Субтрактивные цветовые модели

В отличие от экрана монитора, воспроизведение цветов которого основано на из-

лучении света, печатная страница может только отражать цвет. Поэтому RGB-модель в данном случае неприемлема. Вместо нее для описания печатных цветов используется модель CMY, базирующаяся на субтрактивных цветах (рис. 6.24).

Субтрактивные цвета в отличие от аддитивных цветов (той же RGB-модели) по-

лучаются вычитанием вторичных цветов из общего луча света. В этой системе белый цвет появляется как результат отсутствия всех цветов, тогда как их присутствие дает черный цвет.

Рис. 6.24. Субтрактивная цветовая модель CMY

В последнее время в качестве синонима термина «субтрактивная» иногда исполь- зуют термин «исключающая». Происхождение этого названия связано с явлением отражения света от покрытой красителем поверхности, а также с тем фактом, что при добавлении красителей интенсивность света уменьшается, поскольку свет

поглощается тем больше, чем больше красителя нанесено на поверхность.

Нанесение на бумагу трех базовых цветов: голубого (Cyan), пурпурного (Magenta) и желтого (Yellow) позволяет создать множество субтрактивных цветов.

Физические процессы, лежащие в основе субтрактивного синтеза цвета, были рас- смотрены ранее в разделе «Излученный и отраженный цвет» главы 2, «Основы работы с

цветом». Поэтому здесь мы коснемся только некоторых деталей, позволяющих уточнить практические нюансы использования этой модели. Для этого нам потребуется записать

соотношения, связывающие аддитивные (красный, зеленый, синий) и субтрактивные (голубой, желтый, пурпурный) цвета:

Зеленый + Синий = Голубой; Зеленый + Красный = Желтый;

Красный + Синий = Пурпурный; Зеленый + Синий + Красный = Белый;

Голубой + Желтый + Пурпурный = Черный.

Итак, что же происходит, когда на лист бумаги с нанесенным на него красителем

падает белый свет? Если краситель голубой (сине-зеленый), то он поглощает из спектра красный цвет и отражает голубой. Соответственно пурпурный краситель поглощает комплиментарный ему зеленый цвет, а желтый краситель — синий цвет. Если при печати наложить друг на друга пурпурный и желтый цвета, то получится красный цвет, поскольку пурпурный краситель устранит зеленую составляющую, а желтый — синюю составляющую падающего цвета. Соответственно при печати с наложением всех трех субтрактивных цветов результирующий цвет будет черным.

На  базе  выполненных рассуждений  можно  сформулировать  правило  коррекции

цветового разбаланса при цветной печати: если изображение имеет излишне синий оттенок, то следует увеличить желтую составляющую, поскольку желтый поглощает синие составляющие. Соответственно избыточность зеленого цвета можно скорректировать увеличением пурпурной составляющей, а избыточность красного цвета

— увеличением голубой составляющей.

Цветовая модель CMY

Используется  для  описания  цвета  при  получении  изображений  на  устройствах, которые реализуют принцип ппоглощения цветов. В первую очередь, она используется в

устройствах, которые печатают на бумаге. Название данной модели состоит из названий основных  субтрактивных  цветов:голубого  (Cyan),  пурпурного  (Magenta)  и  желтого

Рис. 6.25. Цветовая модель CMY - поглощение (вычитание) цветов)

Нанесение желтой краски на белую бумагу означает, что поглощается отраженный синий цвет. Голубая краска поглощает красный цвет. Пурпурная краска — зеленый. Комби-нированне красок позволяет получить цвета, которые остались — зеленый, красный, синий и черный. Черный соответствует поглощению всех цветов при отражении.

На практике добиться черного смешиванием сложно из-за нендеальности красок, поэтому в принтерах используют еще и краску черного цвета (black). Тогда модель называется CMYK, Необходимо также отметить, что не всякие краски обеспечивают указанное выше вычитание цветов CMY.

В таблице 6.1 для сравнения представим описание некоторых цветов в моделях RGB и CMY.

Таблица 6.1. Описание цветов в моделях RGB и CMY

Соотношение для перекодировки цвета из модели CMY в RBG:

r   1  c

g   1  m

b   1  y

Здесь считается, что компоненты кодируются числами в диапозоне от 0 до 1. Для другого диапозона чисел можно записать соответствующие обратное соотношение.

CMY и CMYK

Существуют две наиболее распространенные версии субтрактивной модели: CMY

и CMYK. Первая из них используется в том случае, если изображение или рисунок будут выводиться на черно-белом принтере, позволяющем заменять черный картридж на цветной (color upgrade). В ее основе лежит использование трех субтрактивных (вторичных) цветов: голубого (Cyan), пурпурного (Magenta) и желтого (Yellow). Теоретически при смешивании этих цветов на белой бумаге в равной пропорции получается черный цвет.

Однако в реальном технологическом процессе получение черного цвета путем сме-

шивания трех основных цветов для бумаги неэффективно по трем причинам.

Невозможно произвести идеально чистые пурпурные, синие и желтые краски. Поэтому

цвет получается не чисто черным, а грязно-коричневым.

На создание черного цвета с помощью модели CMY тратится в три раза больше

краски.

В силу перечисленных факторов при печати чистого черного цвета используется

добавка дополнительной черной компоненты цвета. Эта технология приводит также к улучшению качества теней и серых оттенков. Интенсивность каждой из четырех компонент цвета может изменяться в диапазоне от 0 до 100 %.

В аббревиатуре модели CMYK используется буква «К» (последняя буква слова Black) для того, чтобы избежать путаницы, поскольку в английском языке с буквы «В» начинается не только слово Black (черный), но и слово Blue (синий). Встречается еще один вариант трактовки использования этой буквы как аббревиатуры термина Key color (ключевой цвет).

Ограничения модели CMYK

CMYK-модель имеет те же два типа ограничений, что и RGB-модель: аппаратная

зависимость; ограниченный цветовой диапазон.

В CMYK-модели также нельзя точно предсказать результирующий цвет только на

базе численных значений ее отдельных компонентов. В этом смысле она является даже более аппаратно-зависимой моделью, чем RGB. Это связано с тем, что в ней имеется большее количество дестабилизирующих факторов, чем в RGB-модели. К ним в первую очередь можно отнести вариацию состава цветных красителей, используемых для создания печатных цветов. Цветовое ощущение определяется еще и типом применяемой бумаги, способом печати и, не в последнюю очередь, внешним освещением. Последнее неудивительно — ведь никакой объект не может отразить цвет, отсутствующий в источнике излучения.

В силу тот что цветные красители имеют худшие характеристики по сравнению с люминофорами, цветовая модель CMYK имеет более узкий цветовой диапазон по сравнению с RGB-моделью (рис. 6.26). В частности, она не может воспроизводить яркие насыщенные цвета, а также ряд специфических цветов, таких, например, как металлический или золотистый.

Рис. 6.26. Сопоставление цветовых охватов RGB и CMYK - моделей

Об экранных цветах, которые невозможно точно воссоздать при печати, говорят, что они лежат вне цветового охвата (gamut alarm) модели CMYK (рис. 6.26). В большинстве графических пакетов под такими цветами понимаются цвета, которые могут быть представлены в формате RGB или HSB, но при этом не имеют печатных аналогов в цветовом пространстве CMYK (рис. 6.27).

Рис. 6.27. Несовпадение цветов, отображанмых на экране монитора, с печатаемыми на принтере.

При распечатке цвета становятся темными и приглушенными.

Несоответствие цветовых диапазонов RGB- и CMYK-моделей представляет серьез- ную проблему. Судите сами: полученная вами на экране монитора в результате напряженной работы прекрасная картинка при распечатке вдруг превращается в унылое и блеклое подобие оригинала. Для предотвращения подобной ситуации разработчиками графических программ предусмотрен комплекс специальных средств.

Наиболее простые основаны на выявлении и коррекции несоответствующих цветов

непосредственно в процессе редактирования.

Более  кардинальные  предназначены  для  расширения  цветового  пространства

CMYK-модели.

И наконец самый «продвинутый» — использование систем управления цветом —

CMS (color management systems).

К первой группе средств, используемых при подготовке изображения для печати,

можно отнести следующие.

Редактирование  изображения  в  формате CMYK-модели. Хотя  относительно

целесообразности применения этого способа существуют прямо противоположные мнения, не вдаваясь в физические аспекты дискуссии, отметим, что полученное в этом случае при печати изображение будет соответствовать наблюдаемому на мониторе.