Проблемы профилирования цветовых устройств: взгляд с позиции X-Rite
Цвет для человека является одним из главных каналов информации об окружающем его мире. Именно с этим связано повышенное внимание профессионалов, работающих с цветом в разном его проявлении, к качеству воспроизводства цветов посредством применяемых ими инструментов и оборудования. Проблемы цветопередачи всегда были непонятными для обычного потребителя и критичными для профессионалов. До конца данные проблемы не разрешены и в настоящее время, но вследствие широкого внедрения в жизнь компьютерных технологий обработки цвета с ними сталкиваются уже не только профессионалы, но и многие рядовые пользователи.
В общих чертах
Прежде всего представим общий взгляд на проблемы цветопередачи и цветокалибровки и дадим некоторые рекомендации для их проработки. В целом ситуация выглядит следующим образом. В идеальном случае компьютерная система оперирует только цифровыми данными, причем информация о цвете внутри компьютерной системы всегда абсолютно правдива. Но человек потребляет информацию о цвете в аналоговом виде, и потому все устройства ввода и вывода должны преобразовывать цифровую информацию в аналоговую или наоборот. Качество настроек процесса преобразования, как настройки любого аналогового прибора, всегда имеет какието допуски и отклонения. Настроить аналоговый механизм (или процесс) раз и навсегда невозможно — в этом и заключается причина всех сложностей цветопередачи.
Из этого можно сделать вывод и о единственно возможном способе решения проблемы: для получения стабильного (но необязательно верного — это отдельный вопрос) качества цветопередачи все приборы ввода и вывода нужно периодически калибровать и профилировать с максимально возможным сохранением неизменными условий этих процедур. Есть еще, конечно, проблема несовпадения цветового охвата устройств различных типов, но это уже несколько другая тема.
Процесс приведения оборудования в такое состояние, когда результаты его работы будут гарантированно удовлетворять запросам пользователя, не случайно разделен на две части: калибровка и профилирование. За получение статистически одинаковых результатов при работе отвечает процедура калибровки, а за получение при этом правильных при сравнении с неким эталоном результатов — процедура профилирования. Процедура калибровки заключается в приведении устройства (или процесса) в такое состояние, при котором в режиме эксплуатации пользователь получит максимально идентичные результаты при многократном повторении одной и той же работы. Процедура же профилирования заключается в настройке специальных параметров устройства или программного обеспечения таким образом, чтобы пользователь мог получить на выходе заранее ожидаемые результаты, то есть чтобы цвет на выходе было максимально похож на цвет на входе.
Автоматизированный спектрофотометр X-Rite DTP41
 |
|
Сканеры
Самым популярным устройством ввода цвета в компьютерную систему до недавнего времени были устройства сканирования. И хотя существует огромное количество видов и разновидностей сканирующих устройств, процедуры калибровки и профилирования для всех устройств по сути своей одинаковы.
Процедура калибровки сканера в узком понимании сводится к автоматической калибровке сканирующей линейки или головки, которую механизм производит аппаратно перед каждым сканированием. Эта процедура заключается (для наиболее распространенных в настоящее время светодиодных сканеров) в приведении отдельных диодов, считывающих информацию о цвете сканируемого оригинала, в некое одинаково настроенное состояние, при котором разные диоды светоприемной линейки считывают один и тот же цвет одинаково. С этой целью сканер перед каждым сканированием автоматически считывает всеми диодами один и тот же белый цвет и корректирует полученное для достижения наиболее верных результатов. В более широком понимании процедура калибровки может включать настройку яркости и контраста для стандартных работ, настройку драйвера сканера на точку белого и черного, соблюдение процедуры прогревания лампы сканера, исключение влияния перепадов напряжения на сканер (для этого нужно использовать не самый дешевый источник бесперебойного питания, обеспечивающий всегда питание устройства от внутренних батарей) и т.д. И наконец, обработка оригинала на краях области сканирования и в середине ее, как правило, дает различные результаты, так что размещение оригинала на стекле сканера, в принципе, тоже калибровка.
Комплексное решение X-Rite MonacoPROOF
Что касается профилирования сканера (да и любого устройства), то это процедура построения ICCпрофиля устройства, регулирующего изменение цветопередачи в процессе обработки таким образом, чтобы учесть физические характеристики конкретного устройства для нивелирования погрешностей воспроизведения цвета.
Построение ICCпрофиля для сканера заключается в сканировании стандартных профилировочных таблиц IT8 на отражение (reflective) или на просвет (transparent) в зависимости от того, какой сканер нужно профилировать. После сканирования специальным программным обеспечением производятся сравнение полученного результата (сканированного файла) с мастерфайлом значений, соответствующих именно этой таблице, расчет корректирующих значений (или отклонений), которые необходимо учитывать программноаппаратной системе для получения приемлемого результата работы. Профилировочные таблицы (или, подругому, мишени) обычно входят в состав соответствующих софтверных пакетов и часто поставляются вместе с профессиональными моделями сканеров, но могут приобретаться и отдельно (розничная цена — около 100 долл.). Здесь нужно учитывать, что мастерфайл, поставляемый с таблицей, может соответствовать как таблице определенного типа, так и конкретной таблице (точнее, мастерфайл строится для партии таблиц в несколько сотен экземпляров). Чем солиднее производитель и дороже система, тем более точно мастерфайл соответствует конкретному экземпляру мишени и, как следствие, тем более точно будет построен ICCпрофиль устройства.
Для профилирования сканера подходит практически любая профилировочная программа. Признанный лидер на рынке контрольноизмерительного оборудования — компания XRite — предлагает целый ряд продуктов, начиная от решений начального уровня MonacoEZcolor и профессиональных программ Pulse ColorElite и MonacoPROOF и заканчивая мощным многофункциональным решением MonacoPROFILER.
MonacoEZcolor (розничная цена 300 долл.) является практически оптимальным решением для индивидуального использования. Это ПО позволяет создавать точные ICCпрофили мониторов, сканеров и персональных принтеров для использования их в программах, имеющих функцию управления цветом (color management). MonacoEZcolor включает мишень стандарта IT8 на отражение и утилиту Monaco ColorWorks для программного профилирования устройств, поддерживает возможность подключения аппаратного колориметра MonacoOPTIX XR, а кроме того, отличается легкостью в применении при высоком качестве получаемых результатов.
|
|
В цифровом формате
В настоящее время в качестве устройства ввода цвета традиционные сканеры все больше теснят цифровые фото и видеокамеры. В принципе, цифра — такой же сканер, и даже тип светоприемника (ПЗСматрица) у цифры такой же, как у обычного планшетника. Однако в плане получения изображения эти два устройства кардинально отличаются друг от друга. Если в сканере в качестве источника света используется стандартная калиброванная лампа, то источником света для камеры может быть что угодно. В этом и заключается основная проблема профилирования цифры. Процедура очень похожа на описанную выше, требуется только приобрести специальную профилировочную таблицу (около 400 евро), однако необходимость соблюдения жестких условий по освещению не только при профилировании, но и при рабочей съемке делает процесс весьма проблематичным, если не бессмысленным. В общем, сама задача профилирования цифровой фотокамеры имеет смысл только для профессиональной фотостудии.
Калибратор MonacoOPTIX
Тем не менее существуют как специализированные программные продукты для решения этой задачи
(XRite MonacoDColor), так и поддерживающие эту функцию стандартные пакеты ( Pulse ColorElite, MonacoPROFILER версии Platinum). Здесь нужно отметить, что цифровые камеры имеют, как правило, настраиваемые режимы для съемки с различными источниками освещения, что, по сути, является аппаратным профилированием для конкретных условий, но в сложных ситуациях автоматика часто не справляется с условиями реальной сцены.
|
|
Мониторы
Незаменимым звеном в компьютерной цветообработке является устройство отображения. Как правило, это монитор — электроннолучевой или жидкокристаллический. Данный прибор с точки зрения цветопередачи является весьма специфическим, поскольку дисплей демонстрирует нам не пассивные, то есть отраженные, а активные, светящиеся цвета. Это означает, что восприятие цвета на мониторе в принципе не может совпадать с восприятием такого же цвета на распечатке, но вполне возможно сделать эти цвета очень похожими друг на друга.
Применительно к монитору следует особо иметь в виду процедуру калибровки. Как и для сканера, здесь очень важно обеспечение стабильных условий работы аппарата в части электропитания, магнитных и радиопомех, условий освещенности и настройки дисплея. Для правильной работы температура цвета монитора должна быть соответствующей условиям окружающего освещения. В большинстве случаев следует опираться на температуру в 6500 K (это значение считается соответствующим средней интенсивности солнечного света), так как основное большинство пользователей работают в обычных помещениях, не имеющих нормированного по температуре освещения, то есть в условиях дневного освещения. Нужно также отметить, что при отсутствии нормированного окружающего освещения не так уж и важно, какую температуру выбрать — все равно можно построить профиль, позволяющий работать на мониторах с достаточно достоверным отображением цвета. В случае же использования световых столов для просмотра полученных отпечатков (в большинстве случаев температура их освещения — 5000 К), безусловно, лучше построить профиль для той температуры, с которой работает просмотровое оборудование. Не последнюю роль играет и размещение монитора относительно источников света на рабочем месте, и снабжение его антибликовым козырьком.
Отдельно следует упомянуть неоднородность картинки на разных участках экрана монитора. Известно, что как у электроннолучевых устройств существует проблема недостаточности засветки люминофора на проблемных участках по краям экрана, так и у жидкокристаллических дисплеев есть проблема неоднородности подсветки матрицы. К сожалению, приходится констатировать, что компания BARCO, единственная из всех предлагающая устройства, поддерживающие независимую настройку 24 зон экрана монитора, перестала выпускать свои знаменитые профессиональные мониторы. В настоящее время единственной возможностью, если можно так сказать, калибровки однородности отображения экрана монитора остается выбор конкретного экземпляра устройства. Для этого необходимо заранее подготовить файл с изображением нужного размера сплошной заливки чистым серым цветом средней интенсивности с регулярным узором, отличающимся по цвету от заливки на 45 пунктов. Просмотр этой «тестовой таблицы» многое расскажет вам о конкретном экземпляре выбираемого устройства. К тому же для этого существуют специализированные программы различных производителей. Сегодня разработчики жидкокристаллических мониторов предпринимают значительные усилия для обеспечения реальной возможности управлять качеством картинки. В качестве примера можно привести монитор iiyama AQU5611DTBK, обеспечивающий с помощью фирменной технологии IPS (In Plane Switching) высокую точность цветопередачи и широкий угол обзора при отсутствии цветовых искажений. Правда, для работы этого монитора требуется специальная видеокарта, да и стоит он около 9500 долл. Справедливости ради отметим, что сегодня все еще продолжаются продажи профессиональных 22дюймовых мониторов производства Mitsubishi, а значит, решать задачу качественной настройки этих устройств нужно будет еще много лет.
Калибратор MonacoOPTIX XR PRO Edition
Что касается собственно профилирования монитора, то эта процедура наиболее прогнозируема и понятна, так как здесь задействованы всего два технологических звена — колориметр и само калибруемое устройство, что сокращает погрешности измерений. Колориметр размещается на согласованном месте экрана монитора, после чего профилировочная программа генерирует цвет, выводимый на монитор, и считывает получившийся результат, сравнивая его с данными о посылаемом сигнале. Эта процедура повторяется необходимое количество раз, а затем на основании разницы управляющего сигнала и результата строится стандартный ICCпрофиль монитора.
Для этой задачи XRite предлагает два специализированных продукта. Колориметр DTP92 — это самое популярное и распространенное в мире аппаратное решение для обеспечения калибровки и профилирования CRTмониторов (розничная цена — 530 долл. без профилировочного ПО). Исключительное качество построения ICCпрофилей достигается за счет использования встроенного в колориметр процессора, обеспечивающего поканальную обработку результатов замера сразу же после его произведения. Достоинствами данного устройства являются четкое соответствие международным цветовым стандартам CIE, поддержка широкого диапазона цветовых температур от 2856 до 9300 K, высочайшая точность и аккуратность при построении профилей, поддержка платформ Mac, Wintel, Sun и SGI, а также наличие интерфейса USB или RS232.
Прибор поддерживается большинством профилирующих комплексов сторонних производителей, а от XRite поставляется в составе решения XRite Color Monitor Optimizer System (в розницу стоит 700 долл.). Нужно, однако, учесть, что DTP92 нельзя использовать для профилирования жидкокристаллических мониторов, так как колориметр крепится к экрану дисплея на присоске, что для матриц противопоказано. Универсальными же решениями для любых мониторов являются колориметр DTP94 (250 долл. без профилировочного ПО) и комплекты XRite MonacoOPTIX XR и MonacoOPTIX XR PRO на его основе.
MonacoOPTIX XR PRO (440 долл.) — комплект, разработанный для опытных пользователей и профессионалов, которым требуются высокий уровень контроля, гибкость в настройках и наличие мощного инструментария для создания и редактирования профилей. Комплект включает колориметр, экспертное программное обеспечение с поддержкой использования в рабочих группах и расширенный набор инструментов для создания и редактирования профилей самого высокого качества. Особенностями данного комплекта являются возможность создания ICCпрофилей для TFT/LCD и CRTмониторов, тонкая настройка цветового баланса и точки белого и поддержка аппаратной настройки точки белого при наличии расширенного управления на мониторе, а также расширенные возможности контроля запирающего напряжения для отображения черного цвета. Кроме того, этот комплект позволяет производить аппаратную настройку яркости и контраста и адаптивную настройку яркости на LCDмониторах. Также при необходимости можно производить быстрое профилирование (пропуск калибровочной процедуры). Комплект включает резидентную программу слежения и напоминания о необходимости калибровки, позволяет обеспечивать слежение за изнашиванием монитора и снабжен интуитивной системой установки напоминаний о калибровке в зависимости от тенденций старения оборудования. Среди прочих преимуществ — возможность проверки верности построения профиля, поиск цветов, выходящих за поле гаммы, настройка одинаковых значений на составных мониторах в одной рабочей группе и опциональное настольноориентированное профилирование для обеспечения наивысшей точности. Эти приборы поддерживаются всеми остальными комплексными пакетами XRite: MonacoEZcolor, MonacoPROOF, MonacoPROFILER и Pulse ColorElite.
|
|
Проекторы
В настоящее время популярность набирает такое устройство отображения, как мультимедийный проектор. К сожалению, ничего подобного системам профилирования других компьютерных устройств для проекторов сегодня не предлагается. Можно только констатировать, что само устройство, как правило, имеет схожие с мониторными настройки отображения цветов и это позволяет настроить устраивающую пользователя цветопередачу хотя бы визуально.
|
|
Принтеры
Важнейшим выводным устройством компьютерной системы, без сомнения, является принтер. Настройка и профилирование принтеров любых типов и технологий представляют собой примерно одинаковые процессы. В основе их лежит сравнение с помощью специального профилирующего программного обеспечения результата печати устройства с цифровой информацией о переданном для печати файле и выработка на основании расхождений рекомендаций для изменения процесса печати в виде стандартного ICCпрофиля.
Процедура калибровки печатающего устройства более многофакторна, чем соответствующий процесс для сканера или монитора. При печати на результат влияют не только внутреннее состояние устройства и окружающая среда, но и качество и состояние носителя и расходных материалов. Профилирование принтера нужно проводить для любого отдельного процесса, под которым следует понимать комплекс определенных факторов и материалов. Изменение любой составляющей процесса печати неминуемо приводит к отклонению в отображении цвета. Под материалами следует понимать пигменты (картриджи, тонеры) и носители (бумаги, пленки, ткани). К факторам относятся все внешние воздействия (изменение окружающей температуры и влажности), а также сам компьютер, управляющий печатью и способный повлиять на изменение цвета. Нужно учитывать, что расходные материалы в начале их эксплуатации и ближе к окончанию срока использования имеют весьма нестабильные характеристики, поэтому профилировать устройство с новыми, только что вскрытыми расходными материалами имеет смысл и в самом начале их применения, и через некоторое время работы, например при использовании 510% емкости пигмента. То же самое относится и к таким расходным материалам, как, например, барабаны для лазерных принтеров или ремни переноса изображения.
Высокоскоростной автоматизированный спектрофотометр X-Rite DTP70
Существует множество инструментов XRite, с помощью которых можно строить профили печатающих устройств. Список этот состоит из нескольких десятков комплексов ценой от 500 до 7000 долл., весьма строго позиционируемых в зависимости от класса выполняемых задач.
Простейшее решение для домашних пользователей — программа MonacoEZcolor без прибора контроля (спектрофотометра). Процесс профилирования построен на сканировании пользовательским сканером результата печати и профилировочной таблицы, которая входит в комплект поставки, и на расчете профиля принтера на основании сканированных данных. Пользователь должен напечатать на принтере набор шкал, которые генерирует профилировочная программа. Затем в определенное место листа с распечатанными шкалами требуется прикрепить таблицу IT8. Получившаяся «аппликация» сканируется любым сканером, а потом на основе скана и соответствующего мастерфайла программа строит профиль принтера и сканера за один прогон. А поскольку это решение не требует спектрофотометра, цена такого комплекта весьма невысока.
В сегменте профессиональных пользователей (дизайнеров, компьютерных графиков и фотографов) производителем в качестве решения начального уровня рекомендуется комплект Pulse ColorElite (от 1000 долл.), который в минимальной комплектации содержит спектрофотометр Pulse и профилировочный софт ColorElite; имеются и комплекты с калибратором MonacoOPTIX XR. С помощью таких инструментов можно профилировать весьма широкий спектр оборудования: мониторы, сканеры, принтеры, цифровые фотокамеры. При этом профессиональную линейку комплектов можно разделить на два направления — профилирование RGBустройств и профилирование RGB&CMYKустройств. Если необходимо профилировать, например, принтер, работающий изпод драйверов операционной системы, то вполне достаточно комплектов RGB. Если же необходимо работать с принтерами/плоттерами, работающими через RIP, который считает в пространстве CMYK, то нужно использовать комплект RGB&CMYK. В первую категорию входит, в частности, вышеупомянутый комплект Pulse ColorElite, а во вторую категорию — и более дорогие решения, в качестве прибора измерения использующие, например, спектрофотометр DTP41.
Универсальный спектрофотометр X-Rite DTP45
DTP41 — очень популярный и широко распространенный автоматизированный спектрофотометр производства XRite (от 2500 долл.), являющийся самым подходящим инструментом для регулярной калибровки, осуществления профессионального менеджмента цвета и контроля производственного процесса цветной печати. Используя спектральную технологию измерения цвета, этот прибор способен произвести замеры с высочайшей точностью и предоставить детальное описания цвета. Спектрофотометр полностью автоматизирован; время одного замера составляет у него 0,25 с, что позволяет измерить серию цветных образцов за очень короткое время. Данные измерений автоматически посылаются непосредственно программе менеджмента цвета в компьютер. Продолжительность замера одного ряда калибровочной мишени составляет всего несколько секунд, а для построения полнофункционального ICCпрофиля необходимо менее 10 минут. Серия DTP41 включает спектрофотометры, работающие в проходящем и отраженном свете (индекс /T), приборы, снабженные UVфильтром (индекс UV) и инструменты с удлиненной базой для работы с широкими материалами (индекс W9). DTP41 совместим со всеми распространенными компьютерными платформами (Mac, Wintel, Sun и SGI) и поддерживается практически всеми профилирующими программами, а гибкость использования сделала его основным инструментом почти во всех системах управления цветом.
В скором времени DTP41, видимо, будет снят с производства, так как на рынке появилась модель DTP45 — новый универсальный спектрофотометр, совмещающий в себе функциональность двух приборов — DTP41 и DTP22, то есть он обладает преимуществами систем как автоматизированных измерений, так и точечных. DTP45 может измерять образцы в автоматическом режиме протяжки полос со шкалами и делать точечные измерения, для чего верхняя часть прибора отделяется от базы и выдвигается складная лапка. Получается ручной прибор, да к тому же оснащенный ЖКдисплеем для отображения информации о скане. DTP45 позволяет обеспечить настройку оборудования для точного отображения самых сложных цветов, что является обязательным условием построения всех цифровых цветопробных систем и часто имеет очень важное значение в сегменте печати высококачественной коммерческой продукции.
В качестве софтверной части комплекса может использоваться, например, профилировочный пакет MonacoPROOF (1700 долл.), предназначенный для калибровки и построения профилей устройств и машин, работающих в цветовых пространствах RGB и CMYK. Мощные возможности MonacoPROOF и исключительное качество получаемых ICCпрофилей делают этот пакет законченным решением для профессиональных пользователей и организаций. Пакет позволяет с помощью встроенного редактора осуществлять подстройку и редактирование ICCпрофилей, создание профилей печатного оборудования для последующего их использования в качестве модели печатного процесса, поддержку правильности работы устройств посредством подпрограмм линеаризации/калибровки профилей. Комплекты, состоящие из прибора и софта, прибор+софт MonacoPROOF имеют наиболее выгодное соотношение «цена/качество» для профессионального использования на среднем и высоком уровне.
Для построения профилей печатных устройств может применяться любой из более старших комплектов, но наиболее мощные и дорогие решения XRite ориентированы на рынок офсетной и флексографской печати. Поскольку для профилирования полиграфического процесса требуется измерение большего количества цветовых образцов шкалы, то измерительные приборы должны быть более производительными и более автоматизированными, а профилировочный софт должен не только поддерживать работу в пространствах RGB и CMYK, но и позволять профилирование 5, 6, 7 и 8красочных устройств. В качестве решения самого высокого уровня можно рекомендовать комплект в составе спектрофотометра DTP70 и программного обеспечения MonacoPROFILER (цена от 5500 долл.).
DTP70 — новейший высокоскоростной автоматизированный спектрофотометр XRite, изготовленный по технологии XYсканирования. Сегодня это самый быстрый и продвинутый контрольноизмерительный инструмент. Средняя скорость его измерения — около 100 замеров в минуту, измерение типичных калибровочных таблиц происходит за 30 секунд, а профилировочных таблиц IT8 — менее чем за 3 минуты. DTP70 предлагает высокоскоростное сканирование по XYтехнологии (сканирование образца происходит в двух направлениях, с последующим аппаратным перерасчетом результатов) по нажатии однойединственной кнопки с автоматическим позиционированием таблиц и контролем ошибок чтения.
Мощнейший профилирующий комплекс MonacoPROFILER — наиболее передовое на данный момент решение, предназначенное для генерации ICCпрофилей и калибровки RGB, CMYK (в версии Gold), а также Pantone Hexachrome и 5, 6, 7 и 8красочных устройств (в версии Platinum). MonacoPROFILER предлагает всесторонний охват по профилированию каждого участка технологического процесса, осуществляя работу с самым широким спектром оборудования. Пакет обеспечивает полнофункциональность управления, создания и редактирования ICCпрофилей самого высокого качества, позволяет строить профили с использованием расширенного набора элементов профилировочной мишени. Цена программного комплекса колеблется от 3000 до 4300 долл. в зависимости от специальных возможностей. В их числе — экспертное управление генерации черного, включающее UCR/GCRкривые и нейтрализацию цвета бумаги, а также тонкая настройка профилей управления яркостью, насыщенностью и кривыми цветов в редакторе профилей. Еще одно преимущество данного ПО — моделирование процессов с использованием ICCпрофилей.
|
|
В заключение
Несомненно, читатели уже заметили, что спектр решений для настройки цветовых устройств только одного производителя — компании XRite — очень широк и что пользователь любого уровня сможет выбрать систему, подходящую для его задач и соответствующую его бюджету. Хочется также отметить, что результаты приведения компьютерной системы в калиброванное состояние зависят не столько от цены и «навороченности» измерительного прибора и софта, сколько от тщательности и аккуратности работы по построению сбалансированных профилей и по настройке всех устройств, участвующих в процессе получения цвета.
Очень хорошие результаты достижимы и при использовании недорогих решений, тогда как небрежная работа с комплексом в несколько тысяч долларов может ничего не дать. Известно, например, что многие весьма солидные студии в качестве контрактной цветопробы используют не дорогие специализированные аппаратные решения, а прекрасно откалиброванный и профилированный струйный принтер EPSON.
Вопросы калибровки полиграфического печатного оборудования (то есть обеспечение постоянства воспроизведения цвета в разных работах и в тираже) выходят за рамки темы настоящей статьи. Стоит лишь отметить, что эта непростая задача под силу только либо очень опытному и грамотному профессионалу, либо пользователю, работающему на максимально автоматизированном и содержащемся в идеальном состоянии печатном оборудовании.
Автор выражает благодарность за предоставленные материалы и за помощь в подготовке статьи техническому эксперту компании «Апостроф Принт» Антону Переходе и руководителю проекта компании NBZ Computers Альберту Смирнову.
|
|