Единица измерения цветового оттенка: Измерения цвета и света, спектрометры

Содержание

Системы контроля цвета

1 — 2002

Светлана Фомина

В природе не существует
слишком стройных женщин,
слишком богатых мужчин
и слишком точных систем
цветовоспроизведения.
Рик Уоллес

Как пробуют цвет?

Аналоговая цветопроба

Цифровая цветопроба

Как контролируют цвет?

Оптическая плотность сплошного красочного слоя

Показатель растискивания

Относительный контраст печати

Показатель красковосприятия

Цветовой баланс «по серому»

Отклонение цветового тона и ахроматичность

Спектрофотометры, колориметры и измерение цветов на отпечатках

Спектрофотометрический контроль

И несколько слов о системах…

Денситометры

Пути решения проблем с цветом

Система управления цветом на допечатной стадии в процессе тиражной печати

… А красная ли роза, когда ее никто не видит? Создавая понятие «вещи в себе», Кант вряд ли задумывался над проблемой управления цветом в процессе печати.

Нас же этот вопрос интересует в куда большей степени, нежели философские искания. И хотя проблему несоответствия цветовых параметров на разных носителях трудно назвать философской, особенно когда речь идет об отказе заказчика от готового тиража из-за несоответствия цветов на пробном оттиске и готовой продукции, все же оттолкнемся от риторического вопроса: а красная ли роза, когда ее видят все? Тем самым мы подчеркнем важность контроля над цветом в полиграфическом процессе.

Рик Уолес сказал: «В мире цветной компьютерной печати режима WYSIWYG (что видим, то и получаем) не существует. Поставьте рядом десять компьютеров и воспроизведите на экране одно и то же изображение красной розы. Можно почти с уверенностью сказать, что на экранах вы увидите десять оттенков красного цвета. Но с изображением той же розы, напечатанным на бумаге, не совпадет ни одна из картинок на мониторе». Можно реализовать управление цветом и не калибруя монитор, но судить об истинном цвете нужно не по экрану, а по отпечаткам с откалиброванных принтеров и цветопробных систем.

Как пробуют цвет?

Важнейшим моментом во всех подготовительных к печати тиража процессах является печать пробного оттиска, поскольку именно его вы показываете заказчику. Он может быть использован в качестве документа для подтверждения правильности выполнения заказа, а также при разрешении различных конфликтных ситуаций.

До появления цветопробы в ее сегодняшнем виде для контроля качества цветоделенных фотоформ использовали хромоскоп и цветную фольгу.

Различают два вида цветопроб: экранную и на твердом носителе. За экранную цветопробу можно принять изображение на откалиброванном мониторе. Обычно это первичная цветопроба, призванная помочь оператору, занимающемуся цветоделением, правильно выполнить необходимую цветокоррекцию. При такой пробе можно говорить лишь о первоначальной оценке изображения. Цветопробу на твердом носителе можно разделить на три вида: цифровую, аналоговую и пробную печать.

Пробная печать обеспечивает наибольшее соответствие цветопробного оттиска будущему печатному. Это достигается в основном за счет использования тиражных материалов (краски, бумаги). Но по сравнению с цифровой и аналоговой пробная печать более дорога. В этом случае возрастает цена ошибки, допущенной на стадии изготовления фото- и печатных форм.

В настоящее время наиболее популярными являются аналоговая и цифровая цветопробы. Одной из ведущих фирм — производителей этих устройств является фирма DuPont. В начале 80-х годов ею был разработан Eurostandard Cromalin. Торговая марка Cromalin уже стала именем нарицательным в лексике полиграфистов и в настоящее время имеет очень широкую известность на российском рынке систем цветопробы. DuPont Cromalin — это полная технологическая система для изготовления позитивной аналоговой и цифровой цветопроб форматов от А4 до А1, включающая оборудование и расходные материалы.

К слову, с 1998 года начало развиваться совершенно новое направление продукции Cromalin — декоративный Cromalin (Art Cromalin), способный решать ранее невыполнимые задачи. Данное направление разработано для трех основных областей применения: изготовление деколей для керамики и фарфора, изготовление аналоговой цветопробы для флексографской печати путем переноса изображения непосредственно на гибкий запечатываемый материал (полиэтилен, алюминиевую фольгу и др.) и художественное оформление различных поверхностей и предметов. При этом нанести изображение можно на любую поверхность и таким образом украсить стены, машины, бассейны (изображение устойчиво к воде), дома, улицы и все, что вам необходимо.

Итак…

Аналоговая цветопроба

Цветопроба этого типа применяется, как правило, для контроля качества и выполняется с цветоделенных растрированных форм — негативов или позитивов.

Системы изготовления цветопробы непосредственно с фотоформ производятся несколькими фирмами, среди которых наиболее известными являются DuPont, Kodak, Imation, Agfa.

Преимуществами аналоговой цветопробы можно считать не только небольшое отклонение колометрических характеристик от офсетного оттиска, но и возможность контроля качества готовой фотоформы, а именно: растрирования, векторных элементов, треппинга. Немаловажно и то, что системы аналоговой цветопробы принципиально готовы к переходу на любой иной набор цветов, например Pantone, а также на пигментные пленки для любой смесевой краски, используемой заказчиком.

К недостаткам систем аналоговой цветопробы относятся высокая себестоимость оттиска, встречающееся иногда отсутствие возможности изготовления цветопробы на тиражной бумаге, а также в некоторых системах — невозможность моделирования особенностей печатных процессов (растискивания, свойств тиражной бумаги).

Все эти системы обеспечивают близкое к тиражному качество оттисков и отличаются дополнительными возможностями, предоставляемыми потребителями. Так, например, система Kodak Confirm позволяет получать изображения на тиражной бумаге, а не на специальной основе. Системы Imation Matchprint Agfa и Pressmatch имитируют не только четыре цвета из палитры CMYK, но и ряд цветов из системы Pantone, вплоть до специальных (бронза, серебро). Помимо этого система Imation Matchprint может имитировать различные степени растискивания на будущем оттиске. Качество получаемого изображения, высокая стоимость (как корректировки обнаруженных ошибок, так и самого оттиска) и относительно низкая оперативность предполагают использование аналоговых цветопроб для контроля ответственных материалов и для передачи в печатный процесс.

Цифровая цветопроба

Особенность цифровой цветопробы состоит в том, что она выполняется с помощью печатающих устройств непосредственно с компьютера.

В этом случае исключена стадия работы с фототехническим материалом, а также химико-фотографическая обработка. Это особенно актуально при использовании технологии CTP, не предусматривающей использование фотоформ.

В качестве устройств для получения цифровых цветопроб используются принтеры, различные по технологиям перенесения красочного пигмента на основу: принтеры, работающие по принципу термопереноса, сублимационные, струйные, лазерные и принтеры на твердых чернилах.

Как контролируют цвет?

«Только я могу судить о цвете,
— сказал дальтоник,
— потому что я беспристрастен».
Веслав Брудзиньски

Во избежание пристрастности в суждениях о цвете и о его качестве, были созданы элементы систем управления — средства контроля.

Существенную роль в области колориметрии играют колориметрические приборы (спектрофотометры) и денситометры. В последнее время популярны приборы, позволяющие осуществлять и денситометрический, и спектрофотометрический контроль — спектроденситометры. Наиболее весомый вклад в мировое производство средств колориметрической техники сделан фирмами GretagMacbeth, X-Rite, Techkon. Именно их продукция сегодня наиболее востребована.

Принцип денситометрического контроля мы рассмотрим на примере денситометра отраженного света GretagMacbeth D19C и контрольно-измерительной шкалы GretagMacbeth.

В денситометре D19C используют поляризационные светофильтры для сопоставления плотности оттисков, отпечатанных «по сырому» и «по сухому», так как неодинаковые свойства их поверхности (сырой оттиск — глянцевый, а сухой — матовый) приводят к тому, что оптическая плотность сухого оттиска оказывается меньше плотности сырого. При использовании поляризационных светофильтров значительно упрощается сравнение цветопробного и тиражного оттисков.

Рассмотрим принципы осуществления контроля каждого из основных цветовых показателей путем измерения денситометром D19C элементов оттиска контрольно-измерительной шкалы.

Оптическая плотность сплошного красочного слоя

При настройке печатной машины и в процессе печатания тиража необходимо контролировать толщину красочного слоя, определяющую цвет элемента изображения. Для этого измеряется оптическая плотность элементов контрольных шкал, содержащих сплошной красочный слой.

Показатель растискивания

Растискиванием называют процесс увеличения относительной площади растровых элементов на оттиске по сравнению с их размерами на фотоформе в результате воздействия механических и оптических факторов.

Растискивание может оперативно контролироваться путем измерения растровых полей контрольной шкалы. Регулировка параметров печатания (давление, подача краски) должна в конечном счете обеспечить нормированные значения растискивания по каждой краске, без чего невозможно добиться требуемого качества цветовоспроизведения на оттиске.

Относительный контраст печати

С помощью этого параметра оперативно определяют качество воспроизведения деталей в тенях изображений. Денситометром измеряют 80-процентное поле оттиска шкалы и сопоставляют его с измеренной плотностью сплошного красочного слоя. Нулевое значение контраста свидетельствует о полном затекании краской пробела на 80-процентном растровом поле, что, в свою очередь, означает «потерю» всех деталей в темной части изображения. В ходе подготовительных операций к печатанию тиража в качестве контрольного выбирают то значение относительного контраста, которое, с одной стороны, обеспечивает требуемое качество воспроизведения теней на изображении, а с другой — пропечатку мелких растровых элементов.

Показатель красковосприятия

При многокрасочной печати необходимо контролировать переход краски на краску — красковосприятие, поскольку при печати «сырое по сырому» вторая и последующая краски ложатся на запечатанную поверхность в меньшем количестве, чем на бумагу или на сухую краску. С помощью денситометра показатель красковосприятия определяют как отношение оптической плотности второго красочного слоя, перешедшего на первый, к оптической плотности этого же слоя на чистой бумаге. Низкое значение показателя красковосприятия сигнализирует об ухудшении цветовых характеристик оттиска из-за уменьшения цветового охвата, что, в свою очередь, является следствием нарушения взаимодействия одного красочного слоя с другим.

Цветовой баланс «по серому»

Цветовой баланс «по серому» определяют по элементу тройного наложения желтой, пурпурной и голубой красок. Визуально он должен выглядеть серым, схожим с 80% элементом, отпечатанным на шкале черной краской. Явный цветовой оттенок поля свидетельствует о неодинаковом растискивании по отдельным краскам или об отклонении их толщины от нормы. Более точную оценку баланса «по серому» получают с помощью спектрофотометра.

Отклонение цветового тона и ахроматичность

У триадных краскок неидеальный характер процесса отражения (поглощения): каждая краска поглощает излучение не только в зоне спектра, соответствующей ее дополнительному цвету (голубая поглощает в красной зоне, пурпурная — в зеленой, желтая — в синей), но и в двух других, хотя, в меньшей степени. Денситометр позволяет определить качество печатных красок по двум показателям: отклонению цветового тона и ахроматичности.

Денситометр для пленок X-Rite 361T для позитивных и негативных черно-белых пленок измеряет оптическую плотность в диапазоне 0,00-6,00 D с точностью до 0,01 D в видимом и УФ-диапазоне. X-Rite 361T позволяет также измерять площадь точки (dot area). Эта информация передается в Macintosh.

Портативные спектроденситометры серии 500 от X-Rite также использует наиболее современную технологию контроля цвета. Старшие модели этой серии — 528 и 530 — позволяют производить колориметрические измерения специальных цветов, бумаги и смесевых красок.

У денситометров Techkon нет подвижных механических частей. Поэтому они износоустойчивы, прочны и невосприимчивы к механическим воздействиям.

Денситометры Techkon, как и современные модели других производителей, покрывают весь диапазон применяемых в денситометрии измерений. Измерения оптической плотности, разности плотностей, серого и цветового баланса, контрастности печати, суммарной площади и приращения растровых точек выполняются нажатием кнопки. Такие специальные типы измерений, как красочный перенос, искажение оттенка и загрязненность краски, располагаются на втором операционном уровне и не затрудняют проведение стандартных измерений.

Спектроденситометр TechkonSD620 для измерений в отраженном свете имеет встроенный поляризационный фильтр и измеряет триадные и смесевые цвета, оттиски и печатные формы.

Спектрофотометры, колориметры и измерение цветов на отпечатках

Колориметры и спектрофотометры — это два типа устройств, которые объективно измеряют цвет запечатанного листа или реального предмета.

В принципе, оба устройства делают одну и ту же работу. Колориметры обычно более простые и, следовательно, менее дорогие устройства. Но они менее точны, чем спектрофотометры. Однако технический прогресс не стоит на месте и ситуация меняется: многие современные колориметры по точности приближаются к ранним моделям спектрофотометров. Однако для измерения цвета в промышленных масштабах все же целесообразно применение спектрофотометров.

Спектрофотометрический контроль

Органы зрения человека включают три группы светочувствительных рецепторов. Первая группа имеет чувствительность к синей зоне спектра видимого излучения, вторая — к зеленой, третья — к красной. Поэтому, в отличие от большинства известных нам величин, значения которых выражаются одним числом (метров, секунд и т.п.), результат измерения цвета представляется набором трех чисел, то есть цвет — величина трехмерная. Приборы для измерения цвета еще совсем недавно были очень дороги, сложны в эксплуатации, а сравнительно большое время, необходимое для измерения, не позволяло эффективно использовать их в производственных условиях. Фирма GretagMacbeth одной из первых в мире освоила выпуск портативных спектрофотометров — цветоизмерительных приборов, предназначенных для непосредственного использования в полиграфическом производстве.

Современные спектрофотометры SpectroEye и Spectrolino дают возможность быстро и с высокой точностью измерять цвет в различных колориметрических системах, ставших сегодня международными стандартами: XYZ, ХyY, Lab, LCh и др. SpectroEye представляет собой портативный прибор, который может работать как в автономном режиме, так и совместно с компьютером. Spectrolino конструктивно выполнен в виде измерительной приставки, сопряженной с компьютером, при этом измеренные данные обрабатываются посредством программного обеспечения GretagMacbeth — KeyWizard, Color Quality.

Кроме того, эти приборы определяют ряд денситометрических показателей: оптическую плотность, показатель растискивания и т.п. Так, по желанию заказчика в функциональный состав спектрофотометра SpectroEye могут быть включены функции денситометра D19C. При этом в отличие от последнего, ориентированного на технологию триадной печати, область применения прибора SpectroEye не зависит от используемого ассортимента красок. Совершенно незаменим спектрофотометр при производстве высококачественной упаковки и этикетки, печатание которых осуществляется с применением как триадных, так и специальных красок (Pantone и др. ).

Очень часто на практике необходимо определить цветовое соответствие тиражной продукции и цветопробы. Спектрофотометры позволяют количественно оценить цветовое различие <2206>Е между оттиском и цветопробой, измерив цветовые координаты в системе Lab.

Такой подход позволяет точно определить технологический режим печатания (подачу краски, давление и т.д.) и отпечатать тираж с минимальными потерями бумаги и краски.

Компания X-Rite также использует спектрофотометрию как наиболее точный способ измерения характеристик цвета. Применяя этот способ измерения, можно оперировать точными определениями цвета, например: «калибровано», «охарактеризовано», «установлено», «специфицировано» и «независимо от материала». Например, спектрофотометр Digital Swatchbook создан компанией X-Rite специально для репростудий. Он позволяет измерять и анализировать цвет, определять CMYK-эквивалент и пересылать данные в компьютер. Входящий в комплект программный продукт X-Rite ColorShop дает возможность создать для различных устройств собственные профили.

Микропроцессор Digital Swatchbook позволяет быстро собрать информацию о спектре, цвете и плотности по 31 позиции. За две секунды прибор анализирует информацию и пересылает ее в компьютер.

Система X-Rite Autoscan spectrophotometer DTP 41 — еще один быстрый, точный и надежный прибор, обеспечивающий постоянный контроль всего процесса печати. DTP 41 — автоматизированное устройство, позволяющее достичь быстрых и точных результатов. За пять минут он может считать 480 цветовых сегментов. Модификация DTP 41/T создана для измерения как в отраженном, так и в проходящем свете.

DTP 41 можно использовать вместе не только с калибровочными программами, но и с программами управления цветом, установленными на компьютерах разных платформ.

И несколько слов о системах…

Очень часто в литературе о цвете можно встретить термин «стандартный наблюдатель». Он подразделяется на «наблюдателя» 1931 года и «наблюдателя» 1964 года. Под этими терминами понимаются спектральные характеристики фоторецепторов глаза, которые были получены в ходе экспериментов, проведенных Международной комиссией по освещению CIE в 1931 и 1964 годах. Эти данные были положены в основу науки колориметрии. Естественно, что на цветовосприятие оказывает существенное влияние и цвет, который освещает рассматриваемый образец. Далеко не все равно, под каким источником света расценивать образец. Существует три типа стандартных источников: тип А (лампа накаливания желтого цвета, где энергия синего и зеленого цветов мала), усредненный дневной свет и рассеянный дневной свет. Один и тот же цвет под этими источниками будет восприниматься по-разному. В качестве стандарта не случайно применяют такие источники света, которые имеют более равномерные спектральные характеристики, равномерный спектр испускания. В полиграфии сейчас огромное внимание уделяется стандартным источникам света и просмотровым устройствам, которые оснащены стандартными источниками света.

Бизнес не отстает от научной мысли, и на Западе сейчас существует довольно большое количество фирм — изготовителей колориметрических устройств для нужд полиграфии, переквалифицировавшихся с производства просмотровых устройств для текстильной промышленности.

Знание характеристик фоторецепторов, источника цвета и характеристик отражения объекта дает нам возможность определять однозначную характеристику цвета в координатах XYZ (первая колориметрическая система, которая была стандартизирована в 1931 году). Система имеет существенный недостаток — неравноконтрастность. Данной системе не соответствует адекватная зрительная оценка, что является ее узким местом. Именно поэтому она не получила широкого применения в полиграфии. На основе XYZ была построена равноконтрастная система Lab, которая лишена указанного недостатка. В большей степени Lab учитывает специфику зрительного восприятия. На допечатной стадии полиграфического производства Lab является основой для выполнения всех операций. Все спектрофотометры для нужд полиграфии измеряют цвет в этой системе. Равноконтрастной является не только данная система, — на основе XYZ построены еще некоторые равноконтрастные системы: Luv, xyY (для Photoshop ниже пятой версии).

Мы привыкли качественно описывать цвет тремя понятиями: яркость, насыщенность и цветовой тон, который определяет, к какой части спектра относится рассматриваемый цвет. Эти понятия объединены в систему LCH, где L — светлота, С — насыщенность, Н — цветовой тон.

Бытует мнение, что цвет не зависит от спектрального состава образцов. Очень распространены ситуации, когда два цвета при источнике <2206>50, например, воспринимаются одинаково, а при другом источнике цвета — по-разному. Если цвета двух объектов идентичны при освещении одним светом, но различны под другим, то говорят, что они являются метамерной парой. Для того чтобы исключить этот факт, применяются просмотровые устройства.

Принцип работы измерительного устройства — спектрофотометра — основан на регистрации отраженного цветового потока. Основной узел спектрофотометра — источник света, которым мы освещаем образец. Он должен испускать белый свет. Падающий свет отражается от объекта, проходит разложение при помощи дифракционной решетки, которая разлагает отраженный свет в спектр и далее регистрируется фотоприемником. Далее по известным характеристикам источника света и фоторецептора встроенное в прибор микропроцессорное устройство осуществляет вычисление координат цвета за считанные секунды.

Принцип действия прибора отраженного света — денситометра — достаточно прост: свет, отраженный от образца, регистрируется в устройстве; далее, после аналого-цифрового преобразования, прибор показывает значение оптической плотности. Денситометр устроен таким образом, что его измерительные каналы рассчитаны на регистрацию определенной отраженной части спектра; если посмотреть на спектральные характеристики спектральных красок — YCM, то становится понятно, что голубая краска поглощает красный, пурпурная — зеленый, желтая — синий. Поэтому характеристику можно определять только в конкретной зоне спектра. Голубая измеряется за красным фильтром, пурпурная — за зеленым, а желтая — за синим. На те приборы, которые существовали 20 лет назад, печатник перед началом измерения должен поставить определенный фильтр. Сейчас приборы делают это сами.

Как при выборе прибора, так и при измерении спектральных характеристик важно учитывать, что спектральный диапазон, за которым прибор видит краску, стандартизирован различными видами стандартов — европейским и американским. Это вносит путаницу при сопоставлении результатов измерений. Системы подразумевают совершенно конкретную характеристику, за которой прибор видит красочный слой. Если мерить один образец денситометрами, по-разному стандартизированными, то показания приборов будут сильно различаться. Последствий этого на практике немало. Так, одна из типографий пользовалась нормативной базой для европейского стандарта, а эксплуатировала прибор, который соответствовал американскому стандарту. По желтой краске было рекомендовано значение 1,4 оптической плотности. В приборе же это соответствовало единице. В результате оттиск приобрел неожиданный оттенок. Таким образом, одной и той же толщине соответствуют разные значения плотности. Причем отклонения могут быть как незначительные, так и существенные.

Рекомендуемые нормативные базы должны соответствовать данному типу прибора. Единственное, что смягчает последствия несоответствий систем, это то, что черная краска для всех видов цветофильтров совершенно одинакова. Однако в современном мире цветной печати это мало чем может помочь…

КомпьюАрт 1’2002

что это и как настроить инструменты — Оди

Если вас просят сделать журнальный столик с ножками высотой 50, что это значит? 50 километров? Футов? Дюймов? Миллиметров?

Наверное, 50 сантиметров. Никто об этом не сказал, но можно догадаться: 50 километров, футов или дюймов — слишком много для журнального столика, а 50 миллиметров — слишком мало.

Лучше бы вам указали систему измерения. Значение «50» само по себе бессмысленно, тогда как «50 см» раскрывает абсолютные физические характеристики ножек стола.

Эта статья об управлении цветом для дизайнеров и разработчиков программного обеспечения. Если вы поняли приведённый выше пример, то понимаете самую важную вещь в управлении цветом — одних значений недостаточно для описания цвета. Вам нужно значение цвета и описание пространства, в котором оно существует.

Полностью красный непрозрачный цвет без примесей синего и зелёного можно записать в разных форматах. В сети это может быть #ff0000 или rgb(255, 0, 0), на iOS может быть UIColor(red:1, green:0, blue:0, alpha:1), а на Android — Color.valueOf(0xffff0000). Это всё разные формы одного и того же — полностью красного цвета, без зелёного и синего.

Эти значения похожи на цифру «50» выше — у них нет единиц измерения. Характеристика «полностью красный» не имеет смысла. Какой красный считать «полным»? Разные дисплеи имеют разную максимальную интенсивность для красного. Некоторые могут давать более яркие и глубокие оттенки, чем другие.

Если вы хотите, чтобы красный цвет выглядел одинаково на разных дисплеях, нужно указать единицы измерения. Нам нужен эквивалент сантиметров для цвета, чтобы знать, чему соответствует этот «красный» в видимом спектре света.

Цветовые пространства

Цветовые пространства позволяют нам отображать абсолютные цвета физического мира в системе измерений, подходящей для дисплеев. Вы слышали о «sRGB», «Adobe RGB», «Display P3» или «DCI-P3»? Это и есть цветовые пространства.

Они похожи на «см» из первого абзаца. sRGB — это стандартное цветовое пространство для многих устройств. Adobe RGB, Display P3 и DCI-P3 — это пространства с более широким цветовым охватом, которые можно найти на более новых или дорогих устройствах.

Значение слева, цветовое пространство справа

Цветовые пространства сложнее, чем единицы измерения. Они не просто определяют масштаб, они устанавливают белую точку, диапазон, масштаб и другие свойства для красного, зелёного и синего в видимом спектре.

Есть много способов визуально отразить цветовые профили, но самый удобный и распространённый — с помощью цветовой модели в 3D.

Цветное поле — sRGB, белёсое — Display P3

Перед вами разница между sRGB и Display P3. sRGB отображает меньше цветов, чем Display P3, поэтому на картинке его цветовой охват находится внутри охвата Display P3.

Любой цвет, описанный в пространстве sRGB, также можно описать в Display P3. #ff0000 в sRGB — это #ea3323 в Display P3 (значение может немного отличаться в зависимости от метода преобразования).

Однако в Display P3 есть цвета, которых нет в пространстве sRGB. Display P3 имеет более широкий цветовой охват и может отображать больше, особенно это касается глубоких красных и зелёных оттенков. #ff0000 в Display P3 нельзя превратить в значение HEX для sRGB , поскольку оно выходит за пределы диапазона sRGB.

Я надеюсь, что трёхмерная модель понятно демонстрирует важный момент — когда вы назначаете значению цвета цветовой профиль, оно становится абсолютным и более полезным. Такое значение предоставляет всю необходимую информацию устройству, отображающему картинку, чтобы воспроизвести цвет максимально точно.

sRGB как стандарт

Я написал, что у значений, указанных выше, нет единиц измерения или цветового пространства. Это не совсем верно. Во многих случаях есть цветовое пространство по умолчанию, которое предполагается, если изначально данных о цветовом пространстве нет.

В сети sRGB — стандартное цветовое пространство для CSS и SVG, хотя, скорее всего, в будущем получится использовать другие пространства. Например, в CSS цвета пространства Display P3 можно прописать как color(p3 1.0 0 0).

На iOS и Android также по умолчанию используется sRGB, но обе ОС поддерживают более широкий цветовой охват.

Изображения и видео

Тот же концепт работает для изображений и видео.

Во многих ситуациях изображения и видео должны иметь встроенные цветовые профили. Если их нет, программа считает, что цветовое пространство — sRGB. По этой причине изображения в пользовательском интерфейсе часто идут без встроенных цветовых профилей: это экономит место на диске, а цвета всё равно будут восприняты как существующие в sRGB.

Будущее широкого цветового охвата

Раньше дизайнеры и разработчики могли хорошо работать, не имея знаний об управлении цветом, но скоро без них будет не обойтись.

Распространение дисплеев с широким цветовым охватом означает, что ошибок, связанных с управлением цветом, станет больше и они будут серьёзнее. Хороший пример — на экране новых MacBook Pro и iMac в некоторых приложениях цвета выглядят перенасыщенными.

Если вы работаете с интернет-страницами и приложениями для iOS и Android, важно понимать цветовое пространство, в котором находится проект, и настроить дизайн и среду разработки в соответствии с ним. Скорее всего, вы работаете в sRGB, но важно, чтобы это был осознанный выбор. Важно, чтобы вы знали, при каких условиях происходит преобразование цветов.

Если цвета выбраны в одном цветовом пространстве, а затем не преобразованы, а назначены из другого пространства, они будут выглядеть неправильно. Так часто бывает, когда программа не настроена на широкий цветовой охват и на протяжении всего проекта цвета несут значения для sRGB. Они будут выглядеть ярко в инструменте дизайна и тускло в работающем приложении.

Разница между цветовыми пространствами

Вместо того чтобы сравнивать цветовые пространства с единицами измерения, давайте представим их как линейку.

Цветовой охват

Цветовой охват — это диапазон цветов, которые могут быть представлены цветовым пространством. Он определяет границы того, насколько насыщенными и чистыми могут быть цвета.

В нашей аналогии охват похож на длину линейки. Предположим, у нас есть две линейки, которые представляют два разных цветовых пространства — одна длиной 1 фут (английская система мер), другая длиной 1 метр (метрическая система мер).

Линейки имеют разную длину. У них одинаковое количество делений от 0 до 1, но физическое расстояние между делениями отличается. Значения 1 у метрической и английской линейки находятся совсем в разных точках пространства.

Широкий цветовой охват — это метрическая линейка.

Их относительные масштабы не верны, но условно можно считать, что футовая линейка — это sRGB (цветовое пространство со стандартным цветовым охватом), а метровая линейка — Display P3 (цветовое пространство с широким цветовым охватом).

Фут составляет лишь часть метра. То же самое можно сказать о цветах: #ff0000 в sRGB — это только #ea3323 в Display P3. Наиболее насыщенный красный в sRGB будет лишь одним из цветов линейки «ярко-красного» в Display P3.

При одинаковом количестве делений более длинная линейка имеет меньшую физическую точность. Это верно и для цветовых пространств — пространства с более широким цветовым охватом растягивают значения цвета по большему пространству, поэтому они более склонны к вещам вроде градиентных полосок. Избежать этого поможет увеличение глубины цвета.

Глубина цвета

Когда значение цвета сохраняется компьютером, у него есть определённая глубина, которая зависит от метода хранения информации.

В нашей аналогии с линейкой глубину можно представить в виде делений, тогда каждое значение цвета будет стоять на своём делении. Чем больше делений, тем больше возможная глубина.

Если вы знакомы с HEX-цветами в CSS, то знаете, что #ff0000 — самый яркий чистый красный цвет, а #fe0000 — второй самый яркий чистый красный. Между #ff0000 и #fe0000 нет ничего.

Красный компонент HEX-цвета в CSS изменяется в пределах от 00 до ff в шестнадцатеричном формате или от 0 до 255 в десятичном. Есть только 256 вариантов. Если вам нужно значение 254,5, вам не повезло — оно должно быть 254 или 255. Значение должно быть округлено в большую или меньшую сторону.

Может показаться, что 256 оттенков — это много, но, когда дело доходит до рисования плавных градиентов, преобразования цветового пространства и другой обработки, легко допустить ошибки в округлении, которые можно будет заметить невооруженным глазом. Когда есть несколько этапов обработки, это ведёт к накоплению ошибок и разнице гораздо большей, чем в пол оттенка.

Ошибки округления обычно заканчиваются полосами, постеризацией или выраженным шумом. Дисплеи с широким цветовым охватом обостряют необходимость в большей глубине цвета — если линейка становится длиннее, количество делений, необходимых для создания плавных градиентов, увеличивается.

Вероятно, в будущем мы не будем использовать для цветов значения HEX как основные — они изначально имеют малую глубину, допуская только 8 бит на канал (256 оттенков для каждого цветового канала).

Лучше использовать более «глубокие» значения с плавающей точкой. Числа с плавающей точкой могут выходить за пределы охвата цветового пространства. Самый яркий красный цвет в sRGB можно записать как «1.0 0 0», а красный цвет за пределами охвата sRGB — как «1.2 0 0», если цветовое пространство это позволяет.

Глубина цвета — не часть цветового пространства. Это деталь реализации, оставленная на усмотрение движка рендеринга или инструмента дизайна. Разные инструменты требуют разного подхода, и вероятность возникновения проблем зависит от того, чем и как вы пользуетесь.

Гамма

Гамму цветового пространства можно рассматривать как расстояние между делениями вдоль линейки. Равномерно расположенные деления называются линейной гаммой.

В отличие от обычных линеек, деления на линейке гаммы чаще всего расположены неравномерно. sRGB использует нелинейную гамма-кривую, как на рисунке ниже. Другие популярные цветовые пространства также используют нелинейные гамма-кривые. Гамма-кривая Display P3 идентична гамма-кривой sRGB.

Сверху линейная гамма-кривая, снизу нелинейная

Обратите внимание, на левой стороне линейки больше делений. Это увеличивает глубину в более тёмных цветах, где человеческое восприятие более чувствительно.

Гамму обычно описывают как экспоненциальную кривую, где значение 1,0 является линейным (равномерно расположенные деления), а цифры выше 1 означают, что для более тёмных цветов точность цвета больше, а для более светлых — меньше.

Гамма-кривая sRGB немного сложнее: на ней есть короткая линейная секция, а затем идёт экспоненциальная кривая. Про sRGB обычно говорят, что его гамма равна 2,2, но экспоненциальный участок фактически равен 2,4 (2,2 — это значение средней гаммы).

Вам не нужно много знать про гамма-кривую sRGB, чтобы понимать сферу управления цветом. Это просто интересная вещь, которую стоит рассмотреть, если вы будете копаться в цветовых профилях с помощью Apple ColorSync Utility. Важно помнить, что гамма — это расстояние между делениями на линейке, и что расстояние обычно является нелинейным.

Преобразование цветов

Мы рассмотрели достаточно основ, чтобы перейти к преобразованию цветового пространства, используя нашу аналогию с линейкой.

Если у нас есть исходные цвет и цветовое пространство и конечное цветовое пространство, каким должно быть конечное значение цвета? Иными словами, если положить рядом две линейки и выбрать значение на одной из них, как узнать, чему оно соответствует на другой?

Значение с исходной линейки переносится на ближайшее деление на конечной, как показано выше.

Если значение на исходной линейке находится за пределами значений конечной, его просто «отсечёт», как на рисунке ниже.

Упрощённая аналогия с линейками отлично иллюстрирует, как работает преобразование цветового пространства.

Преобразование цветов с помощью инструментов дизайна

Платформы, для которых вы разрабатываете, и ресурсы, скорее всего, сами диктуют подход к управлению цветом и цветовое пространство.

Когда вы разрабатываете веб-сайт, CSS и SVG работают в sRGB, поэтому ваши документы должны быть настроены под sRGB. CSS level 4, скорее всего, будет поддерживать больше цветовых пространств, SVG тоже наверняка будет улучшен в будущем. Но сейчас, если вы создаете приложение, использующее веб-технологии, пока оставайтесь верны sRGB.

Если вы разрабатываете приложение для iOS, Android или Mac, вам тоже лучше работать в sRGB. Есть ситуации, когда вы можете или должны использовать цветовой профиль с более широким охватом вроде Display P3, но это бывает довольно редко.

Если вы решите работать в Display P3, вам всё равно понадобится полный набор ресурсов в sRGB, что сильно увеличит бинарный файл вашего приложения (да, Xcode может сгенерировать их для iOS и macOS, и да, помогает App Thinning). Если вы используете определённые элементы кода, Android, iOS и macOS будут поддерживать профили с широким цветовым охватом (всё зависит только от версии ОС).

Display P3 и другие цветовые пространства становятся всё более распространёнными, но есть простое правило: если вы не уверены, работайте в sRGB. Проблемы управления цветом могут быть невероятно трудными для отладки, поэтому важно принять решение на ранней стадии и убедиться, что все члены команды используют одинаковые настройки для своих инструментов и документов.

Назначить или преобразовать?

При изменении цветового профиля документа можно использовать два подхода: назначить профиль или преобразовать в него. Какой выбрать, зависит от ситуации.

Назначение профиля документу сохраняет исходные значения цвета прежними (#ff0000 останется #ff0000), но внешний вид изменится. Назначение просто даёт документу тег с новым цветовым профилем. Это всё равно что сказать «этот документ в sRGB», не меняя содержимое самого документа.

Преобразование в профиль делает противоположное — исходные значения цвета будут изменены, но внешний вид останется прежним, если это возможно. Может произойти округление и отсечение некоторых значений, это зависит от исходного и конечного профилей.

Преобразование считывает старое значение, преобразует его и записывает новое для каждого цвета в документе. Прежде чем начать его, лучше сохранить резервную копию документа, потому что это необратимо.

Настройки системы

На Mac в панели «Display preference» в «System Preferences» можно изменить цветовой профиль в зависимости от вашего дисплея.

Настройка не может изменить ваш дисплей, она меняет то, каким система будет считать ваш дисплей. Лучше оставить значение по умолчанию («Color LCD» или «iMac», либо аналогичное, вверху списка) или использовать калибровочное устройство. Возиться с этими настройками не рекомендуется.

Я рекомендую отключить «Automatically Adjust Brightness», «Night Shift» и «f.lux», поскольку все они могут повлиять на точность отображения цветов во время вашей работы. Обязательно отключите «True Tone».

Sketch

До сорок восьмой версии в Sketch не было функции управления цветом. Если вы используете старую версию, пожалуйста, обновитесь.

Текущую версию Sketch можно настроить для работы в sRGB или Display P3. По умолчанию в настройках Sketch новые документы создаются как «Unmanaged». Установите значение на sRGB или Display P3 в зависимости от того, какое из пространств вам подходит.

Я порекомендовал бы использовать sRGB по умолчанию, даже если вы планируете с некоторыми документами работать в Display P3.

Чтобы назначить цветовой профиль существующему документу, выберите «Change Color Profile» в меню «File».

Если документ уже настроен на sRGB или Display P3, программа спросит вас, хотите вы назначить или преобразовать цвета в документе.

Важно понимать, что делает опция «Save For Web», её описание в Sketch немного неточно. EXIF данные никогда сохраняются, даже если «Save For Web» отключена, в экспортируемое изображение может быть включён только профиль ICC.

Описание опции «Save For Web» в Sketch: «Для уменьшения размера файла цветовой профиль и EXIF метаданные будут удалены».

При экспорте PNG из документа в пространстве sRGB, если включена функция «Save For Web», то результат будет содержать фрагмент гаммы. Если функция «Save For Web» отключена, он будет содержать блок sRGB.

Я бы порекомендовал отключить функцию «Save For Web» при экспорте PNG-файлов в sRGB из Sketch, поскольку фрагмент sRGB является лучшим описанием содержимого файла. Фрагмент sRGB на 3 байта меньше фрагмента гаммы, поэтому отключение функции «Save For Web» поможет уменьшить размер итогового файла.

Если при экспорте PNG из документа в Display P3 включен параметр «Save For Web», результат будет содержать фрагмент гаммы. Если параметр «Save For Web» отключён, он будет содержать фрагмент профиля ICC.

Я бы порекомендовал отключить функцию «Save For Web» при экспорте PNG-файлов в Display P3 из Sketch, поскольку для файлов в Display P3 очень важен профиль ICC (большинство браузеров и платформ считают, что изображение существует в sRGB, если нет профиля ICC).

Photoshop

В Photoshop есть функция управления цветом, и его можно настроить для работы в sRGB или Display P3. Даже если вы хотите создавать документы в Display P3, разумно по-прежнему устанавливать sRGB по умолчанию. Для этого выберите «Color Settings» в меню «Edit» и убедитесь, что для рабочего пространства установлено значение sRGB, а для документов RGB выбран параметр «Preserve Embedded Profiles». Также неплохо бы отключить параметр «Blend Text Colors Using Gamma».

Чтобы назначить цветовой профиль существующему документу, выберите «Assign Profile» в меню «Edit». Чтобы преобразовать в цветовой профиль, выберите «Convert to Profile» в меню «Edit».

При экспорте PNG-файлов в Display P3 с помощью Photoshop через «Save For Web» или «Export As» убедитесь, что параметр «Embed ICC profile» включен, а «Convert to sRGB» отключен.

Я также попробовал экспорт через «Generator», и не думаю, что он сохраняет изображения с профилями ICC, независимо от того, какие настройки используются. Так что« Generator» нельзя использовать для ресурсов Display P3.

Настройки для «Save For Web» и «Export As» показаны ниже.

Illustrator

В Illustrator есть функция управления цветом, и его можно настроить для работы в sRGB или Display P3. Даже вы хотите создавать документы в Display P3, разумно установить пространство sRGB по умолчанию. Для этого выберите «Color Settings» в меню «Edit» и убедитесь, что для рабочего пространства установлено значение sRGB, а для документов RGB выбран параметр «Preserve Embedded Profiles».

Я не думаю, что можно сохранить PNG-файл из Illustrator с профилями ICC, поэтому эта программа не подходит для экспорта ресурсов Display P3. В «Export For Screens» нет настроек, связанных с управлением цветом, поэтому здесь нечего менять, если вы сохраняете PNG в sRGB. В «Save For Web» есть опция «Convert to sRGB», но это не возымеет эффекта, если ваш документ уже в sRGB.

В Adobe XD нет функции управления цветом и нет никаких подходящих для этого настроек.

Adobe написали больше приложений для управления цветом и имеют больше опыта в этом, чем любая другая компания. К сожалению, в главном инструменте Adobe для дизайна интерфейса отсутствует эта функция. Надеюсь, что скоро она появится.

Affinity Designer

В Affinity Designer есть функция управления цветом и можно задать настройки для работы в sRGB или Display P3. Можно по умолчанию установить цветовой профиль RGB в «Preferences» в разделе цветов.

Чтобы назначить документу цветовой профиль или преобразовать существующий, выберите «Document Setup» в меню «File». Цветовой профиль документа можно найти во вкладке «Color».

В Affinity Designer исключительные параметры экспорта, они дают полный контроль над тем, что сохраняется. Для PNG в sRGB я бы рекомендовал 8 бит на канал, без метаданных и без профиля ICC. Для PNG в Display P3 я бы рекомендовал 16 бит на канал, без метаданных и включить в файл профиль ICC.

Affinity Designer делает именно то, что указано в настройках экспорта. Было бы неплохо иметь возможность включать в файл фрагмент sRGB для изображений в sRGB, но это не обязательно.

Figma

В Figma нет функции управления цветом и нет никаких настроек для этого.

Приложение Figma для рабочего стола отображает цвета в профиле дисплея — если вы ориентируетесь на sRGB, документы будут выглядеть слишком яркими на экране Display P3 (протестировано с помощью Figma Desktop 3. 5.3). При использовании Figma через Chrome (протестировано с использованием версии 64.0.3282.186) или через Safari (протестировано с 11.0.3) все цвета отображаются правильно, но только если вы ориентируетесь на sRGB.

Если вы ориентируетесь на Display P3, не думаю, что получится правильно отобразить цвета. При запуске Figma через Firefox нет управления цветом. Возможно, какие-то настройки самого браузера способны исправить ситуацию.

Обновление от февраля 2019 года: в Electron 2.0.6 добавили флаг «ColorCorrectRendering», который означает, что все цвета будут обрабатываться как sRGB и корректно преобразовываться в цветовое пространство дисплея. Чтобы включить эту функцию в Figma, выполните команду:

Следует отметить, что это только частичное решение, а не полное управление цветом.

InVision Studio

В InVision Studio нет функции управления цветом, и нет никаких настроек для этого.

Обновление от февраля 2019: InVision Studio теперь поставляется с выставленным флагом Electron «ColorCorrectRendering». Это ставит его в один ряд с Figma с точки зрения управления цветом.

Сравнение

В настоящее время только три из протестированных инструментов дизайна могут полно работать с sRGB и Display P3.

В таблице ниже «sRGB canvas» (холст sRGB) означает, что приложение может правильно отображать цвета sRGB на холсте. «Display P3 canvas» (холст Display P3) означает то же самое, но в отношении Display P3.

«sRGB PNGs» (PNG в sRGB) означает, что приложение может экспортировать изображения PNG с правильными цветами и фрагментом sRGB или вообще без включенного профиля ICC, поскольку обычно предполагается, что PNG без данных цветового профиля — это изображение в sRGB.

«Display P3 PNGs» (PNG в Display P3) означает, что приложение может экспортировать изображения PNG с правильными цветами и встроенным ICC профилем Display P3.

Столбцы слева направо: холст sRGB, холст Display P3, PNG в sRGB, PNG в Display P3

Сравнение получилось довольно поверхностным — экспорт WebP, импорт изображений, битовая глубина и многие другие факторы также стоило бы протестировать и включить в таблицу.

Стоит отметить, что управление цветом идёт по принципу «всё или ничего» и решение частных моментов не помогает. Нужен отлаженный процесс от начала и до конца. В целом индустрия довольно плохо справляется с предоставлением функции управления цветом для наших инструментов.

Как измерять цветовые различия

Метрология

Как измерять цветовые различия

Обзор колориметрии

Опубликовано: вторник, 9 февраля 2010 г. — 05:30 торговли, промышленности и лаборатории для выражения цвета в числовом выражении и для измерения цветовых различий между образцами. Применения включают краски, чернила, пластмассы, текстиль и одежду, продукты питания и напитки, фармацевтические препараты и косметику, дисплеи и другие детали и продукты, которые отражают или передают цвет.

Использование и важность колориметрии выросли одновременно с ростом глобального производства и переработки. Когда пластиковая автомобильная отделка, произведенная, например, на одном континенте, должна соответствовать окрашенному металлу, нанесенному на другом континенте, объективное и точное описание цвета становится абсолютной необходимостью.

К сожалению, человеческое восприятие цвета широко варьируется и зависит от освещения, размера образца, окружающего цвета и угла наблюдения. Колориметрические приборы обеспечивают набор стандартизированных условий, которые помогают обеспечить согласованность и воспроизводимость результатов.

Хотя термин колориметрия часто используется в общем смысле для обозначения измерения цвета, он отличается от спектрофотометрии, родственного, но отдельного метода измерения цвета.

В колориметрии количественная оценка цвета основана на трехкомпонентной теории цветового зрения, согласно которой человеческий глаз обладает рецепторами для трех основных цветов (красного, зеленого и синего) и что все цвета воспринимаются как смеси этих праймериз. В колориметрии эти компоненты называются координатами XYZ. Колориметры, основанные на этой теории восприятия цвета, используют три фотоэлемента в качестве рецепторов, чтобы видеть цвет почти так же, как человеческий глаз.

Спектрофотометрия, с другой стороны, использует намного больше датчиков (до 40 и более в некоторых спектрофотометрах) для разделения луча отраженного или прошедшего света на составляющие его длины волн. Он измеряет спектральную отражательную способность объекта на каждой длине волны в континууме видимого спектра. Спектрофотометрия обеспечивает высокую точность и обычно используется в исследованиях и при составлении рецептур цветов. Колориметры обычно используются в приложениях для производства и контроля качества.

Устройство колориметра

Колориметр состоит из источника света, оптики с фиксированной геометрией, трех фотоэлементов, соответствующих международному стандарту наблюдения, и встроенного процессора или кабельного соединения с процессором/дисплеем или компьютером.

Во время работы сенсорная линза колориметра обычно располагается непосредственно над областью измеряемого образца, например, куском окрашенной ткани или цветной пластмассовой крошкой. Образцы жидких или цветных пленок, где необходимо измерять проходящий свет, помещают в камеру пропускания прибора или в специальный держатель образцов. Далее оператор включает источник света, который отражается от образца и проходит через три фотоэлемента, которые определяют красную, зеленую и синюю составляющие и передают данные на микрокомпьютер. Микрокомпьютер вычисляет значения тристимула X-Y-Z и фиксирует данные, которые отображаются или распечатываются.

Хотя трехцветные значения полезны для определения цветов, они не позволяют легко визуализировать цвет. Таким образом, под эгидой Международной комиссии по эклерации (CIE) был разработан ряд математических моделей и графических методов. Эти концептуализации называются цветовыми пространствами. Цветовые пространства более точно выражают относительные атрибуты цвета, такие как светлота/темнота, насыщенность (цветность) и оттенок. Они особенно полезны при измерении и сравнении цветовых различий между двумя образцами — например, целевого цвета, который необходимо многократно воспроизводить в производственном процессе.

Рисунок 1: Спектральная чувствительность, соответствующая человеческому глазу (функции согласования цветов стандартного наблюдателя 1931)

Рис. 2: 1931 Диаграмма цветности X,Y

Оттенок — это термин, используемый для общей классификации цвета — области видимого спектра (от 380 до 700 нм), в которой наблюдается наибольшая отражательная способность света. Оттенки, воспринимаемые как синий, имеют тенденцию отражать свет в нижней части спектра, зеленые в средней части и красные в верхней части. На рис. 1 показана спектральная чувствительность, соответствующая чувствительности человеческого глаза.

Яркость/темнота можно измерять независимо от оттенка. Например, легкость лимона можно сравнить с легкостью вишни. Насыщенность описывает яркость/тусклость воспринимаемого цвета и, как и яркость, может быть измерена независимо от оттенка.

Одним из наиболее широко используемых цветовых пространств для определения и математического выражения этих атрибутов является цветовое пространство CIEÆ Yxy, созданное в 1931 году; цветовое пространство L*a*b* 1976 года; и цветовое пространство L*C*h. Также используются другие цветовые пространства, такие как CIELUV, Hunter Lab, разработанная Ричардом С. Хантером, и система обозначения цветов Munsell.

С тех пор представления цветового пространства были усовершенствованы, чтобы более точно соответствовать восприятию цветовых различий человеческим глазом, как определено в результате продолжающихся экспериментов и статистического усреднения.

Значения X-Y-Z и цветовое пространство Yxy

Одним из более ранних представлений цветового пространства является диаграмма цветности CIE 1931 X,Y, показанная на рис. 2. Диаграмма используется для двухмерного графического отображения цвета независимо от яркости. X и Y — координаты цветности, рассчитанные по трехцветным значениям X-Y-Z. На этой диаграмме ахроматические цвета расположены ближе к центру, а цветность увеличивается к краям. Колориметрически измеренное красное яблоко с координатами цветности X = 0,4832 и Y = 0,3045 может быть расположено в этом цветовом пространстве в позиции A (синий кружок).

Рисунок 3: a*, b* диаграмма цветности

Цветовое пространство L*a*b*, также называемое CIELAB, было обнародовано в 1976 году для корректировки одной из проблем исходного цветового пространства Yxy. Равные расстояния на диаграмме цветности X,Y не соответствовали одинаково воспринимаемым цветовым различиям. На диаграмме L*a*b* сферическое цветное тело, L* обозначает светлоту, а a* и b* — координаты цветности. Здесь a* и b* указывают направление цвета (+a* — красное направление, -a* — зеленое направление).

Цветовое пространство L*C*h использует ту же диаграмму, что и цветовое пространство L*a*b*, но использует цилиндрические, а не прямоугольные координаты. L* совпадает с L* на диаграмме L*a*b*. C* — цветность, h — угол оттенка. Значение C* равно нулю в центре для ахроматического цвета и увеличивается в зависимости от расстояния от центра. Угол оттенка (h) определяется как начинающийся с оси +a* и выражается в градусах, поскольку ось цветности вращается против часовой стрелки.

Результат измерения колориметра выражается в виде значений X-Y-Z для измеренного образца, а также в единицах других принятых однородных цветовых пространств. Сравнивая измерения целевых цветов с образцами образцов, пользователь получает не только числовое описание цвета, но также может выразить характер цветового различия между двумя измеренными образцами. Колориметр точно определяет разницу в светлоте, цветности и оттенке между мишенью и образцом.

Измерения цвета, сделанные в одном месте и выраженные в единицах данного цветового пространства, затем можно сравнить с измерениями, сделанными в другом месте или в другое время, и передать на международно признанном языке. Таким образом, колориметрическое измерение устраняет субъективность в восприятии цвета и суждениях о цветовом различии.

Колориметры сегодня

В настоящее время доступны различные трехцветные колориметры для отбора проб цвета, проверки и контроля качества цвета. Многие из них представляют собой портативные устройства с батарейным питанием, которые позволяют объективно измерять цвет на производстве или в удаленных местах. Они имеют ряд апертур и геометрий освещения/обзора для конкретных приложений, различные уровни возможностей обработки данных и многочисленные аксессуары.

Колориметры в конфигурации, подобной микроскопу, используются для точных измерений небольших объектов, таких как таблетки и реагенты для лекарств. Бесконтактные колориметры обеспечивают онлайн-измерение цвета текстиля, бумаги и рулонов с покрытием на производственных линиях. Небольшие карманные приборы были разработаны даже для очень специфических приложений, таких как измерение контраста запеченных, жареных и обработанных пищевых продуктов.

Внимательно отслеживая постоянство цвета в процессе производства и обработки, бизнес и промышленность значительно сократили стоимость брака и отходов, одновременно повысив эффективность и производительность своих операций.

Рис. 4: Портативные колориметры позволяют выполнять измерения на производственных площадках или в удаленных местах.

Об авторе

Цвет | Определение, восприятие, типы и факты

цветовой круг

Посмотреть все материалы

Ключевые люди:: Исаак Ньютон Эдвин Герберт Лэнд Джон Тиндалл Карл Шварцшильд Иван Васильевич Клюн

Похожие темы:: Цветовая модель RGB коричневый апельсин фиолетовый фиолетовый

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

цвет , также пишется как цвет , аспект любого объекта, который может быть описан в терминах оттенка, светлоты и насыщенности. В физике цвет связан именно с электромагнитным излучением определенного диапазона длин волн, видимым человеческому глазу. Излучение таких длин волн составляет часть электромагнитного спектра, известную как видимый спектр, т. е. свет.

Зрение, очевидно, участвует в восприятии цвета. Однако человек может видеть при тусклом свете, не различая цвета. Цвета появляются только при большем количестве света. Следовательно, свет некоторой критической интенсивности также необходим для восприятия цвета. Наконец, следует учитывать и то, как мозг реагирует на визуальные стимулы. Даже в одинаковых условиях один и тот же объект может казаться одному наблюдателю красным, а другому оранжевым. Ясно, что восприятие цвета зависит от зрения, света и индивидуальной интерпретации, а понимание цвета включает в себя физику, физиологию и психологию.

Классификация цветов в видимом спектре электромагнитного излучения по оттенку, насыщенности и яркости

Посмотреть все видео к этой статье

Объект кажется окрашенным из-за того, как он взаимодействует со светом. Анализом этого взаимодействия и факторов, его определяющих, занимается физика цвета. Физиология цвета включает реакцию глаз и мозга на свет и сенсорные данные, которые они производят. Психология цвета вызывается, когда разум обрабатывает визуальные данные, сравнивает их с информацией, хранящейся в памяти, и интерпретирует их как цвет.

Эта статья посвящена физике цвета. Для обзора основных цветов с их основными вторичными и третичными смесями, удобно обозначаемыми как 12 сегментов круга, см. Цветовой круг. Для обсуждения цвета как качества света см. свет и электромагнитное излучение. О физиологических аспектах цветового зрения см. глаз: Цветовое зрение. См. также живопись для обсуждения психологического и эстетического использования цвета.

Тест «Британника»

Назови этот цвет!

Цвет и свет

Природа цвета

Кто создал цветовой круг?

Просмотреть все видео к этой статье

Аристотель рассматривал цвет как продукт смешения белого и черного, и это мнение превалировало до 1666 года, когда эксперименты Исаака Ньютона с призмой обеспечили научную основу для понимания цвета. Ньютон показал, что призма может разложить белый свет на диапазон цветов, который он назвал спектром (9).0131 см. рисунок ), и что рекомбинация этих спектральных цветов воссоздала белый свет. Хотя он признавал, что спектр непрерывен, Ньютон использовал семь названий цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый для сегментов спектра по аналогии с семью нотами музыкальной гаммы.

Ньютон понял, что цвета, отличные от цветов в спектральной последовательности, действительно существуют, но он отметил, что

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Все цвета во вселенной, созданные светом и не зависящие от силы воображения, являются либо цветами однородных светов [то есть спектральными цветами], либо составными из них.

Ньютон также признал, что

лучи, собственно говоря, не окрашены. В них нет ничего иного, как некая сила… возбуждать ощущение того или иного цвета.

Неожиданная разница между восприятием света и звука проясняет этот любопытный аспект цвета. Когда лучи света разных цветов, например красного и желтого, проецируются вместе на белую поверхность в равных количествах, результирующее восприятие глаза посылает в мозг сигнал одного цвета (в данном случае оранжевого), сигнал, который может быть идентичным тому, что создается одним лучом света. Однако когда два музыкальных тона звучат одновременно, отдельные тона все же можно легко различить; звук, производимый комбинацией тонов, никогда не идентичен звуку одного тона. Тон является результатом определенной звуковой волны, но цвет может быть результатом одного светового луча или комбинации любого количества световых лучей.

Однако цвет можно точно определить по оттенку, насыщенности и яркости — трем характеристикам, достаточным для того, чтобы отличить его от всех других возможных воспринимаемых цветов. Оттенок — это тот аспект цвета, который обычно ассоциируется с такими терминами, как красный, оранжевый, желтый и так далее.

Единица измерения цветового оттенка: Измерения цвета и света, спектрометры