Obrázek může vypadat správně na monitoru designéra, mdle na obrazovce klienta a na vytištěném archu zase jinak, i když každý soubor obsahuje stejné barevné hodnoty. Důvodem je, že RGB a CMYK popisují barvu dvěma různými jazyky. Ani jeden model není absolutní fyzická škála. Oba jsou vázány na zařízení, které barvu vytváří, takže stejná data dopadnou jako jiný vizuální výsledek na každém skeneru, monitoru, nátiskovém zařízení a tiskovém stroji.
Co barevný prostor popisuje
Barevný prostor je podmnožina viditelného světla, kterou daný model dokáže reprezentovat. RGB se chová jako jednotková krychle v trojrozměrném souřadnicovém systému a každá osa představuje jednu primární barvu. Protože každý barevný prostor je jen výřezem toho, co oko vidí, žádný jediný model nepokrývá veškeré viditelné světlo. Tři nezávislé atributy definují pozici uvnitř tohoto prostoru a volba různých atributů vytváří různé prostory. Popisovaný objekt se nemění, prostor je pouze rámec použitý k jeho měření. Barevné prostory spadají do dvou širokých rodin: typ založený na primárních barvách, jako RGB, CMY a CMYK, a typy, které oddělují barvu od jasu, jako YCC, YUV a Lab.
Model RGB a aditivní míchání
Červená, zelená a modrá jsou tři primární barvy světla. Oko vnímá barvu prostřednictvím tří typů čípků, které nejvíce reagují kolem 630 nm, 530 nm a 450 nm. Většinu viditelného spektra lze namíchat smícháním těchto tří světel v různém poměru. Při reprodukci obrazu každý kanál obvykle nese 256 úrovní, kde 0 znamená žádné světlo a 255 nejsilnější světlo. Stejné hodnoty všech tří kanálů vytvářejí bílou, zatímco červená na 255 se zelenou a modrou na 0 vytváří čistou červenou. RGB je aditivní model: světlo se přidává ke světlu, takže mícháním více světla roste jas a energie. Stejná červená a zelená dávají žlutou, stejná zelená a modrá dávají azurovou, stejná červená a modrá dávají purpurovou a všechny tři dohromady dávají bílou. Úhlopříčka od černé k bílé je osa šedi a každý pixel obrázku v odstínech šedi leží na této linii.
Model CMYK a subtraktivní míchání
Tisk používá barviva a pigmenty, které světlo pohlcují, místo aby ho vyzařovaly. Azurová, purpurová a žlutá jsou subtraktivní primární barvy, takže hodnotu CMY lze nalézt z CMY = 1 - RGB. Teoreticky tři inkousty dohromady reprodukují celý rozsah krychle RGB a 100 procent každého by mělo dát černou. Skutečné inkousty zaostávají. Žlutý inkoust by měl odrážet veškeré světlo od 500 nm do 700 nm a pohlcovat 400 nm až 500 nm, avšak inkoust na tiskovém stroji odráží v horním pásmu příliš málo a v dolním pásmu pohlcuje příliš málo, takže tiskne s mírným purpurovým a azurovým nádechem. Azurová a purpurová se chovají stejně. Bez černé dává 100 procent všech tří inkoustů zakalenou hnědou namísto skutečné černé. Přidání černé desky obnovuje hustotu a udržuje šedé neutrální, což je důvod, proč se CMYK používá pro inkoust, toner a barvu, zatímco samotný CMY se zmiňuje jen zřídka. CMYK je aplikovaný prostor: jeho hodnoty popisují plochu bodu na tiskovém stroji, obvykle od 0 do 100 procent, takže C0 M0 Y0 K0 je bílý papír a C0 M0 Y0 K100 je černá.
Proč je potřeba konverze
Příprava souboru RGB pro ofsetovou práci znamená mapování jeho barev do CMYK. Tiskový průmysl tento krok stále nazývá barevná separace. Dva problémy to ztěžují. Za prvé, oba prostory pokrývají různé objemy: gamut RGB je větší než gamut CMYK, takže barvy mimo rozsah inkoustů musí být stlačeny, aby se vešly. Za druhé, oba prostory závisí na hardwaru, takže neexistuje absolutní reference. Prostor nezávislý na zařízení, jako je Lab, funguje jako most mezi nimi.
Mapování gamutu, tónu a bílého bodu
Převod z jednoho gamutu do druhého řídí tři strategie mapování. Komprese gamutu může udržet barvy uvnitř cílového rozsahu a zbytek nahradit nejbližší shodou, nebo reprodukovat barvy mimo rozsah při nejvyšší sytosti, které výstup dosáhne, nebo promítnout tyto barvy na okraj gamutu tak, aby odstín zůstal pevný a sytost rovnoměrně klesala. Komprese tónu buď reprodukuje jas uvnitř rozsahu a zbytek zvedne nebo sníží, dokud nedosáhne hranice, což zplošťuje kontrast ve světlech a stínech, nebo překryje nejjasnější hodnoty obou prostorů a ostatní úrovně upraví v plynulé křivce. Mapování bílého bodu buď promítne zdrojovou bílou na výstupní bílou definovanou standardním pozorovatelem při osvětlení D50 a zorném poli dva stupně, nebo převede zdrojové hodnoty vzhledem k běli papíru či podkladu, který ponese obraz.
Jak barva prochází workflow separace
Odrazový předlohový originál se měří jako L0 A0 B0. Skener nebo digitální fotoaparát převede toto světlo na R1 G1 B1. Soubor se dostane na pracoviště úprav obrazu, kde operátor opraví barvu a vytvoří R2 G2 B2. Pro digitální nátisk se data převedou na R3 G3 B3 a odešlou do tiskárny, přičemž nátiskový list se čte jako L1 A1 B1. Pro tisk se stejná barva převede do čtyř inkoustových kanálů a stane se plochami bodů Y1 M1 C1 K1. Po imposici, zpracování RIP a výstupu filmu nesou separace plochy bodů Y2 M2 C2 K2. Po výrobě desky jsou hodnoty na desce Y3 M3 C3 K3 a po přenosu inkoustu na podklad se konečné plochy bodů Y4 M4 C4 K4 spojí s papírem a definují tištěnou barvu L2 A2 B2. Každá fáze může barvu posunout, proto je kontrola v každém kroku důležitá.
Matematika separace a tvorba černé
Separace začíná hodnotou černé, protože na ní závisí ostatní tři kanály. Photoshop nabízí podbarvené odstranění (UCR) a náhradu šedé složky (GCR) pro tvorbu černé desky. Podbarvené odstranění načte R, G a B, vytvoří mezihodnoty c, m, y a k, poté použije funkci tvorby černé a funkci podbarveného odstranění. Výsledek závisí na kombinaci papíru a inkoustu, zisk bodu ve středních tónech každé desky, limitu černého inkoustu a limitu celkového inkoustu. Ze sady hodnot RGB jsou mezihodnoty c = 1 - R, m = 1 - G a y = 1 - B a podbarvené odstranění nastaví hodnotu černé jako k = min(c, m, y). Po použití funkcí tvorby a odstranění černé se konečné hodnoty upraví tak, aby každý kanál zůstal v limitu inkoustu tiskového stroje. Správné vyvážení těchto hodnot udrží stíny otevřené, zachová neutrální šedé a zabrání tomu, aby celkové krytí inkoustem překročilo možnosti papíru a sušení.