmaga apetyt, itp.

8 Pomarańczowy cechuje: ambicję, zabawę, szczęście, energiczność, równowagę, ciepło, entuzjazm, hojność, żywotność, aktywność, Witalność

9 W Irlandii kolor ten ma związek z wiarą protestancką, w Holandii jest barwą narodową. Wrażenie ciepła, powiększenia objętości. Znużenie wzroku przy dużej intensywności. Powoduje wzmacnianie i wywoływanie euforii, radości. Leczy artretyzm, chorobę nerek, wspomaga trawienie.

10 Beżowy nasuwa skojarzenia z: ziemią, klasyką, neutralnością, ciepłem, miękkością, łagodnością, melancholią Wrażenie ciepła, powiększenie objętości, ale też melancholii. Wzmaga komunikatywność, zaufanie i pewność siebie.

11 Żółty oznacza: wesołość, radość, działanie, optymizm, szczęście, idealizm, lato, nadzieja, wyobraźnia, słońce, młodość, aktywność, intelekt, rozsądek, dostatek

12 Także: choroba, zazdrość (powiedzenie żółty z zazdrości"), zawiść, hańba (płaszcze pokutników były żółte), zdrada Kolor działania, odwagi i próby. Symbol śmierci w Meksyku. Wrażenie ciepła, powiększenie objętości. Przyciąganie owadów. Pobudzenie systemu nerwowego, zachęcanie do działania, do wysiłku. Wzmaga komunikatywność, skłania do pośpiechu i pochopnych decyzji.

13 Różowy to przede wszystkim: miłość, zakochanie, miękkość, delikatność, słodycz, przyjaźń, czułość, wierność, współczucie, "słodki odcień czerwieni", dziewczęcość

14 Wrażenie spokoju i słodyczy. Może wywoływać uczucie pragnienia. Powoduje złudzenie delikatności, romantyczności i roztkliwienia. Niektórzy odbierają go jako niepoważny, infantylny i dziecinny.

15 Kolory te kojarzą się z klasyką, tradycją, luksusem i odprężeniem. W zestawieniu z kolorami neutralnymi powodują, że dany obiekt sprawia wrażenie klasycznego, eleganckiego i luksusowego. Są doskonałe do projektów opisujących towary klasyczne, wizytowe i kosztowne. W połączeniu z kolorami kontrastującymi i zimnymi (także jasnymi) mogą dać efekt nowoczesności i oryginalności. Takie zestawienie nadaje się doskonale do projektów przeznaczonych dla młodych oraz bogatych odbiorców. Sugeruje się ich użycie przez firmy i wyroby rzemieślnicze, finansowe, konstrukcyjne, rolnicze, architektoniczne, bankowe i doradcze.

16 Czerwono-brązowy daje uczucie: ciepła i radości, złudzenie stabilności, dostatku i siły. Nasuwa skojarzenia z: ziemią, gościnnością, ciepłem, stabilnością

17 Fuksja (ciemno-malinowy): poczucie rozdrażnienia złudzenie energii, zmysłowości i tajemnicy, kobiecość. Złoty kojarzy się z: elegancją, bogactwem, przepychem, pieniędzmi i powodzeniem Dodaje świetności, blasku, poczucia bogactwa i przepychu, majestatu i królewskości. Kojarzy się z poczuciem uniesienia, większym znaczeniem.

18 Dodaje świetności, blasku, poczucia bogactwa i przepychu, majestatu i królewskości. Kojarzy się z poczuciem uniesienia, większym znaczeniem. Brąz może postarzać i przyciemniać kolory z otoczenia. Wprowadza poczucie ciepła, stabilności i szacunku. Wzbudza zaufanie. Symbolizuje wigor, elegancję, bogactwo, wyrafinowanie, przywództwo, dojrzałość, luksus, stabilność, męskość, niezawodność. W Kolumbii lepiej nie stosować go w handlu, gdyż zniechęca do kupna, a w Indiach jest kolorem żałoby.

19 Brąz może postarzać i przyciemniać kolory z otoczenia wprowadza poczucie ciepła, stabilności i szacunku wzbudza zaufanie. Symbolizuje: wigor, elegancję, bogactwo, wyrafinowanie, przywództwo, dojrzałość, luksus, stabilność, męskość, niezawodność. W Kolumbii lepiej nie stosować go w handlu, gdyż zniechęca do kupna W Indiach jest kolorem żałoby

20 Kolory nadają świeży i estetyczny wygląd jasne zimne, oznaczają świeżość i estetykę. W połączeniu z jasnymi ciepłymi oraz z dużą ilością bieli spowoduje powstanie zachęcających i subtelnych akcentów. Taka kombinacja doskonale sprawdzi się w projektach produktów przeznaczonych dla młodych i aktywnych kobiet. Z barwami szarymi powstanie zestawienie o charakterze profesjonalnym i nowoczesnym. Doskonałe do projektów dla młodych i ambitnych odbiorców w biznesie, usługach i handlu. Sugeruje się ich stosowanie w projektach dla firm lub produktów związanych z kosmetyką, sportem, medycyną, zdrowiem.

21 Zielono-żółty daje uczucie cierpkości, może męczyć wzrok odkreśla ciemną karnację skóry złudzenie zniecierpliwienia i pobudzenia. Błękitny wprowadza uczucie chłodu i świeżości w zależności od natężenia może powodować spokój, a nawet lekkie znużenie. Lawendowy wpływa na uczucie świeżości i harmonii wzmacnia przyjemne zapachy może dość znacząco zmieniać odbiór barw sąsiadujących, ożywia kompozycję

22 Kolory oznaczające wartość i stabilizację, wybierane stosunkowo często na kolory firmowe. Działają uspokajająco i dają poczucie stabilności i jakości. Cieszą się one największym uznaniem w prezentacjach reklamowych, multimedialnych i katalogach. Są chłodne i ciemne nie przyciągają zbyt wiele uwagi, dzięki czemu schodzą na drugi plan i mocno uwydatniają treść. Doskonale nadają się do projektów biznesowych, stonowanych, dla odbiorców ambitnych i pracowitych. Sugeruje się ich użycie dla firm i wyrobów informatycznych, komputerowych, rządowych, kupieckich, sanitarnych i lekarskich, kadrowych (w zarządzaniu zasobami ludzkimi) i naukowych, związanych z branżą samochodową, medycyną, nauką, kosmetyką i zarządzaniem

23 Oliwkowy często używany jako barwa maskująca w wojsku, daje wrażenie: ciepła, świeżości, zmniejszania ciężaru, nie męczy wzroku, działa relaksująco Zielony wywołuje wrażenie: świeżości, chłodu, lekkości, oddalania, działa depresyjne, jeśli jest jedyną barwą, korzystnie wpływa na wzrok, Przynosi złudzenie uczucia uspokojenia, łagodzi dolegliwości serca, pozwala wyleczyć anginę, pomaga walczyć ze strachem. Może symbolizować niedojrzałość i brak doświadczenia, ale też powrót do życia, wiosnę i świeżość. W niektórych krajach wywołuje negatywne skojarzenia w przypadku opakowań towarów. W krajach muzułmańskich oznacza kolor raju.

24 Turkusowy: orzeźwia, ochładza, przynosi wrażenie lekkości, tajemniczości i niepokoju. W intensywnych odcieniach jest niepokojący i bardzo kontrastuje z barwami sąsiadującymi. Jest połączeniem niebieskiego i zielonego, łącząc także w sobie cechy znaczeniowe tych kolorów. Postrzegany jako wyszukany, ale też sztuczny. Kojarzy się z: kobiecością, delikatnością, ale również chłodem i niepokojem.

25 Niebieski działa: relaksująco, uspokaja nerwy, przywraca żywotność, obniża ciśnienie krwi Pomaga na: kaszel, grypę, reumatyzm i stany lękowe, jest przydatny w odchudzaniu W Chinach oznacza nieśmiertelność. Ulubiony kolor (jak cała gama od błękitu, poprzez niebieski do granatu) większości ludzi.

26 Granatowy zmniejsza objętości, uspokaja, daje wrażenie ochłodzenia. Tak jak fiolet powoduje: melancholię, sprzyja mistycyzmowi, medytacji i twórczej pracy, pomaga zasnąć. Wszelkie odcienie niebieskiego i granatu bardzo dobrze prezentują się na elektronicznych formach przekazu (stronach WWW, prezentacjach multimedialnych)

27 Fioletowy jest korzystny dla ludzi nerwowych, o słabej odporności na światło. Przynosi działanie: usypiające, powoduje melancholię, sprzyja mistycyzmowi oraz medytacji i twórczej pracy, pomaga zasnąć Oznacza duchowość, królewskość, tajemniczość, mądrość, niezależność, oświecenie, szacunek, bogactwo

28 Kolory te powodują zmiękczanie i tonowanie kolorów sąsiadujących, ale także wywoływanie kontrastów. Otaczanie ich innymi barwami sprawia, że nabierają zupełnie nowego charakteru. Czerń dobrze współgra z jasnymi barwami, a biel z ciemnymi, stanowiąc klasyczne połączenia, wykorzystywane w różnorodnych projektach. Sugeruje się użycie: ciemniejszych kolorów w projektach dla firm lub produktów finansowych, konsultingowych, w marketingu, inżynierii jasnych dla firm i produktów związanych ze zdrowiem i urodą, kosmetyką, branżą spożywczą i naukową. Jako dodatek (kolor dopełniający) nadają się prawie do każdego zastosowania.

29 Czarny przynosi uczucie zmniejszania objętości, ale również zwiększania ciężaru. Przygnębia i dodaje tajemniczości, żałoby, smutku, pozornego spokoju i zadumy. Doskonale kontrastuje z barwami jasnymi, dopełnia kolory ciemne. Barwa czarna kojarzyła się już w antycznym Egipcie z bóstwami podziemia i krainy zmarłych Set (egipski odpowiednik szatana) był czarny. Cała tradycja chrześcijańska wiąże kolor czarny z gniciem, zepsuciem i złymi duchami Wyjątkiem jest tylko anioł śmierci

30 Srebrny wprowadza uczucie chłodu i niepokoju dodaje elegancji, "metaliczności" i "techniczności" barwom sąsiadującym. Szary uspokaja, zmienia odcień barw sąsiadujących na bardziej stonowany. Biały daje złudzenie: światła, zimna, powiększania objętości Rozjaśnia barwy sąsiadujące. W niektórych krajach jest oznaką żałoby. Kolor biały dominował zawsze jako wyobrażenie boskiego światła i na zasadzie kontrastu z czernią w sposób naturalny był kojarzony z dobrem.

31 Właściwe dobranie kolorów do charakteru produktu lub usługi oraz do typu odbiorców to połowa sukcesu. Projektant musi zdawać sobie sprawę z istnienia ogromnych różnic w postrzeganiu znaczenia barw, nie tylko w ogólny i szeroko przyjęty sposób, ale także w sposób subiektywny i uzależniony od rodzaju specjalizacji firmy lub wyrobu. Ta sama barwa w odczuciach osoby pracującej np. w banku może mieć inny wydźwięk niż u osoby pracującej w przychodni lekarskiej. Nie bez znaczenia jest fakt, iż jaskrawoczerwone oznaczenia mają karetki pogotowia, a w stonowanych i bladych odcieniach niebieskiego są najczęściej ulotki reklamowe firm zajmujących się finansami

32 Warto dodać, że każdy kolor może być interpretowany w podwójny sposób negatywny i pozytywny. Używając barw w sposób nieświadomy i nieprzemyślany, łatwo o pomyłkę i narażenie się na niemałe straty, np. barwa zielona symbolizuje naturę, ekologię, witalność, młodość, ale może również oznaczać szaleństwo i nieporządek. Przypisywanie kolorów do określonych branży lub produktów zawodzi czasami z marketingowego punktu widzenia. Czasami bardziej opłaca się złamać zasady, oczywiście w sposób kontrolowany i bardzo przemyślany, aby zwrócić na siebie uwagę i znacząco odróżnić się od konkurencji.

33

34

35 Barwa jest zjawiskiem pochodzącym od światła, które jest przenoszone w postaci fal elektromagnetyczne o określonych długościach. Wrażenie barwy jest efektem padania światła na oko i interpretowaniem go przez mózg. Białe światło jest mieszaniną wszystkich kolorów widma, widzialne długości fal można obserwować w zakresach długości fali pomiędzy 380 i 780 nm. Teoria kwantowa głosi, że światło jest zbiorem cząstek, kwanty zwane fotonami są tym samym najmniejszymi porcjami promieniowania elektromagnetycznego. W przypadku dominowania jednej lub kilku długości fal z widzialnego zakresu, co oznacza nierówny rozkład w widmie światła, obserwujemy konkretną barwę. Jeśli rozkład jest równomierny widzimy biel lub szarość.

36 Typowy rozkład energii widmowej wiele rzeczywistych rozkładów może dać wrażenie tej samej barwy

37 Cztery różne rozkłady energii widmowej wrażenie tej samej barwy

38 Terminy percepcyjne Odcień barwy Nasycenie Jasność (obiekty odbijające) Jaskrawość (obiekty świecące) Własności fizyczne (kolorymetria) Dominująca długość fali Czystość pobudzenia Luminancja Luminancja

39 W postrzeganiu barwy rolę główną odgrywają światło, oko oraz mózg. Oko złożone jest między innymi z siatkówki zawierającej receptory uczulone na światło

40 Siatkówka wyściela dno oka. Uważa się, że stanowi najbardziej wysuniętą na zewnątrz część mózgu. Plamka żółta stanowi centralny obszar siatkówki i wraz dołkiem centralnym (fovea) jest obszarem najostrzejszego widzenia. Jednym z zadań zwężającej się źrenicy jest skupienie strumienia światła na plamce żółtej.

41 Komórkami fotoreceptorowymi oka są pręciki i czopki. Ich położenie oraz proporcje zależne są od konkretnego regionu siatkówki. Czopki dominują w regionach centralnych (plamka żółta i dołek centralny) tworząc obszar widzenia o największej rozdzielczości. Wraz z oddalaniem się od plamki żółtej maleje liczba czopków, przy jednoczesnym wzroście liczby pręcików. Plamka ślepa jest obszarem braku fotoreceptorów

42 Wśród czopków wyróżnia się trzy grupy zdolne reagować na różne zakresy widmowe, reagują na: część na niebieski zakres ( nm), część na zakres zielony ( nm), część na zakres czerwony ( nm).

43 Związkiem absorbującym światło w pręcikach jest rodopsyna o maksimum absorpcji dla fal długości 500nm. Dla czopków istnieją trzy różne związki absorbujące (jodopsyny) o maksimach absorpcji 420nm, 534nm oraz 564nm, przy czym pojedynczy czopek zawiera jeden rodzaj jodopsyny. Istnieją dwa systemy widzenia: pręcikowy (nocny, skotopowy) oraz czopkowy (dzienny, fotopowy). Przełączanie systemów regulowane jest przez natężenie światła docierającego do oka.

44 Proporcje pomiędzy pręcikami i czopkami zależą od trybu życia organizmu. U człowieka stosunek liczby pręcików do czopków wynosi ok. 20/1, tzn.: liczba pręcików ok. 125 mln, które rozpoznają poziomy jasności, tzn. natężenie światła, Liczba czopków 6-7 mln reagujące na barwy W oku zachodzi silna redukcja (i przekształcanie) informacji przez: rozpraszanie i absorpcję światła padającego na komórki pigmentowe, uśrednianie sygnałów pochodzących z poszczególnych receptorów (pola receptorowe). Absorpcja fotonów i wywołane tym reakcje można uważać za pierwszy etap procesu przetwarzania informacji niesionej przez promieniowanie elektromagnetycznie przez organizm.

45 Widzenie nocne Pręciki Około milionów Chromoproteida/pigment: rodopsyna Bardzo duża czułość; Czułość na światło rozproszone Ich brak powoduje kurzą ślepotę Mała ostrość Wolna reakcja na światło Posiadają więcej pigmentu niż czopki, dlatego wykrywają słabsze światło Jeden typ światłoczułego barwnika Widzenie dzienne Około 6-7 milionów Czopki Chromoproteida/pigment: jodopsyna Niewielka czułość; czułość tylko na światło bezpośrednie Ich brak powoduje ślepotę Wysoka ostrość; lepsza rozdzielczość Szybka reakcja na światło Posiadają mniej pigmentu niż pręciki, dlatego potrzebują więcej światła do otrzymania obrazów Trzy typy światłoczułego barwnika (u ludzi)

46 Wrażenie istnienia koloru danego przedmiotu jest skutkiem odbijania lub transmisji pewnych części widma i absorpcji innych Np. przedmiot wydaje się zielony, gdyż ten właśnie zakres odbija, absorbując pozostałe światła z widma światła białego. Przedmioty białe transmitują niemal pełen zakres widma Przedmioty czarne absorbują niemal całe widmo

47 Barwa definiowana jest trzema atrybutami: kolor ton, odcień, stanowi różnicę jakościową barwy, określa różnicę pomiędzy doznawanymi wrażeniami barwnymi nasycenie odstępstwo barwy od bieli, podobnie jak chroma, nasycenie identyfikuje czystość koloru, determinuje udział koloru w barwie jasność opisuje wpływ natężenia światła na barwę, zmieniająca barwę w zależności od światła. Jasność nie dotyczy ani kolory ani nasycenia

48 Istnieje wiele rodzajów barw należących do określonych grup, np.: Barwy kolorowe (chromatyczne), w przypadku których można zidentyfikować kolor Barwy niekolorowe (achromatyczne) wszystkie odcienie szarości, biel i czerń, czyli te, w których nie można zidentyfikować koloru Barwy pierwszorzędowe barwy podstawowe, których mieszanie pozwala uzyskać każdą inną barwę w danym procesie Barwy drugorzędowe uzyskane w wyniku zmieszania barw pierwszorzędowych w określonych proporcjach Barwy dopełniające dwie barwy, których zmieszanie da czerń w systemie subtraktywnym i biel w addytywnym

49

50 W syntezie barw biorą udział barwy pierwszorzędowe, które po zmieszaniu tworzą barwy drugorzędowe. W syntezie addytywnej dowolna barwa wynikowa powstaje z nałożenia na siebie świateł trzech barw podstawowych czerwonej, niebieskiej i zielonej Otrzymana barwa wynikowa jest jaśniejsza od poszczególnych barw podstawowych wchodzących w jej skład. Zmieszanie barw w maksymalnych intensywnościach pozwoli uzyskać biel. W subtraktywnej metodzie jest odwrotnie, mieszanie barw o coraz mniejszych intensywnościach pozwala uzyskać barwę jaśniejszą.

51 Chociaż synteza barw podlega regułom liniowym, to wielkości wykorzystywane w opisujących ją wzorach podlegają działaniom matematycznym. W wyniku badania procesów zachodzących podczas mieszania barw zdefiniowano prawa między innymi Grassmanna: prawo trójchromatyczności (I prawo Grassmanna) dowolną barwę można odwzorować za pomocą trzech barw pierwotnych, czyli takich, dla których nie można ułożyć równania pomiędzy jedną barwą a innymi prawo ciągłości (II prawo Grassmanna) w mieszaninie dwóch barw stopniowa zmiana barwy jednego ze składników wywołuje zmianę barwy mieszaniny prawo addytywności (III prawo Grassmanna) barwa mieszaniny nie zależy od składu widmowego składników, tylko od ich barw

52 Cztery różne rozkłady energii widmowej wrażenie tej samej barwy

53 Na co dzień dominuje znacznie określenie kolor aniżeli barwa. Każdy człowiek postrzega ją inaczej, na co wpływ ma źródło światła, czułość oczu. Standardowy obserwator potrafi rozróżnić około miliona barw. Postrzeganie barw odbywa się co określoną wartość, definiującą najmniejszą zauważalną różnicę między kolejnymi wrażeniami barwnymi (próg różnicy barw).

54 Ekran monitora komputerowego podzielony jest na piksele - małe punkty, które dawniej mogły być w jednym z dwóch stanów: "włączony" lub "nie włączony" w zależności od informacji bitowej wysyłanej do danego piksela. Monitory charakteryzujące się takim sposobem działania nazywane były monitorami 1-bitowymi, ponieważ do każdego piksela przesyłany był w danej chwili jeden bit informacji.

55 Później monitory stały się bardziej zaawansowane. Powstały monitory 2-bitowe. Znaczyło to, że każdy piksel mógł interpretować w danej chwili 2 bity informacji wysyłanych z komputera. Na podstawie 2 bitów informacji piksel mógł przyjmować jeden z czterech kolorów (2 2 ) odpowiadających następującym kombinacjom zer i jedynek: 11, 00, 10 lub 01. Zawsze jeden z kolorów to czarny, a drugi biały.

56 Dwa pozostałe mogły być dwoma odcieniami szarości lub kolorami typu czerwony i niebieski. Rozumując w ten sam sposób, jeśli mamy do czynienia z monitorem 4-bitowym, kolor każdego piksela opisywany jest przez 4 bity informacji. Każdy piksel może mieć przykładowo jeden odcień z gamy odcieni szarości, ponieważ stany 4 bitów możemy ułożyć na 16 sposobów. W zależności od ułożenia zer i jedynek na czterech pozycjach, uzyskujemy jeden z 16 odcieni lub kolorów.

57 Obraz jedno, cztero i ośmiobitowy Im większa głębokość bitowa, tym więcej bitów informacji potrzeba do opisania pojedynczego piksela, stąd też większa objętość pliku

58

59 Obraz w trybie bitmapowym jest czarno-biały - bez żadnych odcieni szarości, czyli 1-bitowy. Gdy skanujemy obraz w trybie bitmapowym, otrzymany skan zawierał będzie jedynie czarne i białe piksele wszystkie odcienie szarości (jeśli występują na obrazie) przekształcane są na kolory, czarny lub biały. Jeśli jasność odcienia przekracza pewien określony poziom, kwalifikowany jest jako kolor biały, natomiast jeśli jasność odcienia jest niższa od tego poziomu, dany odcień kwalifikowany jest jako kolor czarny.

60 Możemy ustalić poziom graniczny na dowolnym poziomie i określić tym samym, które odcienie zostaną przekonwertowane do koloru czarnego, a które - do białego. Obrazami, które rozsądnie jest skanować w trybie bitmapowym, są szkice i rysunki tuszem oraz logotypy, które charakteryzują się obecnością ostrych krawędzi i powierzchni. Taki rodzaj rysunków nazywa się również rysunkami kreskowymi, ponieważ obrazy utworzone są z gładkich i czytelnych kresek.

61 W terminologii komputerowej skala szarości to 254 odcienie szarości oraz kolor biały i czarny, co daje 256 wszystkich tonów. W skali szarości nie skanuje się rysunków kreskowych, które mają charakteryzować się gładkimi i ostro zarysowanymi krawędziami. W trybie skali szarości nie otrzymamy doskonale gładkich linii. Możemy zatem skanować dowolne rysunki i ilustracje, na których występują odcienie szarości, na przykład szkice atramentem lub węglem albo rysunki akwarelowe, kolorowe zdjęcia lub rysunki, które mamy zamiar powielać na czarno-białych urządzeniach wyjściowych, na przykład drukarkach laserowych lub kserokopiarkach.

62 Stare typy monitorów wyposażone były w działo elektronowe, które wysyłało strumień elektronów do czerwonych, zielonych i niebieskich części składowych pikseli umieszczonych na luminoforze Nowe ciekłokrystaliczne czy plazmowe nie mają dział elektronowych, ale zasada podświetlania pozostała. Każdy piksel składa się z 3 części składowych - każda część składowa odpowiedzialna jest tylko za jeden z kolorów. Na skutek działania strumienia elektronów (lub innego wymuszenia) każda z trzech części piksela zaczyna świecić mniej lub bardziej intensywnie w jednym z kolorów z trójki RGB: czerwonym, zielonym lub niebieskim. Światło wytwarzane przez każdą z pobudzonych części składowych piksela miesza się w różnych proporcjach ze światłem wytworzonym przez pozostałe dwie składowe piksela i na skutek tego powstaje wrażenie koloru, który postrzegamy jako kolor danego piksela.

63 Stuprocentowy udział w mieszaninie wszystkich świateł składowych daje światło białe. Dlatego model kolorów RGB nazywamy modelem addytywnym. W trybie RGB mieszanina światła czerwonego i zielonego daje kolor żółty. Każdy z kanałów RGB może zawierać 256 odcieni danego koloru. Złożenie trzech 8-bitowych kanałów da kolor 24-bitowy. Addytywne i subtraktywne mieszanie barw

64 Skrót CMYK pochodzi od nazw czterech kolorów, będących bazą tego modelu: cyan (cyjan), magenta (magenta), yellow (żółty) i kolor kluczowy - czarnym. Kolory CMYK nazywane są kolorami rozbarwień. Proces drukowania przy użyciu takich farb nazywa się czterokolorowym procesem druku. Model barwny CMYK oparty jest na zasadzie, według jakiej zachowuje się światło padające na rzeczywiste obiekty fizyczne. Barwy ze spektrum światła zostają odbite i trafią do naszych oczu. W terminologii fizycznej taki model barwny nosi nazwę modelu subtraktywnego. W skład modelu wchodzą cztery kanały, proces wykonywania rozbarwień nazywamy też procesem separacji, a rozbarwienia noszą również nazwę separacji barwnych obrazu. Połączenie wszystkich czterech kanałów nazywamy obrazem kompozytowym.

65 Mieszanina 100% cyjanu, 100% magenty, 100% żółtego tworzy teoretycznie kolor czarny. W modelu RGB mieszanina 100% czerwonego, zielonego i niebieskiego daje kolor biały. Addytywne i subtraktywne mieszanie barw Diagram chromatyczności z zakresami RGB i CMYK

66 Tryb indeksowany to kanał o barwach z 256-stopniowej gamy. W trybie koloru indeksowanego mamy różne kolory na tym samym 8-bitowym kanale. Kolor indeksowany jest bardzo rzadko wykorzystywany w drukowanych dokumentach, lecz jest jednym z najbardziej popularnych trybów w internecie, na stronach WWW. Obrazy w kolorze indeksowanym tworzone są na podstawie plików RGB. Jeśli plik RGB zostanie przekonwertowany do trybu indeksowanego, to z 16,7 miliona potencjalnych kolorów na obrazie RGB musi zostać zamienionych na maksimum 256 kolorów modelu koloru indeksowanego.

67 Niektóre barwy zmienią się bardzo, zwłaszcza we fragmentach zawierających płynne przejścia tonalne. Komputer będzie musiał symulować niektóre kolory przez mieszanie małych punktów dwóch innych kolorów w celu uzyskania najbliższego przybliżenia symulowanego koloru. Ten proces nosi nazwę ditheringu, czyli rozpraszania. Kolor indeksowany nie musi być trybem 8-bitowym - może charakteryzować się dowolną głębokością bitową z przedziału od 1 do 8. Używa się go głównie do zapisywania elementów graficznych charakteryzujących się obecnością dużych obszarów jednolitego koloru i przeznaczonych do użytku na stronach WWW.

68 Tryb Liczba kanałów Głębia bitowa Bitmapowy 1 1 Skala szarości 1 8 RGB 3 24 CMYK 4 32 Indeksowany 1 8

69

70 Zgodnie z teorią trójpobudzeniową wrażenia barwne powstają na skutek działania fali świetlnej na trzy rodzaje receptorów siatkówki oka: czopków S (B-blue, niebieskie) fale krótkie, M (G-green, zielone) fale średnie oraz L (R-ed, czerwone) fale długie. Każdy z rodzajów czopków posiada szczytową czułość dla różnych zakresów długości fali i jest zdolny pobrać światło tylko z jednego zakresu widma.

71 Względna absorpcja światła czopków (fale krótkie, średnie, długie) i pręcików (Pr) przez ludzkie oko Uwaga: skala długości fali, nie jest liniowa

72 Światło o długości fali 380 nm widzimy jako fiolet, 780 nm jako czerwień. W literaturze można znaleźć uśrednione według przeprowadzonych badań widzialne zakresy widmowe barw: nm. Czułość ludzkiego oka na fale elektromagnetyczne

73 Funkcje dopasowania barw pokazujące, jaka ilość każdej z trzech barw podstawowych jest potrzebna do dopasowania wszystkich fal w widmie widzialnym Niestety istnieją barwy, których nie da się uzyskać poprzez addytywne zmieszanie barw niektóre składowe musiałyby mieć wartości ujemne

74 Dlatego w 1931 opracowano model CIE Yxy (czasem zwany CIE xyz) oparty o funkcje zrównania (dopasowania) barw x, y, z dla specjalnie określonych barw podstawowych XYZ

75 Funkcja jasności opisuje postrzeganą jasność koloru o różnych długościach fali jest więc w przybliżeniu analogiczna do czułości widmowej czopków M. Model CIE korzysta z tego faktu poprzez zdefiniowanie Y jako luminancji. Z jest prawie równoważne percepcji koloru niebieskiego lub odpowiedzi czopków S X dobrane jest tak, aby kombinacja liniowa krzywych odpowiedzi czopków była nieujemna. Wartości XYZ są więc analogiczne, ale nie równe odpowiedzi czopków LMS ludzkiego oka. Definiowanie Y jako luminancji ma tę zaletę, że dla danej wartości Y, płaszczyzna XZ będzie zawierać wszystkie możliwe barwy na tym poziomie luminancji.

76 Funkcje dopasowania kolorów x, y i z są numerycznymi odpowiednikami barwnych odpowiedzi standardowego obserwatora Mogą one być traktowane jako spektralne krzywe czułości trzech liniowych detektorów światła, dając trójpobudzeniowe wartości CIE X, Y i Z. Łącznie, te trzy funkcje są znane jako standardowy obserwator CIE. Dla koloru charakteryzującego się spektralnym rozkładem mocy I λ zachodzą związki: X = Y = Z = I λ x λ I λ y λ I λ z λ dλ dλ dλ

77 Funkcje dopasowania kolorów r, g i b są numerycznymi odpowiednikami barwnych odpowiedzi standardowego obserwatora na fale o długości 700 nm (red), nm (green) oraz nm (blue). Zakres ujemnej wartości r jest niedostępny dla tego modelu. Dla koloru charakteryzującego się spektralnym rozkładem mocy I λ w pozostałych zakresach zachodzą związki: R = G = B = I λ I λ r λ g λ I λ b λ dλ dλ dλ

78 model CIE Yxy można przedstawić na wykresie przestrzennym o osiach barw podstawowych XYZ Jest to tzw. stożek barw widzialnych w przestrzeni barw CIE Udział barw pokazywany jest za pomocą linii wychodzących promieniście ze środka układu współrzędnych. Na rysunku pokazano płaszczyznę X + Y + Z = 1

79 Model Commission Internationale de l Eclairage (Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa) o przestrzeni barw zawartych w krzywoliniowym stożku. Oś pionowa Y (zwana luminancją) określa atrybut - jasność. Przekrój prostopadły do osi luminancji wyznacza: wykres chromatyczności, zwany też trójkątem chromatyczności lub krzywoliniowym trójkątem Maxwella Wykres chromatyczności zawiera u krawędzi części krzywoliniowej wszystkie barwy proste - widma światła białego, barwy te są nasycone

80

81 Odcinek fal od 380 do 780 nanometrów tworzy barwy purpury, powstałe przez zmieszanie w różnych proporcjach skrajnych barw widma światła białego: 380nm światła fioletowego 780nm światła czerwonego barwy proste i purpury tworzą barwy czyste. Wewnątrz trójkąta znajdują się barwy nienasycone, które mogą również powstać przez zmieszanie w różnych proporcjach trzech barw liniowo niezależnych znajdujących się na obrzeżu wykresu. Środek wykresu jest bielą o współrzędnych x=0,333, y=0,333.

82 W trójkącie chromatyczności definiowalne są dwa atrybuty barwy - kolor i nasycenie. Kolor zmienia się wraz z kątem obrotu wokół środka ciężkości trójkąta. Nasycenie zmienia się wzdłuż linii prostych przechodzących przez ten punkt Miarą trzeciego atrybutu -jasności - jest oś luminancji Y. W oparciu o model CIE wyprowadzone zostały inne modele barw CIE La*b*, CIE Lu*v*, HSB, HSL, HSV. Nie wszystkie modele oparte są na przestrzeni CIE.

83 Model CMC wykorzystuje przestrzeń CIE Lab, jednak jedynie w aspekcie oceniania różnicy barw. W odróżnieniu od przestrzeni Lab CMC skupia się na tolerancji obserwatora w zakresie różnic między doznawanymi wrażeniami barwnymi. Górna połowa okręgu definiuje model CIE Lab, z elipsami o stosunku jasności do koloru (l do c) równym l :1,5. Rozmiar poszczególnych elips wskazujących na barwy, których postrzeganie zmienia się o stałą wartość jest różny w różnych obszarach okręgu Jest to spowodowane tolerancją oka na określone wahania atrybutów barw jest ona niejednakowa.

84 Zmiana atrybutu koloru jest bardziej dostrzegalna w porównaniu z analogicznymi zmianami nasycenia. Największy rozmiar elipsy osiągają przy brzegu koła, zmniejszając się stopniowo aż do jego środka. Oznacza to, że mniej widoczne są zmiany w zakresie wysokiej saturacji, a bardziej widoczne w obszarze niekolorowym. Parametry l i c pozwalają wyregulować do określonych potrzeb zmiany w zakresie jasności i koloru. Jednocześnie wyłącznie dzięki tym parametrom możliwe jest obiektywne badanie różnic między barwami.

85 Opracowany CIE model barw CIE La*b* jest najważniejszym modelem w odniesieniu do grafiki komputerowej. Opisywane barwy mieszają się w elipsoidzie o trzech prostopadłych osiach. Wzdłuż osi a barwy przechodzą od zielonej do czerwonej, wzdłuż osi b od żółtej do niebieskiej

86 W punkcie zbiegu jest biel (szarość). Wzdłuż osi pionowej L określającej jasność, biegną barwy achromatyczne - od bieli do czerni. Barwy objęte w kuli CIE La*b* tworzą najszerszą gamę barw, model został opracowany na bazie modelu CIE Yxy.

87 Zastosowana transformacja współrzędnych umożliwia łatwiejsze wyliczenie odległości pomiędzy dwoma barwami w przestrzeni. Każdy inny model barw da się opisać we współrzędnych Lab, ale nie na odwrót. Czyni to model ten niezależnym od urządzeń wejścia/wyjścia. Model wykorzystywany jest do obliczeń na barwach przez systemy zarządzania barwami CMS.

88 Do opisywania barw w przestrzeni HSB wykorzystuje się pojęcia: kolor (hue) - H, nasycenie (saturation, intensity, chroma) - S, jasność (brightness, value) - B. Występują sytuacje, kiedy wygodniejsza jest praca na kanałach H, S i B niż na R, G i B. W odróżnieniu od systemu RGB (opierającego się na addytywnym mieszaniu świateł barwnych), przestrzeń HSB umożliwia definiowanie barw za pomocą operowania intuicyjnymi pojęciami charakteryzującymi ich atrybuty. Zarówno model RGB jak i HSB służą do definiowania barw świateł w addytywnej syntezie.

89 Pewne obrazy w porównaniu z zawartością kanałów reprezentujących podstawowe barwy addytywne przejawiają wyraźniejsze w określonych atrybutach barw tworzących je pikseli. HSB opisuje kolor w stopniach od prawego poziomego promienia tarczy barwnej w kierunku odwrotnym do ruchu wskazówek zegara Nasycenie i jasność natomiast opisywane są procentowo. Aplikacje obsługujące HSB pozwalają zdefiniować do 360 wartości atrybutu koloru oraz 256 wartości atrybutu nasycenia i jasności Umożliwia to otrzymanie różnych barw Jednak w zależności od programu zakres barw możliwych do określenia za pomocą tych wartości może być mniejszy.

90 Model oparty został na barwach addytywnych czerwonej, zielonej niebieskiej. To typowy model używany do manipulowania barwami na monitorach, skanerach, aparatach. Barwy zawarte zostały w sześcianie, którego prostopadłymi osiami są różne poziomy jasności świateł podstawowych.

91 W punkcie wierzchołkowym trzech osi znajduje się czerń, wzdłuż każdej osi rośnie poziom jasności barw składowych, osiągając maksymalną wartość na końcu osi Jeśli urządzeniem wyświetlającym obraz jest monitor, wtedy układ trzech luminoforów wytwarza barwy składowe tworzące złudzenie rozbarwienia, widzimy wtedy jedną barwę wynikową. Równomierność emisji światła da złudzenie odcieni chromatycznych.

92 Jednakże właściwościami luminoforów jest różnica w maksymalnej jasności wynikająca z różnych standardów produkcyjnych, wskutek czego na różnych monitorach obserwujemy różne odcienie barw. Rozbieżności te doprowadziły do stosowania kalibracji oraz systemów zarządzania barwą - CMS.

93 Obrazy zapisane w modelu RGB posiadają 3 kanały, każdy z nich umożliwia uzyskanie 256 poziomów jasności każdej z barw składowych RGB Więc maksymalnie w modelu tym możemy operować gamą ok 16,8 mln odcieni. Obrazy RGB nazywane są również True Color.

94 Zestaw podstawowych kolorów, definiuje trójkąt kolorów. Kolory zawarte tylko w tym trójkącie mogą być odwzorowane przez mieszanie kolorów podstawowych. Dlatego kolory na zewnątrz tego trójkąta zastąpione zostały na rysunku kolorem szarym. Pokazano również tzw. punkt D65 oznaczający kolor biały.

95 Model ten oparty jest na trzech subtraktywnych barwach: Cyjanie(niebieskozielony), Magencie(purpura) i Yellow(żółta), a dopełnieniem do gamy CMYK jest czerń. Model trzech farb CMY zwany jest subtraktywnym modelem barw.

96 Kolorową reprodukcję możemy otrzymywać za pomocą farb o trzech barwach komplementarnych ze światłami podstawowymi, w reprodukcjach wielobarwnych użyjemy dodatkowo czwartej farby - czarnej.

97 Model CMY jest, podobnie jak RGB sześcianem, którego trzema prostopadłymi osiami są osie barw składowych. Poszczególne poziomy jasności farb składowych uzyskujemy na podstawie tzw. rastra, którego efektem są punkty rastrowe Farby triadowe CMYK nakładane na podłoże w postaci punktów dają efekt mieszania subtraktywnego.

98 Barwy opisane w tym modelu są również zależne od standardu użytych farb składowych, np Europa, SWOP, Toyo. Kolorystyka będzie także zależna od rodzaju zadrukowywanego podłoża. Wynikowy obraz cyfrowy utworzony w modelu CMYK utworzony jest w czterech kanałach mających po 256 poziomów jasności danej barwy. Do tworzenia wyciągów barw zawartości kanałów są uśredniane przez programy graficzne, na ogół do 1%, czyli dają sto różnych wielkościowo punktów rastrowych.

99 Mimo tego, iż model CMYK zawiera 32-bitowe informacje o barwie, a RGB 24, to nie wszystkie barwy RGB zostaną zreprodukowane w modelu CMYK Należy być zatem przygotowanym na zmianę informacji, lub częściową ich utratę przy konwersji RGB - CMYK.

100 Purpura, niebieska, zielona, żółta i czerwona to podstawowe barwy przestrzeni Munsella. Albert Munsell, zauważając podobieństwa barw występujących na końcach widma Połączył je tak, aby utworzyły koło barw, które zostało uproszczone poprzez wyznaczenie pięciu barw głównych. Nieregularność graficznej prezentacji tej przestrzeni jest spowodowana tym, że pewne komórki modelu pozostały niezapełnione.

101 Oko ludzkie nie we wszystkich obszarach widma jest jednakowo czułe W określonych przedziałach jest zdolne do rozróżnienia większej liczby kolorów, podczas gdy w innych mniejszej. Przestrzeń ta nie jest przeliczalna na wartości CIE. Przestrzeń Munsella jest o tyle nietypowa, że nie jest w niej brany pod uwagę techniczny aspekt definiowania barw Kładzie ona nacisk na to, jak opisywać najprościej kolory tak, aby był to system praktyczny i łatwo przyswajalny dla każdego.

102

103 Na określenie kolorów dodatkowych wielu projektantów, i firm używa różnego rodzaju terminów: kolory specjalne, kolory dodatkowe, kolory niestandardowe, Pantone, kolor zwyczajny, płaski, zwarty, drugi, piąty czy szósty. Kolory specjalne mogą być pomocne w tworzeniu wielu efektów specjalnych, w tym duotonów, a przy okazji pozwalają obniżyć koszty wydruku.

104 Niekiedy używa się zarówno kolorów specjalnych, jak i kolorów rozbarwień, specjalne stosowane są przede wszystkim w wydrukach fragmentów, których nie da się uzyskać za pomocą kolorów podstawowych CMYK. Przykład: kolory metaliczne czy głębokiej czerwieni. Również jednym z powodów stosowania kolorów specjalnych, jest odwzorowanie określonego koloru, na przykład potrzeba dopasowania koloru do oficjalnych barw wykorzystywanych na znakach firmowych Gama kolorów uzyskana przy użyciu maszyny offsetowej z farbami o barwach CMYK jest bardzo ograniczona. Zachodzi wtedy potrzeba zastosowania barw spoza gamy, czyli takich, których nie można uzyskać w druku farbami procesowymi.

105 Kolorów metalicznych i fluorescencyjnych wielokrotnie używa się do druku razem z kolorami rozbarwień. Oznacza to, że określona publikacja będzie drukowana więcej niż czterema kolorami. Kiedy kolor specjalny zostanie dodany do projektu, który zawiera już kolory rozbarwień, wtedy nazwany jest piątym czy też szóstym kolorem.

106 Pantone absolutnie nie jest jedyną firmą rozprowadzającą wzory barw i utożsamianie w jakikolwiek sposobów barw specjalnych tylko z tą firmą jest błędem. Inne systemy identyfikacji i dobierania kolorów to: DIC Color System Guide, Toyo Color Finder. Tak jak w Pantone, biblioteki kolorów w tych systemach zawarte są w większości programów do składu tekstu.

107 W 1963 roku Lawrence Herbert ocalił firmę drukarską Pantone przed bankructwem, zainwestował w system identyfikacji kolorów i spójne ich dobieranie. System dobierania kolorów Pantone Matching System (PMS) zaczął się od próbnika z nadrukowanymi kolorami. Każdy standardowy kolor wydrukowany jest wraz z precyzyjnym opisem formuły barwników i opatrzony numerem czy nazwą z katalogu Pantone. System ten okazał się rewolucyjny w dziedzinie dobierania i otrzymywania kolorów, dlatego stał się najbardziej popularnym systemem katalogowania zarówno kolorów specjalnych, jak i rozbarwień.

108 Każda z firm zajmujących się kolorami specjalnymi przygotowała próbnik kolorów specjalnych. Próbnik Pantone Color Formuła Guide przedstawia ponad różnych kolorów specjalnych wydrukowanych na kredowym lub matowym papierze wraz z dokładnym opisem formuły użytych barwników, które tworzą wybrany kolor. W komputerowych programach graficznych najczęściej wykorzystuje się systemy dopasowania barw: Pantone, Trumatch, Focoltone, Toyo.

109 Barwy Pantone Process System oparte zostały na modelu CMYK, co oznacza, że każda barwa zawarta we wzorniku może być wydrukowana przy pomocy czterech farb procesowych. Korzystając ze wzornika farb triadowych należy dla pełnej zgodności drukować triadą CMYK w tym samym standardzie, jaki został użyty we wzorniku, np Europa.

110 Wzornik systemu wykonany został dla standardów: Europa (Euroscale) i SWOP (Specifications for Web Offset Publications) Wzornikiem systemu jest Pantone Process System Guide zawierający ponad 3000 kolorowych próbek z numerem i składem procentowym. Określony skład procentowy uzyskuje się przez zastosowanie rastra.

111 System określa barwy dodatkowe, specjalne, spot, solid. Barwy te ujęte są również we wzornik kolorystyczny i nie są oparte na modelu CMYK, powstają wskutek zmieszania innych podstawowych farb, określonych przez producenta. Każda barwa typy znakowanego powstaje przez zmieszanie nie większej od czterech liczby farb podstawowych. Programy graficzne umożliwiają tworzenie wielostopniowych rozjaśnień barw znakowych, tak zwanych tint. Najczęściej tinty stopniowane są od 1 do 100% w skokach o jeden procent.

112 Wzornikiem podstawowym dla tego systemu jest Pantone Color Formula Guide zawierający 1012 próbek z opisem barwy i procentowym udziałem. Barwy rozłożone są po siedem sztuk we wzorniku w dwóch częściach - część pierwsza wydrukowana jest na papierze błyszczącym, druga na matowym. Jeden typ wzornika wykonany jest na papierze powlekanym (Coated), drugi zaś na niepowlekanym (Uncoated).

113 Wzornikiem, który rozszerza te możliwości jest Pantone Color Tint Selector. Zawiera on ponad próbek barw, uzyskanych poprzez stosowanie tint od 10 do 80%. Pantone wprowadziła również na papierze matowym, podzielonym na Coated i Uncoated - Pantone Guide Solid Matte.

114 System opisuje barwy, które powstaną po wydrukowaniu barw dodatkowych PMS przy użyciu farb triadowych CMYK. Barwy porównywane w systemie Solid to Process są najbliższymi według pomiarów kolorymetrycznych, jednak i tak odległe ze względu na znacznie szerszą gamę PMS niż gamy RGB i CMYK Wzornikiem systemu jest Pantone Process Color Imaging Guide podzielony na dwie kolumny prawa zawiera wszystkie barwy znakowane systemu PMS, lewa najbliższe możliwe do uzyskania farbami triadowymi CMYK

115 Pantone wydaje również, zbudowany z dwóch części wzornik Pantone Hexachrome Color Selector. Jedna część zawiera próbki wydrukowane na papierze błyszczącym powlekanym, druga na matowym. Kolory tworzące barwy utworzone są z sześciu farb: cyan, magenta, yellow, black, orange, green, zamiast triady CMYK. W systemie Trumatch barwy oparte są na modelu CMYK z określeniem jej wartości współrzędnymi modelu HSB (Hue, Saturation, Brightness). W systemie Folcone zarówno barwy i ich opis oparte są na CMYK. W Toyo barwy określane są w CIE La*b*, do wyświetlania konwertowane są do RGB, w druku do CMYK.

116

117 Każde urządzenie ma określony przez prawa fizyki zakres barw, które może zreprodukować. Monitor nie może zreprodukować bardziej nasyconej czerwieni niż ta wynikająca z barwy jego czerwonego luminoforu. Drukarka nie jest w stanie zreprodukować bardziej nasyconego cyjanu niż odpowiadający barwie atramentu. Zakres kolorów możliwych do uzyskania na danym urządzeniu nazywamy gamutem barwnym. Barwy obecne w przestrzeni barw źródła, a niemożliwe do reprodukcji w przestrzeni barw urządzenia wyjściowego nazywamy barwami spoza gamutu (ang. out-of-gammut).

118 Ponieważ nie możemy ich uzyskać w wyjściowej przestrzeni barw, musimy je zastąpić innymi barwami. Jeśli nie da się "ukręcić bicza z piasku", musimy tych barw poszukać gdzie indziej. Sposób odwzorowania barw (rendering intent) pozwala określić, gdzie znajduje się to "gdzie indziej". Specyfikacja profili ICC zawiera opis czterech sposobów, które pozwalają zająć się barwami spoza gamutu.

119 Sposoby te określane są jako rendering intent. Percepcyjny (ang. perceptual) i nasyceniowy (ang. saturation rendering intent) stosują kompresję gamutu, zmniejszając nasycenie wszystkich barw z przestrzeni źródłowej tak, aby wszystkie zawarły się w przestrzeni docelowej (wyjściowej). W przypadku sposobu względnie (ang. relative) i absolutnie kolorymetrycznego (ang. absolute colorimetric) stosuje się obcinanie (ang. clipping) gamutu, w którym barwy znajdujące się poza gamutem są reprezentowane przez najbliższe pod względem odcienia barwy znajdujące się wewnątrz gamutu.

120

121 Nasyceniowy (saturation) sposób odwzorowania barw stara się po prostu uzyskać intensywne barwy, bez koncentrowania się zbytnio na wierności reprodukcji, Następuje konwersja nasyconych barw z przestrzeni wejściowej do innych nasyconych barw w przestrzeni wyjściowej. Zwykle jest dobrym rozwiązaniem w przypadku wykresów w grafice prezentacyjnej czy też map, gdzie różnym wysokościom terenu czy głębokościom mórz i jezior odpowiadają różne nasycenia barw. Jeśli jednak celem jest osiągnięcie dużej wierności barw, nie jest on raczej najlepszym rozwiązaniem.

122

123 Względnie kolorymetryczny (relative colorimetric) sposób odwzorowania barw bierze pod uwagę fakt, że nasze oczy zawsze adaptują się do barwy bieli medium, które oglądamy. Przekształca zatem biel z przestrzeni źródłowej na biel przestrzeni wyjściowej w ten sposób, że biel w przestrzeni docelowej jest np. bielą papieru, na którym drukujemy, a nie bielą identyczną z bielą w przestrzeni źródłowej. Następnie wszystkie możliwe do zreprodukowania barwy są reprodukowane w możliwie najwierniejszy sposób Barwy spoza gamutu reprezentowane są przez barwy o najbliższym odcieniu. Często ten wybór jest lepszy dla obrazów niż percepcyjny, gdyż pozwala zachować więcej oryginalnych barw.

124 Absolutnie kolorymetryczny (absolute colorimetric) sposób odwzorowania barw różni się od względnie kolorymetrycznego tym, że nie dokonuje przekształcenia bieli źródła w biel przestrzeni docelowej. Urządzenie, korzystając z tego sposobu w sytuacji, w której ma zreprodukować obraz pochodzący ze źródła mającego niebieskawo zabarwioną biel na urządzeniu charakteryzującym się lekko żółtawą bielą, będzie starało się uzyskać taką biel, jak w przestrzeni wejściowej, np. doda odrobinę cyjanu w białych miejscach. Ten sposób jest przewidziany głównie do wykonywania prób barwnych proofingu), których celem jest uzyskanie wiernej reprezentacji druku (w tym również bieli papieru) na innym urządzeniu.

125 Używając systemu zarządzania barwą do konwersji danych z jednej przestrzeni barw do drugiej, należy dostarczyć systemowi profil wejściowy i wyjściowy, aby "wiedział" skąd dana barwa pochodzi i jak ma być reprezentowana na urządzeniu wyjściowym. W większości wypadków można również określić sposób odwzorowania barw, który wskaże, jak te barwy mają być przekształcone. W przeciwnym przypadku, aplikacja zwykle stosuje domyślny sposób odwzorowania barw, zapisywany w profilu przez program, za pomocą którego go stworzono. Zwykle jest to percepcyjny sposób odwzorowania.

126 W większości przypadków różnice między odwzorowaniami percepcyjnym, nasyceniowym i względnie kolorymetrycznym są subtelne. Odwzorowanie absolutnie kolorymetryczne daje rezultaty znacząco różniące się od trzech pozostałych, ponieważ nie zmienia punktu bieli, przez co jest głównie stosowane przy proofingu. Można zauważyć różnice występujące w nasyconych czerwieniach w odwzorowaniu percepcyjnym i względnie kolorymetrycznym na ilustracjach poniżej. Zauważ też zmianę odcienia w czerwieniach w przypadku odwzorowania nasyceniowego.

127

128

129 Wszystkie systemy zarządzania barwą oparte na standardzie ICC stosują cztery podstawowe elementy: PCS - Profile Connection Space pozwala nadać barwie jednoznaczną wartość CIE XYZ lub CIE LAB, która nie zależy od ułomności różnych urządzeń stosowanych do reprodukcji tej barwy zamiast tego definiuje barwę w taki sposób, w jaki jest ona postrzegana przez przeciętnego człowieka. Profile - Profil opisuje zależność między sygnałami sterującymi urządzenia RGB lub CMYK a rzeczywistą barwą, jaką tworzy urządzenie dla tych wartości dokładniej, określają wartości CIE XYZ lub CIE LAB, które odpowiadają danemu zestawowi wartości RGB lub CMYK.

130 CMM - Moduł zarządzania barwą (ang. Color Management Module), często nazywany silnikiem, jest częścią oprogramowania, która dokonuje kalkulacji niezbędnych do konwersji wartości RGB lub CMYK - CMM korzysta z danych zawartych w profilach. Sposób odwzorowania barw - specyfikacja ICC zawiera cztery omówione wcześniej rodzaje odwzorowania barw, które są niczym innym jak różnymi sposobami na poradzenie sobie z problemem barw znajdujących się "poza gamutem" - barw obecnych w przestrzeni barw naszego źródła, ale niemożliwych do uzyskania w konkretnym urządzeniu wyjściowym.

131 PCS jest miarą, którą stosujemy w celu pomiaru i zdefiniowania barwy. Specyfikacja ICC korzysta z dwóch różnych przestrzeni CIE XYZ i CIE LAB jako PCS dla różnych rodzajów profili. Dopóki jednak nie zamierzasz napisać własnego systemu zarządzania barwą czy własnego oprogramowania do tworzenia profili ICC, nie musisz zbytnio przejmować się różnicami między nimi. Podstawową cechą obu przestrzeni, zarówno CIE XYZ, jak i CIE LAB, jest możliwość reprezentowania postrzeganej barwy. Pozwala to na wykorzystanie CIE XYZ i CIE LAB w systemach zarządzania barwą jako centralnego miejsca, przez które przechodzą wszystkie barwy. Jeśli barwa jest zdefiniowana jako wartości XYZ lub LAB, wiemy, jak przeciętny człowiek postrzega tę barwę.

132 Profile są koncepcyjnie całkiem proste, aczkolwiek ich budowa może być skomplikowana. Profil może opisywać: pojedyncze urządzenie, np. konkretny skaner, monitor czy drukarkę, pewną grupę urządzeń, np. monitory Apple Cinema Display, drukarki Epson StylusColor 1280, maszyny drukujące w zgodzie ze standardem SWOP lub też abstrakcyjne przestrzenie barw, takie jak Adobe RGB (1998) czy CIE LAB. Niezależnie od tego, co dany profil opisuje, w swej istocie jest tabelą zawierającą z jednej strony zestaw danych z wartościami sygnałów kontrolnych RGB lub CMYK, z drugiej - zestaw odpowiadających im rzeczywistych barw zapisanych w formacie PCS.

133 Profil nadaje znaczenie wartościom RGB i CMYK. Czyste wartości RGB lub CMYK są niejednoznaczne - tworzą różną barwę, w zależności od urządzenia, do którego je wysyłamy. Profil sam w sobie nie zmienia wartości RGB czy CMYK, daje im tylko konkretne znaczenie, mówiąc, że taki skład RGB lub CMYK reprezentuje tę konkretną barwę (zdefiniowaną jako XYZ lub LAB). W tym samym sensie profil nie zmienia zachowania urządzenia, tylko je opisuje. Konwersja barw wymaga zawsze dwóch profili,: źródłowego i wyjściowego.

134 Profil źródłowy mówi systemowi zarządzania barwą, jakie rzeczywiste barwy zawiera nasz dokument, Profil wyjściowy zaś o tym, jaki zestaw wartości sygnałów sterujących jest wymagany, aby osiągnąć te barwy na urządzeniu wyjściowym. Można też wyobrazić to sobie w ten sposób, że profil źródłowy informuje system zarządzania barwą, skąd pochodzą nasze barwy, a profil wyjściowy - gdzie te barwy będą reprodukowane.

135 Moduł zarządzania barwą czy CMM (ang. Color Management Module) jest "silnikiem", który wykonuje wszystkie operacje związane z konwersją danych RGB lub CMYK zawartych w profilach. Profil nie może posiadać definicji każdej możliwej kombinacji wartości RGB lub CMYK - gdyby tak było, osiągnąłby rozmiary rzędu gigabajtów CMM musi więc obliczyć wartości pośrednie. CMM określa sposób, w jaki system zarządzania barwą zamienia wartości ze źródłowej przestrzeni barw do PCS i z PCS do dowolnej wybranej docelowej przestrzeni barw.

136 Wykorzystuje przy tym profile do zdefiniowania jakie barwy ze źródła mają być uzyskane na urządzeniu wyjściowym i jakie wartości RGB lub CMYK są do tego na wyjściu potrzebne, Jednakże to CMM dokonuje rzeczywistej konwersji. Nieczęsto zdarza się, aby potrzebny był wpływ użytkownika na CMM działa on sobie w tle, robiąc, co do niego należy. Jeśli jednak istnieje kilka CMM na przykład CMM z Adobe, Agfy, Apple, Heidelberga, Kodaka i X-Rite'a warto wiedzieć, do jakich operacji jest wykorzystywany każdy z nich. Zgodne z ICC moduły CMM są skonstruowane w ten sposób, aby mogły współpracować ze sobą i być stosowane zamiennie.

137 Moduły CMM różnią się jednak w zakresie: dokładności dokonywanych kalkulacji, w sposobie obliczania adaptacji względem punktu bieli, sposobami interpolacji (wykorzystując przy tym wartości zawarte w proflach jako węzły interpolacji). Niektóre profile posiadają też dodatki przeznaczone specjalnie dla konkretnego modułu CMM. Różnice w dokładności obliczeń zwykle są subtelne i często zależą od profili. Różnice w zakresie kalkulacji adaptacji względem punktu bieli mogą być bardziej wyraźne. Nasze oczy adaptują się automatycznie do rodzaju bieli, z jaką mają do czynienia w danej chwili, oceniając pozostałe barwy w odniesieniu do tej właśnie bieli

138 Tak więc, zwykle dokonuje się konwersji punktu bieli przestrzeni źródłowej na punkt bieli wyjściowej przestrzeni barw. Niektóre moduły CMM mają problemy z dokonaniem tej konwersji przy zastosowaniu niektórych profili. W efekcie zamiast bieli papieru (czyli zerowych wartości tonalnych) otrzymujemy w pliku wartości rzędu 1%, które są z naszego punktu widzenia błędne. Zmiana CMM pozwala często pozbyć się tego problemu. Różnice w sposobie interpolacji mogą wahać się od ledwo dostrzegalnych do olbrzymich. Wiele modułów CMM poradziło sobie z ciągłymi problemami dotyczącymi przestrzeni LAB, powodującymi m.in. zmianę barwy błękitnego nieba na purpurową, dzięki zastosowaniu sprytnych metod interpolacji.

139 Praktyka umieszczania "specjalnych dodatków" bezpośrednio w profilach pozostaje w sprzeczności z celem, jakim jest osiągnięcie otwartego, w pełni przenośnego formatu profili. Kodak jest tu jednym z największych "grzeszników". Korzystanie z narzędzia do profilowania, które umieszcza w profilu takie "specjalne dodatki" pod kątem określonego modułu CMM, może się okazać, że stosując ten właśnie moduł CMM, otrzymujesz odrobinę lepsze rezultaty. Z doświadczenia wynika jednak, że różnice są minimalne i to na tyle, że pojawia się pytanie o sens stosowania takich zabiegów.

140 Profile zawierają znacznik, który pozwala im zażądać preferowanego modułu CMM, o ile jest on dostępny. Jednak profil musi być w stanie skorzystać z dowolnego innego zgodnego z ICC modułu CMM, jeśli moduł preferowany nie jest dostępny Staje się to istotne w MacOS, jeśli w tablicy kontrolnej ColorSync ustawić wybór CMM na automatyczny. Takie ustawienie pozwala każdemu profilowi wybrać preferowany przez niego moduł CMM. Oznacza to również, że bez zakrojonego na dużą skalę "śledztwa" nie można określić, jaki CMM właśnie działa.

141 System operacyjny Macintosha oraz system Windows, podobnie jak większość aplikacji graficznych, pozwalają wymusić stosowanie przez profile określonego modułu CMM dla wszystkich zadań związanych z zarządzaniem barwą. Sugestią jest wybranie jednego modułu CMM i pozostanie przy nim, Eksperymenty z innymi należy dokonywać tylko w przypadku pojawienia się problemów lub chęci wykorzystania konkretnych zalet oferowanych przez producenta konkretnego modułu CMM.

142 Większość programów posiadających mechanizmy zarządzania barwą pozwala przypisać profil do obrazów czy innych barwnych obiektów. Przykładowo, Photoshop pozwala przypisać profil do obrazu. W momencie przypisania określa się znaczenie wartości RGB lub CMYK poprzez przypisanie profilu urządzenia, z którego pochodzi dany obraz, np. cyfrowego aparatu fotograficznego czy też skanera. Programy służące do składu stron mogą posiadać wiele obrazów (czy ilustracji) zawartych na jednej stronie i pozwalają na przypisanie profilu do każdego z nich.

143 Można mieć np. kilka zdjęć pochodzących ze skanera i kilka innych z aparatu cyfrowego. W takim wypadku należy przypisać obrazom pochodzącym ze skanera odpowiedni profil skanera, a obrazom pochodzącym z aparatu cyfrowego odpowiedni profil aparatu, tak aby system zarządzania barwą "wiedział", jakie barwy reprezentują wartości RGB zawarte w tych obrazach. Większość aplikacji potrafiących korzystać z systemu zarządzania barwą pozwala również osadzić profile wewnątrz dokumentów - czy to obrazów, czy też całych stron - w momencie ich zapisywania.

144 Takie rozwiązanie pozwala przenosić pliki między programami lub komputerami z zachowaniem znaczenia przypisanego wartościom RGB czy CMYK w nich zawartych. Przypisanie profilu do pliku lub osadzenie go nie zmienia wartości RGB lub CMYK w nim zawartych, nadaje im tylko określoną interpretację. Dla wielu ludzi wydaje się być niezgodne z intuicją zachowanie, w którym podczas przypisywania różnych profili np. przestrzeni roboczej Adobe RGB wartości RGB w pliku nie ulegają zmianie, ale zmienia się wygląd samego obrazu. Dzieje się tak dlatego, że zmieniamy znaczenie tych wartości - rzeczywistą barwę, jaką te wartości reprezentują.

145 Przypisanie lub osadzenie profilu jest wymaganym pierwszym krokiem, zanim dokonasz konwersji obrazu do określonej przestrzeni barw urządzenia wyjściowego. Może się to odbywać w sposób: automatyczny, dzięki oprogramowaniu skanera czy aparatu cyfrowego jawnie przez użytkownika lub też w sposób niejawny przez system zarządzania barwą danej aplikacji.