Da RGB a CMYK: come i dati di colore viaggiano dallo schermo alla stampa
Un'immagine può apparire corretta sul monitor di un designer, spenta sullo schermo di un cliente e diversa ancora sul foglio stampato, anche quando ogni file contiene gli stessi valori di colore. Il motivo è che RGB e CMYK descrivono il colore in due linguaggi diversi. Nessuno dei due modelli è una scala fisica assoluta. Entrambi sono legati al dispositivo che produce il colore, quindi gli stessi dati danno un risultato visivo diverso su ogni scanner, monitor, proofer e macchina da stampa.
Che cosa descrive uno spazio colore
Uno spazio colore è il sottoinsieme di luce visibile che un dato modello può rappresentare. RGB si comporta come un cubo unitario in un sistema di coordinate tridimensionale, e ogni asse rappresenta un primario. Poiché ogni spazio colore è solo una fetta di ciò che l'occhio può vedere, nessun modello copre tutta la luce visibile. Tre attributi indipendenti definiscono una posizione all'interno di quello spazio, e scegliere attributi diversi produce spazi diversi. L'oggetto descritto non cambia; lo spazio è solo la cornice usata per misurarlo. Gli spazi colore si dividono in due grandi famiglie: il tipo basato sui primari come RGB, CMY e CMYK, e i tipi che separano il colore dalla luminosità, come YCC, YUV e Lab.
Il modello RGB e la sintesi additiva
Rosso, verde e blu sono i tre primari della luce. L'occhio legge il colore attraverso tre tipi di coni che rispondono maggiormente intorno a 630 nm, 530 nm e 450 nm. La maggior parte dello spettro visibile può essere riprodotta mescolando queste tre luci in proporzioni diverse. Nella riproduzione delle immagini ogni canale porta di solito 256 livelli, dove 0 significa assenza di luce e 255 la luce più intensa. Valori uguali su tutti e tre i canali producono il bianco, mentre rosso a 255 con verde e blu a 0 produce il rosso puro. RGB è un modello additivo: la luce si somma alla luce, quindi mescolarne di più aumenta luminosità ed energia. Rosso e verde uguali danno il giallo, verde e blu uguali danno il ciano, rosso e blu uguali danno il magenta, e tutti e tre insieme danno il bianco. La diagonale dal nero al bianco è l'asse dei grigi, e ogni pixel di un'immagine in scala di grigi si trova su quella linea.
Il modello CMYK e la sintesi sottrattiva
La stampa utilizza coloranti e pigmenti, che assorbono la luce invece di emetterla. Ciano, magenta e giallo sono i primari sottrattivi, quindi un valore CMY può essere ricavato da CMY = 1 - RGB. In teoria i tre inchiostri insieme riproducono l'intera gamma del cubo RGB, e il 100 percento di ciascuno dovrebbe dare il nero. Gli inchiostri reali sono carenti. Un inchiostro giallo dovrebbe riflettere tutta la luce da 500 nm a 700 nm e assorbire da 400 nm a 500 nm, eppure l'inchiostro in macchina riflette troppo poco nella banda superiore e assorbe troppo poco in quella inferiore, quindi stampa con una leggera dominante magenta e ciano. Ciano e magenta si comportano allo stesso modo. Senza il nero, il 100 percento di tutti e tre gli inchiostri produce un marrone fangoso invece di un nero pieno. L'aggiunta di una lastra nera ripristina la densità e mantiene i grigi neutri, ed è per questo che CMYK si usa per inchiostro, toner e vernice mentre CMY da solo è raramente menzionato. CMYK è uno spazio applicato: i suoi numeri descrivono l'area del punto in macchina, tipicamente da 0 a 100 percento, quindi C0 M0 Y0 K0 è carta bianca e C0 M0 Y0 K100 è nero.
Perché è necessaria una conversione
Preparare un file RGB per il lavoro offset significa mappare i suoi colori in CMYK. Il settore chiama ancora questo passaggio separazione dei colori. Due problemi lo rendono difficile. Primo, i due spazi coprono volumi diversi: la gamma RGB è più ampia di quella CMYK, quindi i colori fuori dalla gamma degli inchiostri devono essere compressi per rientrare. Secondo, entrambi gli spazi dipendono dall'hardware, quindi non esiste un riferimento assoluto. Uno spazio indipendente dal dispositivo come Lab funge da ponte tra loro.
Mappatura di gamma, tono e punto di bianco
Tre strategie di mappatura guidano il passaggio da una gamma all'altra. La compressione di gamma può mantenere i colori all'interno dell'intervallo di destinazione e sostituire il resto con la corrispondenza più vicina, oppure riprodurre i colori fuori intervallo alla massima saturazione raggiungibile dall'output, oppure proiettare tali colori sul bordo della gamma in modo che la tinta resti bloccata e la saturazione cali in modo uniforme. La compressione di tono può riprodurre la luminanza all'interno dell'intervallo e alzare o abbassare il resto fino a raggiungere il limite, il che appiattisce il contrasto nelle alte luci e nelle ombre, oppure sovrapporre i valori più luminosi di entrambi gli spazi e regolare gli altri livelli con una curva morbida. La mappatura del punto di bianco può proiettare il bianco di origine sul bianco di output come definito da un osservatore standard con luce D50 e campo di due gradi, oppure convertire i valori di origine in relazione al bianco della carta o del supporto che porterà l'immagine.
Come il colore attraversa il flusso di lavoro di separazione
Un originale a riflessione viene misurato come L0 A0 B0. Uno scanner o una fotocamera digitale trasforma quella luce in R1 G1 B1. Il file raggiunge la postazione di fotoritocco, dove un operatore corregge il colore e produce R2 G2 B2. Per realizzare una prova digitale, i dati vengono convertiti in R3 G3 B3 e inviati a una stampante, e il foglio di prova si legge come L1 A1 B1. Per la stampa, lo stesso colore viene convertito nei quattro canali di inchiostro e diventa aree di punti Y1 M1 C1 K1. Dopo l'imposizione, l'elaborazione RIP e l'uscita su pellicola, le separazioni portano aree di punti Y2 M2 C2 K2. Dopo la realizzazione delle lastre i valori sulla lastra sono Y3 M3 C3 K3, e dopo che l'inchiostro si trasferisce sul supporto le aree di punti finali Y4 M4 C4 K4 si combinano con la carta per definire il colore stampato L2 A2 B2. Ogni fase può alterare il colore, ed è per questo che il controllo in ogni passaggio è determinante.
Calcolo della separazione e generazione del nero
La separazione parte dal valore del nero, perché gli altri tre canali dipendono da esso. Photoshop offre la rimozione del colore sottostante (UCR) e la sostituzione della componente grigia (GCR) per costruire la lastra del nero. La rimozione del colore sottostante legge R, G e B, forma i valori intermedi c, m, y e k, quindi applica una funzione di generazione del nero e una funzione di rimozione del colore sottostante. Il risultato dipende dalla combinazione di carta e inchiostro, dal guadagno di punto nei mezzitoni di ciascuna lastra, dal limite di inchiostro nero e dal limite di inchiostro totale. A partire da un insieme di valori RGB i valori intermedi sono c = 1 - R, m = 1 - G e y = 1 - B, e la rimozione del colore sottostante imposta il valore del nero come k = min(c, m, y). Dopo l'applicazione delle funzioni di generazione e rimozione del nero, i valori finali vengono regolati in modo che ogni canale resti entro il limite di inchiostro della macchina da stampa. Ottenere il giusto equilibrio mantiene aperte le ombre, conserva i grigi neutri e impedisce che la copertura totale di inchiostro superi quanto il supporto e l'asciugatore possono gestire.