Een afbeelding kan er goed uitzien op de monitor van de ontwerper, dof op het scherm van de klant en weer anders op het gedrukte vel, zelfs wanneer elk bestand dezelfde kleurwaarden bevat. De reden is dat RGB en CMYK kleur in twee verschillende talen beschrijven. Geen van beide modellen is een absolute fysieke schaal. Beide zijn gebonden aan het apparaat dat de kleur produceert, waardoor dezelfde gegevens op elke scanner, monitor, proefdrukapparatuur en pers een ander visueel resultaat opleveren.
Wat een kleurruimte beschrijft
Een kleurruimte is het deel van het zichtbare licht dat een bepaald model kan weergeven. RGB gedraagt zich als een eenheidskubus in een driedimensionaal coördinatenstelsel, waarbij elke as voor één primaire kleur staat. Omdat elke kleurruimte slechts een deel is van wat het oog kan zien, dekt geen enkel model al het zichtbare licht. Drie onafhankelijke kenmerken bepalen een positie binnen die ruimte, en andere kenmerken leiden tot andere ruimtes. Het beschreven object verandert niet; de ruimte is alleen het kader waarmee het wordt gemeten. Kleurruimtes vallen in twee brede families: het type op basis van primaire kleuren, zoals RGB, CMY en CMYK, en de typen die kleur van helderheid scheiden, zoals YCC, YUV en Lab.
Het RGB-model en additieve menging
Rood, groen en blauw zijn de drie primaire kleuren van licht. Het oog leest kleur via drie soorten kegeltjes die het sterkst reageren rond 630 nm, 530 nm en 450 nm. Het grootste deel van het zichtbare spectrum kan worden gematcht door die drie lichten in verschillende verhoudingen te mengen. Bij beeldreproductie heeft elk kanaal meestal 256 niveaus, waarbij 0 geen licht betekent en 255 het sterkste licht. Gelijke waarden van alle drie de kanalen geven wit, terwijl rood op 255 met groen en blauw op 0 zuiver rood geeft. RGB is een additief model: licht wordt bij licht opgeteld, dus meer licht verhoogt helderheid en energie. Gelijke rood en groen geven geel, gelijke groen en blauw geven cyaan, gelijke rood en blauw geven magenta, en alle drie samen geven wit. De diagonaal van zwart naar wit is de grijze as, en elke pixel van een grijswaardenbeeld ligt op die lijn.
Het CMYK-model en subtractieve menging
Drukwerk gebruikt kleurstoffen en pigmenten, die licht absorberen in plaats van uitstralen. Cyaan, magenta en geel zijn de subtractieve primaire kleuren, dus een CMY-waarde kan worden gevonden met CMY = 1 - RGB. In theorie reproduceren de drie inkten samen het volledige bereik van de RGB-kubus, en 100 procent van elk zou zwart moeten geven. Echte inkten schieten tekort. Een gele inkt zou al het licht van 500 nm tot 700 nm moeten reflecteren en 400 nm tot 500 nm moeten absorberen, maar de inkt op pers reflecteert te weinig in de bovenste band en absorbeert te weinig in de onderste band, waardoor ze met een lichte magenta- en cyaansluier drukt. Cyaan en magenta gedragen zich hetzelfde. Zonder zwart levert 100 procent van alle drie de inkten een modderig bruin op in plaats van echt zwart. Een zwarte plaat toevoegen herstelt de dichtheid en houdt grijstinten neutraal, daarom wordt CMYK gebruikt voor inkt, toner en verf, terwijl CMY alleen zelden wordt genoemd. CMYK is een toegepaste ruimte: de waarden beschrijven het dekkingspercentage op pers, doorgaans van 0 tot 100 procent, dus C0 M0 Y0 K0 is wit papier en C0 M0 Y0 K100 is zwart.
Waarom een conversie nodig is
Een RGB-bestand voor offsetwerk voorbereiden betekent de kleuren omzetten naar CMYK. In de praktijk heet deze stap nog steeds kleurscheiding. Twee problemen maken het lastig. Ten eerste beslaan de twee ruimtes verschillende volumes: het RGB-gamma is groter dan het CMYK-gamma, dus kleuren buiten het inktbereik moeten worden gecomprimeerd om te passen. Ten tweede zijn beide ruimtes afhankelijk van hardware, dus er is geen absolute referentie. Een apparaatonafhankelijke ruimte zoals Lab fungeert als brug tussen beide.
Gamut-, toon- en witpunttoewijzing
Drie toewijzingsstrategieën sturen de overgang van het ene gamut naar het andere. Gamutcompressie kan kleuren binnen het doelbereik houden en de rest vervangen door de dichtstbijzijnde match, of kleuren buiten bereik weergeven bij de hoogste verzadiging die de uitvoer kan halen, of die kleuren op de gamutrand projecteren zodat de tint vast blijft en de verzadiging gelijkmatig daalt. Tooncompressie reproduceert ofwel de luminantie binnen het bereik en tilt of verlaagt de rest tot aan de grens, wat het contrast in hooglichten en schaduwen afvlakt, ofwel laat de helderste waarden van beide ruimtes overlappen en past de overige niveaus aan in een vloeiende curve. Witpunttoewijzing projecteert ofwel het bronwit op het uitvoerwit zoals gedefinieerd door een standaardwaarnemer onder D50-licht en een veld van twee graden, ofwel converteert de bronwaarden ten opzichte van de witheid van het papier of substraat dat het beeld draagt.
Hoe kleur door de separatie-workflow gaat
Een reflecterend origineel wordt gemeten als L0 A0 B0. Een scanner of digitale camera zet dat licht om in R1 G1 B1. Het bestand bereikt het beeldbewerkingsstation, waar een operator de kleur corrigeert en R2 G2 B2 produceert. Voor een digitale proefdruk wordt de data omgezet naar R3 G3 B3 en naar een printer gestuurd, en het proefvel leest als L1 A1 B1. Voor de pers wordt dezelfde kleur omgezet naar de vier inktkanalen en wordt het dotgebieden Y1 M1 C1 K1. Na impositie, RIP-verwerking en filmuitvoer dragen de separaties dotgebieden Y2 M2 C2 K2. Na plaatvervaardiging zijn de waarden op de plaat Y3 M3 C3 K3, en nadat de inkt op het substraat is overgedragen, combineren de uiteindelijke dotgebieden Y4 M4 C4 K4 met het papier tot de gedrukte kleur L2 A2 B2. Elke stap kan de kleur verschuiven, daarom is controle bij elke stap van belang.
Separatierekensom en zwartgeneratie
Separatie begint met de zwartwaarde, omdat de andere drie kanalen daarvan afhangen. Photoshop biedt under color removal (UCR) en gray component replacement (GCR) om de zwartplaat op te bouwen. Under color removal leest R, G en B, vormt tussenwaarden c, m, y en k, en past vervolgens een zwartgeneratiefunctie en een under-color-removalfunctie toe. Het resultaat hangt af van de combinatie van papier en inkt, de dot gain in de middentonen van elke plaat, de zwartinktlimiet en de totale inktlimiet. Uit een reeks RGB-waarden zijn de tussenwaarden c = 1 - R, m = 1 - G en y = 1 - B, en under color removal stelt de zwartwaarde in als k = min(c, m, y). Nadat de zwartgeneratie- en removalfuncties zijn toegepast, worden de uiteindelijke waarden aangepast zodat elk kanaal binnen de inktlimiet van de pers blijft. Die balans goed instellen houdt schaduwen open, behoudt neutrale grijzen en voorkomt dat de totale inktbedekking meer wordt dan het substraat en de droger aankunnen.