5.1.3. Вибір рівнів білої і чорної крапок

Одне з головних завдань колірної корекції, як це не дивно може показатися, - це використання всього доступного тонового діапазону. Це завдання розглядалося в розділі, присвяченою тону і контрасту, і вирішувалася переважно на прикладах півтонових зображень. Для кольорових оригіналів вона є одночасно метою і засобом. Якщо розтягнути тоновий діапазон кольорового зображення, то це сприятливим чином вплине на якість оригіналу, за умови збереження решти характеристик. З іншого боку, настройка тонового діапазону - це могутній засіб, що дозволяє дуже економними засобами видалити велику частину колірних аномалій ураженого зображення.
Чим ширше діапазон тонів, тим вище контрастність оригіналу, оскільки в цьому випадку збільшується відстань між сусідніми тонами. У ідеалі на зображенні повинні бути присутніми всі крапки - від абсолютно чорною до абсолютно білою, але всі фізичні пристрої виводу мають обмеження на діапазон відтворних тонів. Наприклад, струменевий принтер віддрукує всі крапки з яскравістю, 250r250g250b, що перевищує, як білі. В результаті в таких областях будуть втрачені деталі, що приведе до деградації друкарської версії картинки. Є обмеження і на відтворення дуже темних тонів, які при перевищенні деякого порогу будуть представлені областями з суцільною чорною заливкою. Це означає, що будь-який оригінал існує в деякому обмеженому тоновому діапазоні, який бажано розтягнути на можливо велику ширину.

На замітку! Найсвітліша область зображення - це не обов'язково найяскравіша область. Це зовсім не гра слів і плоский парадокс. Рівень білої крапки визначається по найсвітлішій невиродженій області оригіналу, тобто такому фрагменту, який містить графічну інформацію. Наприклад, зображення металевих відблисків, блиску коштовних каменів, іскр, розплавленого металу, язиків полум'я, фотоспалахи і ін. - це майже завжди найяскравіші частини картинки. Але вони не можуть бути вибрані для визначення рівня білої крапки, оскільки є однорідними, не мають деталей і не несуть корисних графічних даних.

Два найпопулярніші інструменти корекції кольору і тону - Levels і Curves мають в своєму розпорядженні засоби для вибору найсвітлішої і найтемнішої точки зображення. Це стандартна техніка розтягування тонового балансу, яку можна застосувати для будь-якого оригіналу з розкладанням на канали. Біла крапка - це найсвітліша область картинки, що містить помітні деталі; чорна крапка є найтемнішим фрагментом, відмінним від суцільної заливки чорною фарбою. Це теоретичне визначення потребує уточнення, оскільки фактично досяжні рівні світлого і темного залежать від вивідного пристрою.
Світла і тіні в системі RGB
Найвищий рівень яскравості нейтрального кольору описується в системі RGB формулою 255r255g255b, але цей теоретичний максимум виявляється недосяжним для більшості пристроїв відтворення кольору. Практика показує, що рівень світла реальних приладів лежить в діапазоні від 250r250r250b до 240r240g240b. У моніторів він вищий, ніж у будь-яких принтерів, фотопринтери і пристрої виводу на фотоплівку перевершують по рівню светов будь-які офісні струйникі. Для сучасних струменевих і лазерних принтерів ця величина зазвичай коливається від 255 до 250, пристрої друку на фотоплівці можуть відтворювати світла, що наближаються до 250.
Існує проста процедура, яка дозволяє визначити раціональний рівень светов пристрою друку.

1. Засобами редактора Photoshop створити 15 квадратів з різною щільністю сірого. Колірна формула цих зразків повинна мінятися від 255r255g255b до 241r241g241b. Упорядкувати їх по убуванню яскравості, причому кожен подальший зразок повинен відрізнятися від своїх сусідів на одну одиницю яскравості.
2. Віддрукувати зображення з тестовими зразками.
3. Досліджувати друкарську копію і знайти зразок з найлегшим відтінком сірого, причому всі зразки перед ним повинні виглядати як абсолютно білі.

Хай квадрати із заливкою від 255 до 250 виглядають як абсолютно білі, а сірий фон виявляється у зразка з формулою 251r251g251b. Дане значення повинне бути вибране як рівень білої крапки, оскільки всі відтінки вищої яскравості не можуть бути відтворені на даному друкарському пристрої і будуть представлені чистими фрагментами білого паперу. Якщо по якихось причинах неможливо провести описаний експеримент, то можна орієнтуватися на усереднене значення рівня білої крапки з діапазону 245r245g245b-242r242g242b.
Найтемніший тон в системі RGB створюється при нульових значеннях всіх колірних координат, що описується формулою 0r0g0b. На практиці рідкісний вивідний пристрій здатний відтворити 90 %-ный сірий колір з помітними деталями. Зазвичай області з такою і вищою щільністю тону представляються однорідно чорними. З цієї причини рівень чорної крапки повинен бути відсунутий від граничного значення. Досвід показує, що для більшості звичайних пристроїв виводу (моніторів, струменевих і лазерних принтерів) раціональне значення чорної крапки лежить в діапазоні від 5r5g5b до 15r15g15в.
Якщо потрібно знайти точне значення цього параметра, то можна виконати експеримент, аналогічний вибору рівня білого.
Світла і тіні в системі CMYK
Технологічні обмеження в системі CMYK виявляються сильніше, ніж в RGB. По причинах, які згадувалися в попередньому розділі, CMYK-устройства не можуть відтворювати тоновий діапазон в його теоретично доступних розмірах. Рівні світлої і темної крапок повинні відрізнятися від теоретичних меж діапазону, рівних OCOMOYOK і 100c100m100y100k. Практика показує, що для поліграфічних установок високого рівня доступні рівні сірого кольору, рівні 2-3 %. Найсучасніші друкарські машини здатні відтворювати 1 %-ный сірий тон на крейдованому папері вищої якості. Світліші тони при друці вироджуються і представляються у вигляді фрагментів паперу, повністю вільних від друкарських фарбників.
Система CMYK відрізняється ще однією особливістю генерації кольору. Для більшості квітів вона пропонує декілька складів фарбників, змішення яких дає шуканий колір. Так, принаймні теоретично, будь-який ахроматичний тон можна отримати за допомогою певної щільності тільки чорного фарбника або змішуючи в рівних долях фарби CMY. Наприклад, сірий по складу Ocomoy5k можна отримати і без додавання чорної фарби, по формулі 4c3m2yok. Теоретично для генерації сірого тону внески фарб CMY повинні бути рівні, але недосконалість фарбників, явище адсорбції, взаємодію фарб між собою і носієм приводять до того, що для отримання нейтрального тону внески основних фарб повинні розрізнятися. Якщо змішати їх в рівних долях, то віддрукований зразок матиме помітний червонувато-коричневий відтінок, який пояснюється слабкістю блакитного фарбника. Щоб нейтралізувати цей відтінок, зазвичай збільшують процентне співвідношення фарби Cyan, залишаючи рівними внески інших колірних координат. Сірий тон щільного крейдованого паперу описується наступними зразковими формулами: 2c1m1y, 5c3m3y. Інші типи паперу і непаперові носії вимагають інших складів фарбників для генерації сірих відтінків.
У Photoshop найсвітліші сірі тони виходять без участі чорної фарби. Її внесок росте у міру збільшення щільності тону. На мал. 5.1 в наочному графічному вигляді показані способи генерації сірого, які використовуються методами OCR (Gray Component Replacement - Заміщення сірого компоненту) і UCR (Under Color Removal - Видалення кольору, що пролягає нижче).
Точне визначення рівня білої крапки можна отримати за наслідками тестового простого випробування. Засобами редактора треба створити дванадцять колірних зразків і закрасити їх сірим різній щільності. Формули заливки приведені в наступній таблиці, причому щільність тону приблизно рівна по горизонталі і збільшується по вертикалі, значення колірних координат перераховуються в послідовності CMYK. Колірні зразки не повинні мати ніяких рамок навколо себе; їх розміри повинні бути достатні для огляду неозброєним оком.

Мал. 5.1. Відтворення світлих відтінків сірого кольору в Photoshop. На малюнку показані графіки внесків фарбників для генерації різних відтінків сірого кольору. На лівій схемі представлений метод GCR (Заміщення сірого компоненту), права схема описує метод UCR (Видалення кольору, що пролягає нижче). У обох випадках чорна фарба не бере участь в створенні світло-сірих тонів

Таблиця.
Колірні формули заливок тестових зразків. Кожна цифра означає процентний вміст фарби в системі CMYK

2110	0001	3110
3220	0002	4220
4330	0003	5330
5440	0004	5430

Необхідно віддрукувати створені зразки за стандартних умов друку і на звичайному папері. На друкарському відтисненні потрібно знайти зразок найсвітлішого тону, всі зразки з меншою щільністю повинні виглядати як абсолютно білі. Формула такого зразка і дає чисельний вираз рівня світлої крапки в системі CMYK. У більшості стандартних випадків це значення рівне 4c2m2y (третя колонка, другий зверху зразок).
Проблеми абсолютно іншої властивості виникають при друці темних тонів. Максимально можлива щільність фарб, що наносяться на друкарський лист, рівна 400 % (максимальний внесок всіх чотирьох фарбників). При друці з великою щільністю виникають проблеми з висиханням і змазуванням фарбників; практика показує, що гранична сукупна щільність фарб не може перевищувати 360 %. Для окремих сортів паперу ця планка ще нижча, наприклад для газетного паперу гранична щільність не може перевищувати 260 %.
Частка чорної фарби в тінях залежить також і від типу зображення. Відомо, що оригінали з великим внеском нейтральних тонів виходять на друці краще, якщо збільшити внесок чорного каналу. Приведемо орієнтовні значення рівня чорної крапки:

•  від 80c70m70y70k до 65c55m55y90k - для крейдованого паперу і листових друкарських машин;
•  приблизно 75c65m65y65k- для некрейдованого паперу;
•  біля 70c60m60y60k - для газетного паперу.

Для цветоделенія фотозображень раніше застосовувалося стандартне значення 80c70m70y70k. Тепер фірма Adobe рекомендує задавати рівень чорної крапки рівним 65c53m51y95k.