1. Zpracování barev v publikacích Studijní cíl V tomto bloku kurzu se budeme zabývat problematikou zpracování barev, vnímání barev, rozlišení barev a vlastnostmi barev. Vysvětlíme si co je to barvový model, vytvoříme si přehled barvových modelů a popíšeme si jednotlivé barvové modely.
Doba nutná k nastudování 3 – 4 hodiny
1.1 Základní pojmy Světlo Viditelné světlo je jen malou částí elektromagnetického vlnění. Do elektromagnetického vlnění patří Rádiové vlny, Mikrovlny, Infračervené (zkratka IR, z anglického infrared) záření, Světelné záření ve viditelném spektru, Ultrafialové (zkratka UV, z anglického ultraviolet) záření, Rentgenové záření a Gama záření. Spektrum viditelného světla se rozprostírá přibližně od vlnové délky 400 nm do 700 nm (frekvence od 4,57 x1014 Hz do 7,5 x1014 Hz), jak je znázorněno na obrázku Obrázek 1.
Obrázek 1: Spektrum viditelného světla (zdroj: photo.net)
Barevné spektrum, které vidíme například na duze, nemá ostré hranice mezi jednotlivými barvami. Mezi základními, které jsou patrné (modrá, zelená žlutá, červená) jsou odstíny dalších barev, např. tyrkysová a oranžová. Sluneční světlo vnímáme jako nebarevné – bílé, obsahuje všechny vlnové délky ve viditelném rozsahu. Ale pokud z něho odstraníme některé vlnové délky, začne se jevit jako
1
barevné. Pokud například aplikujeme na světlo ze zdroje bílého světla červený filtr, který potlačuje zelené a modré složky, oko vnímá červenou barvu. Spektrální odrazivost (spectral reflectance) Když měříme (např. spektrálním fotometrem) množství světla vyzářeného zdrojem světla nebo odraženého od barevného vzorku pro každou vlnovou délku R(λ), získáme křivku, která je jedinečná pro vyzařovanou, nebo odraženou barvu (Obrázek 2). Tato křivka se nazývá křivka spektrální odrazivosti (spectral reflectance). Když kombinujeme více takových křivek (více barev), získáme novou barvu. To můžeme dělat aditivně – sčítáním (na obrazovce monitoru) nebo subtraktivně – odečítáním (potiskováním papíru). Například na monitoru dostaneme žlutou barvu smícháním R a G, na papíře ji získáme tiskem žlutého inkoustu, který absorbuje modrou složku ve světle odraženém od natištěné žluté vrstvy. Modrou barvu na papíře získáme přetiskem Cyan (azurové) a Magenta (purpurové) (viz Obrázek 6). Některé barvy, které známe z vnějšího prostředí a dají se získat smícháním základních barev R, G, B, nejsou obsaženy v základním spektru: purpurové, růžové, lila a jiné. Když zatočíme spektrum do kruhu, leží tyto barvy mezi červenou a modrou. Takto vzniklý barevný kruh je velmi vhodný pro výběr barev. V kruhu jsou obsaženy všechny možné odstíny barev.
Obrázek 2: Křivka spektrální odrazivosti
Vnímání barev lidským okem
2
Senzory sítnice lidí a živočichů nevnímají světlo jako spojitou změnu jednotlivých spektrálních frekvencí. Na sítnici jsou fotoreceptory nazývané tyčinky citlivé na jas a čípky citlivé na barvu. Čípků je asi 6 milionů a jedna část je citlivá na složku R, druhá na složku G a třetí na složku B. Oko tedy rozděluje viditelné spektrum na tři pásma red, green a blue přibližně po 100 nm, která se částečně překrývají. Citlivost jednotlivých pásem není stejná. Modrá barva je nejméně citlivá, proto se nedoporučuje ji používat při reprodukci např. textu, kde je důležitá rozeznatelnost. Pomocí nervového systému jsou odezvy z jednotlivých pásem převedeny do mozku, a zde vnímány jako barva. Vjem barvy pak závisí na množství světla v jednotlivých pásmech. Dochází tak v oku k aditivnímu míchání těchto různých množství složek R, G, B a vjemu různých barevných odstínů. Na obrázku Obrázek 3 jsou prezentovány odezvy čípků v jednotlivých pásmech (obrázek nerespektuje rozdílnou citlivost čípků na vjem jasu, která je v poměru 1 : 4,6 : 0,06 v pořadí R, G, B). Z obrázku je vidět, že se pásma překrývají, což způsobuje komplikace při reprodukci barev v tisku nebo na obrazovkách.
Obrázek 3: Pásma citlivosti lidského oka
Rozlišení mezi barvami Digitální hodnota barvy (digitální barva) je hodnota získaná skládáním kvantovaných hodnot jasu barevných složek R, G, B. Pokud na každou složku použijeme osmibitové kvantování (256 úrovní) potom získáme 24bitovou hloubku digitálních
3
barev. Počet možných kombinací těchto digitálních hodnot je 224 = 16,7 milionu. Tím je definován digitální prostor možných barev nazývaný true color. Barevný rozsah (color gamut) je rozsah barev, které je schopna určitá technologie poskytnout. Například tisk na papír pomocí procesních tiskových barev CMY (Cyan, Magenta, Yellow) má menší barevný rozsah, než poskytují luminofory CRT obrazovek (Obrázek 4). Je to dáno vlastnostmi barevných pigmentů v inkoustech CMY.
Obrázek 4: Barevné rozsahy luminoforů a tiskových barev
Člověk přirozeně vnímá tři subjektivní atributy barvy: •
barevný odstín H (hue), což charakterizuje, jestli je barva objektu např. modrá, purpurová, žlutá atd.
•
sytost S (saturation), což charakterizuje čistotu barvy objektu z hlediska přítomnosti více spektrálních barev.
4
•
jasnost (tmavost) B (brightness) což charakterizuje, jak intenzivně zdroj svítí nebo jak intenzivně je světlo odráženo od barevného objektu.
Tyto atributy jsou vhodné pro popis přirozeného vjemu barvy na rozdíl od hodnot složek R, G, B, kdy tyto člověk hůře spojuje s nějakou konkrétní barvou. Hodnoty H, S, B jsou základem několika tzv. percepčních barvových modelů (např. HSL, HSB), které budou později popsány. Schopnost přesně rozlišovat rozdíly mezi různými barvami je velmi důležitá v barevné reprodukci. Člověk je velmi citlivý na rozdíly mezi neutrálními barvami (šedé nebo skoro šedé). Je důležitá větší přesnost jejich reprodukce oproti pestrým barvám. Paradoxně ale hůře snášíme odchylky barevnosti oproti odchylkám jasu. To vede k následujícím důsledkům: •
jasové informaci je třeba věnovat větší pozornost z hlediska přesnosti vzorkování a kódování oproti barevné informaci
•
pokud vzorkujeme jasovou a barevnou informaci se stejnou přesností, můžeme část barevné informace zanedbat, aniž se to projeví na kvalitě zpracovávaného obrazu
•
jakmile je schválen zákazníkem barevný náhled, potom odchylky ve vyvážení barev způsobí větší nespokojenost než malé změny v jasu.
Výzkumy ukazují, že u člověka je počet rozlišitelných jasových úrovní (brightness) 60 - 150, počet úrovní barevných odstínů (hue) asi 200, počet úrovní sytosti (saturation) v oblasti tzv. procesních barev asi 100. To vede k závěru, že počet úrovní 256 na každou barevnou složku (24 bitová barevná hloubka) je pro dobrou reprodukci v oblasti tisku procesními barvami a na CRT obrazovkách dostačující. Při zobrazování na LCD obrazovkách je to problematické, protože tyto dosahují výrazně většího jasu a kontrastu, než CRT obrazovky. Potom se zdá počet 256 úrovní na jednu barevnou složku nedostatečný. Dalším faktorem, který má na úroveň rozlišitelnosti barev vliv je nerovnoměrnost barevného vjemu v různých oblastech barevného rozsahu. Pro některé oblasti může zase být počet úrovní 256 nedostatečný, pro jiné oblasti nadbytečný. V současné době se v některých oblastech zpracování tiskových předloh (např. skenování) používají barevné hloubky 36, 42 a 48 bitů.
5
Teplota chromatičnosti Při zpracování předloh (např. při skenování) používáme pro jejich osvětlení bílé světlo. Ale světlo reálného zdroje má taky nějakou barvu (barevný nádech). Pro charakterizaci barvy zdrojů bílého světla používáme pojem teplota chromatičnosti. Vychází se z představy, že při zahřívání tělesa žhne napřed červeně, potom žlutě přes bílou až k modré barvě. Tak je možné barvu záření charakterizovat absolutní teplotou v Kelvinech. Neutrální bílé světlo emitované ze zdroje má teplotu chromatičnosti 5000 K. Při nižší teplotě chromatičnosti má barva tělesa žlutý nádech, při vyšší teplotě modrý nádech. Obyčejné žárovky mají teplotu 3000 K, sluneční světlo v poledne 6000 K, monitory pro oblast grafiky mají 8000 K - 9300 K. Každý zdroj světla má svoji spektrální intenzitu vyzařování (spectral power distribution). Získá se měřením pro jednotlivé vlnové délky, podobně jako křivky spektrální odrazivosti. Existují standardizované zdroje světla, které mají určité konkrétní spektrální rozložení. Na obrázku Obrázek 5 jsou prezentována spektrální rozložení zdrojů A, B, C a D65.
Obrázek 5: Spektrální rozložení vyzařování zdrojů světla
Pro mnoho měření z oblasti zpracování barevných předloh a v textilním průmyslu se používají pro jejich osvětlování standardní zdroje D50 a D65.
Vlastnosti barvových vrstev
6
Svět se nám jeví jako barevný, protože se od různých objektů kolem nás odráží sluneční světlo s různým stupněm absorpce částí viditelného spektra. Když je barvová vrstva osvětlena světlem, tak se po odrazu v důsledku absorpce určitých vlnových délek jeví jako barevná. Při změně barvy osvětlení bude barva barvové vrstvy jiná (metamerismus). Odražené světlo od barvové vrstvy se skládá ze dvou komponent. Za prvé je to část, která se odráží od povrchu vrstvy (povrchový odraz). Zbytek pronikne dovnitř vrstvy a zde se rozptyluje a naráží na částice pigmentu a také na vrstvu potiskovaného substrátu a odráží se ven (difuzní odraz). Výsledkem je vjem barvy, protože se část spektra absorbuje v pigmentu .
Obrázek 6: Aditivní (vlevo) a subtraktivní (vpravo) míchání barev (zdroj: autor)
Při barevném tisku vytváříme barvové vrstvy tiskem konkrétních barev (inkoustů) na potiskovaný materiál. Používá se subtraktivní barevný systém založený na barvách Cyan-azurová, Magenta-purpurová, Yellow-žlutá (Obrázek 6). Tyto tzv. procesní barvy jsou komplementární k aditivním barvám R-Red, G-Green, B-Blue. Každá procesní barva absorbuje svoji komplementární aditivní barvu (např. Cyan absorbuje Red barvu). Kombinací různých množství těchto barev při tisku pomocí síťování nebo rozptylování je možné realizovat dostatečný rozsah barev pro dobrou reprodukci. Překrývání odezev čípků ve viditelném spektru a malé rozdíly v pigmentech při formulaci tiskových barev způsobují určité nepřesnosti, které vyžadují korekce při zpracování předloh. Například neutrální šedá ve středních tónech je vytvářena z 50% C, 40% M a 40% Y. Pokud bychom použili pro všechny 50%, dostali bychom načervenalý nádech.
7
Obrázek 7: Barevný motiv složený z 30% C a Y, a 40% M
Podobně, když přetiskneme všechny tři procesní barvy přes sebe, měli bychom získat teoreticky černou barvu přetisku. Prakticky však dostaneme tmavě hnědou barvu. Takže abychom tuto nepřesnost eliminovali, přidáváme při tisku čtvrtou barvu K-BlacK. Tato čtveřice barev tak vytváří barevný prostor označovaný CMYK.
1.2 Specifikace barev Abychom mohli komunikovat ve světě barev, potřebujeme ohromné množství barevných odstínů nějak numericky specifikovat. Existují sice slovní popisy barev (tyrkysová, růžová, brčálově zelená, okrová atd.), ale to jsou jen hrubé popisy několika málo barev. Pro komunikaci a měření barev používáme specifikace pomocí barvových modelů (prostorů) a barvových vzorkovnic. Hodnoty R, G, B měřené konkrétními zařízeními (skenery, CCD kamery) jsou přístrojově závislé hodnoty. Pro každé měřicí zařízení jsou tyto hodnoty té samé barvy různé. Bylo nutné stanovit systém, který by definoval absolutní, přístrojově nezávislé hodnoty.
Trichromatické složky a souřadnice Pro absolutní numerický popis barvy je třeba definovat tzv. standardního pozorovatele. Důvodem je, že každý člověk vnímá barvy jinak. Standardizace byla provedena již v roce 1931 komisí CIE měřením na určitém vzorku (cca 200) pozorovatelů. Výsledkem jsou funkce r̄(λ), ḡ(λ), b̄(λ) pro RGB barevný model a x̄(λ), ȳ(λ), z̄(λ) pro XYZ model, které se česky nazývají trichromatičtí členitelé. Je tak standardizována citlivost lidského oka v jednotlivých pásmech R, G, B viditelného spektra (Obrázek 8).
8
Obrázek 8: Trichromatičtí členitelé r̄, ḡ, b@
Potom můžeme téměř každou barvu vyjádřit váhovými součty R, G, B složek stanovených komisí CIE na 700 nm, 546,1 nm a 435,8 nm. Nevýhodou je, že ne všechny barvy lze získat tímto součtem, jak je vidět z obrázku Obrázek 7, kdy v rozmezí 436 nm do 546 nm je hodnota trichromatického členitele r̄(λ) záporná. Proto byly komisí CIE definovány nové (virtuální) trichromatické složky X,Y, Z popisující barvy u kterých jsou trichromatičtí členitelé x̄(λ), ȳ(λ), z̄(λ) nezáporní (Obrázek 9). Obdobně jsou standardizovány zdroje světla pomocí jejich spektrálního rozložení S(λ), jak bylo řečeno dříve (Obrázek 5). Každý povrch odrážející světlo je definován pomocí křivky spektrální odrazivosti R(λ).
9
Obrázek 9: Trichromatičtí členitelé x̄, ȳ, z̄ (zdroj: en.wikipedia.org)
Potom můžeme každou barvu definovat trojicí trichromatických složek X, Y, Z pomocí následujících vztahů. __
X = k ⋅ ∫ S(λ ) ⋅ R(λ ) ⋅ x (λ )dλ λ
__
Y = k ⋅ ∫ S(λ ) ⋅ R(λ ) ⋅ y (λ )dλ λ
__
Z = k ⋅ ∫ S(λ ) ⋅ R(λ ) ⋅ z (λ )dλ λ
kde k je definována tak, aby Y=100 pro ideální odraz (v tisku přibližně bílý papír).
Pokud normujeme hodnoty trichromatických složek podle rovnic
x=
X X +Y + Z
y=
Y X +Y + Z
z=
Z X +Y + Z
definujeme tak trichromatické souřadnice x, y, z. Pro z platí z = 1 - x - y. Zobrazením dvou souřadnic x, y v ploše získáme tzv. CIE-xy chromatický diagram ve formě podkovy (Obrázek 10).
10
Obrázek 10: CIExy chromatický diagram (zdroj: en.wikipedia.org)
Na obvodu podkovy jsou zobrazeny spektrální barvy od modré po červenou a na rovné spojnici jsou nespektrální purpurové barvy. Bílá barva je v bodě E přibližně uprostřed podkovy, od tohoto bílého bodu směrem k okrajům se zvětšuje sytost barvy (charakterizuje čistotu barvy - podíl achromatické složky) po maximální sytost spektrálních barev. Tento diagram lze používat prakticky například při míchání barev, zjišťování dominantní vlnové délky a sytosti. Hodnoty X, Y, Z a x, y je možné měřit pomocí spektrálních fotometrů nebo trichromatických kolorimetrů a použít je pro specifikaci barvy.
11
1.3 Barvové modely Barvový model je metoda systematického uspořádání barev, které vnímá standardní pozorovatel. Používaní barvového modelu znamená v podstatě odkaz na mapu barev a jako máme různé mapy pro různé účely, existuje také více barvových modelů. Barvové modely jsou obzvlášť důležité pro návrháře publikací a tiskaře z důvodu vizualizace, kvantifikování a řízení hodnot barev. Barevné posuvy mohou být přesně kvantifikovány, protože každý barvový model má osy a tak je možné v něm číselně specifikovat polohu každé barvy. V tabulce.Tabulka 1 je zobrazen přehled typů barvových modelů používaných v technické praxi.
Tabulka 1: Přehled barvových modelů používaných v praxi (zdroj: autor)
Model RGB Aditivní RGB model je hodně používaný při zpracování obrazu. Je to proto, že barevné kamery a fotoaparáty, skenery a monitory zpracovávají přímo složky r, g, b na svých vstupech nebo výstupech. RGB model vznikne uspořádáním barevných složek R, G, B do systému kartézských souřadnic. Je to přístrojově závislý model, to znamená, že se složky barvy
12
nasnímané např. různými skenery budou od sebe lišit. Hodnoty r, g, b složek je v případě potřeby možné transformovat do jiných modelů. Na obrázku Obrázek 11 je barvový model RGB znázorněn. Každá barva popsaná složkami r, g, b je reprezentována souřadnicemi bodu v této krychli, tedy vektorem, který spojuje počátek s tímto bodem. Všechny neutrální barvy (šedi) leží na hlavní diagonále od černé r = g = b = 0 do bílé r = g = b = max. Například pro barevnou hloubku 24 bitů je max = 255. Změnou délky vektoru určité barvy (rovnoměrná změna všech tří složek r, g, b) měníme jas této barvy, změnou polohy (změna jedné nebo dvou složek r, g, b) měníme barevný tón a sytost barvy.
Obrázek 11: Model RGB (zdroj: software.intel.com)
Hlavní nevýhody RGB modelu: •
není intuitivní, dost obtížně si lze vizuálně přestavit konkrétní barvu na základě tří čísel R, G, B
•
není uniformní (homogenní), vzdálenosti mezi jednotlivými barvami v různých místech modelu jsou různé pro stejné vjemy barevných rozdílů.
Model CMY Subtraktivní model CMY je komplementární k modelu RGB. Pokud předpokládáme rozsah barevných složek v rozmezí 0 - 255 platí vektorová rovnice
13
c 255 r m = 255 − g y 255 b Barvový prostor CMY si lze také představit ve tvaru krychle jak je vidět na obrázku Obrázek 12. V tomto prostoru CMY je černá barva charakterizována hodnotami c = m = y = 255 a bílá c = m = y= 0. Protože hodnoty C,M,Y vznikají jednouchým přepočtem z hodnot R, G, B jsou nevýhody uvedené u modelu RGB stejné i u modelu CMY. Model CMY je vhodný pro oblast reprodukčního tisku. Barevné předlohy jsou reprodukovány jako soutisky tří barevných výtažků azurové, purpurové a žluté barvy tiskem transparentních procesních tiskových barev (inkoustů) C, M, Y na potiskovaný materiál. Jak už bylo řečeno dříve, jako čtvrtá barva se přidává netransparentní černá tisková barva K. Důvodem je, že přetisk tří procesních barev C,M,Y dává černou barvu s červeným nádechem (hnědá). Tak se z modelu CMY stává model CMYK.
Obrázek 12: Model CMY (zdroj: software.intel.com)
Tisk se potom realizuje pomocí čtyř barevných výtažků, které vzniknou procesem separace výtažků z kompozitního barevného obrazu. Separace do CMYKu je v podstatě rozklad kompozitního obrazu do čtyř uvedených barevných složek pomocí dosti složitých algoritmů (UCR, GCR). Z jednotlivých výtažků se vytvoří tiskové formy, které se zakládají na čtyři tiskové jednotky C, M, Y, K a z nich se postupným tiskem jednotlivých barev realizuje tisk vícebarevných motivů.
14
V tomto místě je nutné se ještě zmínit o tzv. přímých tiskových barvách (spot inks). I když se pomocí procesních barev C, M, Y, K dá realizovat barevný tisk dostatečného barevného gamutu, existují od zákazníků požadavky na tisk dalších speciálních barevných odstínů (např. zlatá). V takovém případě dodávají výrobci soubory tiskových barev, které je možné v tiskovinách používat. Příkladem jsou přímé barvy PANTONE (1012 vzorků), AGFA (16 000 vzorků), TRUMATCH (2000 vzorků), FOCOLTONE a další. Je potřeba si uvědomit, že při použití přímé barvy je nutné ji v prepressu zpracovat jako samostatný výtažek, ze kterého se osvítí další tisková forma, tedy musí být k disposici další tisková jednotka. Rozklad takové přímé barvy do CMYKu by barevný vjem této barvy zkreslil a není tedy vhodný. Výrobci přímých barev dodávají spolu s barvami také vzorníky barev vytištěné na různých materiálech kvůli výběru vhodného odstínu a kontrole shody s výsledným tiskem.
Percepční modely Pod pojmem percepční modely máme na mysli barevné prostory s atributy, které popisují barvu ve shodě s intuitivním vnímáním barev, tedy barevný odstín (Hue), sytost (Saturation) a jasnost (Brightness, Lightness). Další části si popíšeme modely HSB a HLS. Model HSB HSB (označován také HSV - Value) je graficky zobrazen na obrázku Obrázek 13 spolu s modelem HLS. Model HSB, tvořený šestibokým jehlanem, je vhodný pro segmentaci objektů v barevných obrazech. Hue je v intervalu 0 - 360° od červené přes žlutou, zelenou, azurovou, modrou, purpurovou zpět k červené. Hodnota Saturace je v intervalu 0 - 1 od středu k plášti prostoru. Hodnota Brightnest je také v intervalu 0 - 1. Maximální hodnota jasu (bílá) je v rovině podstavy jehlanu. Maximální sytosti se dosahuje jen při maximální hodnotě jasu.
15
Obrázek 13: Modely HSB a HLS
Ze souřadnic R, G, B obrazu vypočítáme souřadnice H, S, B podle následujícího programového algoritmu: Pro Hue mezi yellow a magenta, tedy MAX(R, G, B) = R:
H=
MAX (R,G, B) − B MAX (R,G, B) − G − MAX (R,G, B) − MIN(R,G, B) MAX (R,G, B) − MIN(R,G, B)
Pro Hue mezi cyan a yellow, tedy MAX(R, G, B) = G:
H = 2+
MAX (R,G, B) − R MAX (R,G, B) − B − MAX (R,G, B) − MIN (R,G, B) MAX (R,G, B) − MIN(R,G, B)
16
Pro Hue mezi cyan a magenta, tedy MAX(R, G, B) = B:
H = 4+
MAX (R,G, B) − G MAX (R,G, B) − R − MAX (R,G, B) − MIN (R,G, B) MAX (R,G, B) − MIN(R,G, B)
Pro převod do intervalu 0 - 360° se provede H = 60H, je-li S = 0 je H nedefinováno a je-li H < 0, potom se provede H = H + 360.
Výpočet sytosti
S=
MAX (R,G, B) − MIN(R,G, B) pro MAX(R, G, B) > 0 MAX (R,G, B)
S=0
pro MAX(R, G, B) = 0
Výpočet jasu
B = MAX (R,G, B)
Model HLS Tento model je podobný předchozímu s tím rozdílem, že je jinak definována složka jasu a barevný prostor šestibokého jehlanu je nahrazen dvojicí šestibokých jehlanů. Jak je vidět z obrázku Obrázek 13, má složka jasu v rovině maximální sytosti hodnotu 0,5 (oproti hodnotě 1 v modelu HSB). Potom se i hodnoty sytosti budou lišit od hodnot HSB.
Model CIE L*a*b* Jak bylo uvedeno v podkapitole o trichromatických souřadnicích, je možné barvy popsat pomocí trichromatických složek X, Y, Z, nebo trichromatických souřadnic x, y. Tomu odpovídají modely CIE XYZ a CIE xy. Tyto modely, které vyjadřují barvy ve shodě s lidským vnímáním nejsou přístrojově závislé, hodnoty barev tedy nezávisí na tom, jakým způsobem byly měřeny. Mají však podobné nedostatky, jako RGB nebo CMY - neintuitivnost a nehomogennost
17
barevných rozdílů. Bylo vytvořeno více modifikací těchto modelů, aby se tyto nedostatky eliminovaly, z nich nejznámější a velmi používaný v tiskové praxi je model CIE L*a*b* (také CIELAB) a pro barevné monitory systém CIE L*u*v* (CIELUV).
Obrázek 14: Model CIELab
Model CIELAB řeší problém intuitivnosti vnímání barevných souřadnic a homogenity barevných rozdílů. Grafické znázornění chromatické roviny a*, b* je na obrázku Obrázek 14. Jas se mění od černé po bílou na kolmici ve středu chromatické roviny. Systém udává jas barvy L*, barevný tón a* mezi červenou a zelenou a barevný tón b* mezi modrou a žlutou. Převodní vztahy mezi L*a*b* a XYZ jsou definovány následovně: Pro a* = b* = 0 je barevný tón H = 0 a sytost S = 0. Pro ostatní hodnoty platí
b* H = arctan a*
S = a * 2 +b * 2
18
Barevný rozdíl je v tomto modelu definován vztahem
∆E = (L * 2 −L *1 )2 + (a * 2 −a *1 )2 + (b * 2 −b *1 ) 2 Barvový model CIE L*a*b* se v poslední době využívá v tiskovém průmyslu především pro barevnou komunikaci. To znamená, že při srovnávání barev v tzv. Color management systémech - CMS se hodnoty barev ze všech spolupracujících zařízení převedou do tohoto modelu. Vytváříme tzv. ICC profily zařízení (monitor, barevná tiskárna, tiskový stroj atd.), které charakterizují jejich barevné gamuty. Potom se provádí pomocí těchto ICC profilů jejich vzájemná kalibrace. ICC profily je potřeba pro každé zařízení měřit. Kalibrace spolupracujících zařízení umožní dosáhnout barevné shody při interpretaci barevných motivů na výstupech těchto zařízení (např. mezi obrázkem na monitoru počítače a tiskovinou, nebo tiskovým nátiskem z nátiskových tiskáren a tiskovinou).
Otázky na procvičení 1. Charakterizujte pásma citlivosti lidského oka. 2. Jaké atributy barvy přirozeně vnímá člověk? 3. Jaké se používají barevné hloubky při zpracování tiskových předloh (např. skenování)? 4. Jaký barevný systém se používá při barevném tisku? 5. Jaký barevný systém se používá při zobrazování na barevných monitorech? 6. Proč používáme při tisku čtvrtou barvu K? 7. Charakterizujte co je barvový model? 8. Vyjmenujte kódované barvové modely. 9. Vysvětlete pojem percepční barvové modely? 10. Co je to gamut? 11. Uveďte geometrickou reprezentaci modelu CIE L*a*b*? 12. K čemu slouží ICC profily?
19
