автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.15, диссертация на тему:Методы селективной цветовой коррекции

Введение

Литературный обзор Экспериментальные исследования Задача и методика Выбор тест-объекта (испытательного оригинала)

Выбор основного цветоделительного оборудования (ЭЦМ) для проведения экспериментов , , „

Экспериментальные рез^л&га.ты Паспортизация выбранных цветов тест-оригинала (определение исходных характеристик тест-объекта) Некоторые технологические показатели исходной калибровки и настройки ЭЦМ

1. Характеристика условий баланса серых тонов

2. Показатели введения черной краски

3. Установка градационных показателей для цветоделения тест-оригинала

Субтрактивные координаты цветов тест-оригинала при базовой установке цвето корректуры. Полосы цветоделения Экспериментальное исследование воздействия селективной корректуры на изменение субтрактивных координат цветов тест-объекта

Полиграфический репродукционный процесс преследует цель воспроизведения методами полиграфической технологии зрительного источника изобразительной информации - оригинала. Применительно к многоцветным оригиналам (прозрачным и непрозрачным) этот процесс начинается с цветоделения.

Под этим термином в полиграфии понимают представление цвета оригинала тремя или четырьмя составляющими, величины которых позволяют синтезировать репродукцию с помощью полиграфических красок. Т.е. в процессе цветоделения должны быть определены те количества конкретных красок, используемых при данной технологий, которые необходимы для синтеза репродукции, зрительно достаточно близкой к оригиналу.

Неидеальность спектральных характеристик полиграфических красок и оптических светофильтров системы анализа, а также несоответствие цветового охвата синтеза охвату оригинала затрудняет получение качественного результата. Это привело к появлению "дополнительного" к цветоделению процесса - цветокоррекции, который решает три, практически независимые задачи:

- коррекцию цветоделительных искажений, обусловленных спецификой спектральных характеристик красок синтеза и фильтров анализирующего устройства, - эту коррекцию принято называть базовой;

- перераспределение цветов в объеме цветового охвата красок для получения репродукции, психологически наиболее приемлемой оригиналу;

- целенаправленное изменение некоторых цветов репродукции независимо от соответствующих цветов оригинала, исхода из требований эстетики, рекламы и т.п. 2

До появления современных электронных цветоделителей-цветокорректоров, цветоделение и цветокоррекция осуществлялась фототехническими и ручными- средствами: перекрестным одноступенчатым, двухступенчатым, компенсативным маскированием и ретушью. Процессы эти длительны, многоступенчаты и дороги. Перераспределение цветов в объеме охвата и целенаправленное их изменение в отдельных зонах еще более усложняло и удорожало прццесс.

Положение изменилось.- как качественно, так и по длительности и стоимости процесса»с внедрением в полиграфическое производство электронных систем. Первые электронные схемы цветоделителей-цветокорректоров моделировали в аналоговой форме классические уравнения маскирования. Однако сильные статистические связи меаду близлежащими точками изображения затрудняют в аналоговых системах проведение взаимно независимых преобразований "близко расположенных" цветовых зон синтезируемого изображения.

Совершенно новые технологические возможности открылись при появлений в полиграфии современных кодовых (числовых) электронных цветоделительных систем, в которых сигнал фотопреобразователей блока анализа сразу переводится в цифровой код и все дальнейшие расчеты и преобразования проводятся с дискретными - числовыми величинами.

В таких машинах размер любой растровой точки цведоделенной фотоформы может быть принципиально изменен во всем диапазоне вне зависимости от размеров соседних: и цветовые, градационные и частотные характеристики синтезируемых фотоформ могут быть в любой цветовой или геометрической (координатной) зоне запрограммированы по любому наперед заданному закону. 3

Однако и в этих машинах б качестве математической модели процесса цветоделения используются уравнения маскирования. Объясняется это, по-видимому, тем, что, как показал многолетний практический опыт, они позволяют достаточно полно и с хорошими результатами учитывать характеристики полиграфических красок и синтеза.

Непрерывно растущие в мире требования к качеству полиграфической продукций и возможностям внесения изменений привели в настоящее время к распространению селективной цветокоррекции, под которой понимается целенаправленное изменение цветовых характеристик достаточно узких цветовых зон, без существенного влияния на соседние.

Селективная цветокоррекция может использоваться для любой из отмеченных ранее задач цветокоррекции. Она еще недостаточно изучена и, как ясно из сказанного, наиболее легко и эффективно может быть реализована в цифровых цвегоделите-лях-цв е т ок орр ек т орах.

Изучение этого вида коррекции,определение возможностей и достигаемого результата ее применения представляется практически важным и своевременным.

Настоящая работа посвящена экспериментальному'исследованию селективной цветокоррекции, на основе уравнений маскирования проводимой на современном цифровом цветоделителе-цве-токоррекгоре и рассматриваемой как дополнительная к базовой. В работе анализируется качественная сущность и количественные соотношения при этой коррекции и ее влияние на цветопередачу и цветовой охват. Эксперимент прово,цится с использованием специального многоцветного тесг-оригинала. 4

Актуальность теш

Воспроизведение многоцветных тоновых изображений, являясь сложнейшим видом полиграфической репродукции, требует часто высокой точности цветопередачи, особенно в рекламной продукции, при издании каталогов, худочественных альбомов и т.п. В первую очередь за качество цветовоспроизведения отвечает процесс цветоделения, который в настоящее время практически полностью переведен на технологии с применением сканирующих устройств и электронной обработки. Используются как профессиональные сканирующие системы - электронные цветоделительные машины с аналого-цифровой или полностью цифровой обработкой, так и так называемые настольно-издательные системы с обработкой изображений в универсальных персональных компьютерах по специальным программам. Для последнего случая задачи цветоделе-ния-цветокоррективания еще не полностью решены и технология обработки цветных изображений находится в стадии разработки. Такая технология несомненно будет опираться на опыт, накопленный в технологии обработки изображений с применением цветоделителей-цветокоррекгоров.

В существующей практике цветоделения с применением электронных цветоделительных машин (ЭЦМ) вычислительная коррекция погрешностей оптического цветоделения распадается на два процесса - процесс общей цветовой коррекции и процесс дополнительной, или селективной цветовой коррекции. При общей цветовой коррекции выбор режимов коррекции, градации цветоделенных изображений ведется по трем основным цветам полиграфического 5 синтеза. Этим обеспечивается в основном правильное цветоделение под стандартную триаду красок и с качественного оригинала. Однако в случае применения нестандартных красок, оригиналов, имеющих искажения памятных цветов при необходимости редактирования некоторых цвегоЕ в изображении, желательно применять дополнительные меры цветокоррекции, которые можно надеяться обеспечить устройствами и методами селективной цветовой коррекции. Но, описание методов селективной цветовой коррекции, включающие технологические возможности, подробные инструкции применения, в научной литературе практически отсутствуют.

Изложены лишь некоторые теоретические предпосылки к созданию систем селективной цветовой коррекции.

Все это делает актуальной цель данной работы, котороя заключается в изучении закономерностей и возможностей процесса селективной цветовой коррекции применительно к современным ЭЦМ. Изучение процесса позволит уточнить модель использования селективной цветокоррекции, дать рекомендации по выбору режимов настройки устройств селективной цветовой коррекции в ЭЦМ с целью оптимизации качества цветной репродукции.

Научная новизна

Исследованы закономерности основных цветовых преобразовании при выполнении селективной цветовой коррекции применительно к современным ЭЦМ. Показана возможность расширения цветового охвата для граничных цветов тест- оригинала при включении селективной цветокоррекции. Изучена взаимосвязь величины воздействия селективной цветокоррекции на субтрактивные координаты цвета с аппаратным параметром цветокоррекции и с пара6 метром оригинала и показана линейность их взаимосвязи. Определены цветовые различия между исходными и получаемыми в результате селективной цветокоррекции цветами для ряда избраннных цветов и показаны их достаточно больше значения.

Практическая ценность работы

Найденные закономерности могут служить основой для практической оптимизации технологий использования селективной цветовой коррекций для расширения цветового охвата репродукции, для селективной коррекции избранных, цветов.

Основные положения, выносимые на защиту

- полосы цветоделения для тест-оригинала при базовой установке цветокоррекции;

- линейная связь между параметрами установки селективной цветокоррекции, параметрами оригинала и субграктивными координатами цвета;

- возможность расширения и коэффициенты расширения тела цветового охвата при селективной цветовой коррекции;

- величины цветовых различий по памятным цветам при селективной цветовой коррекции.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на кафедре технологии форменных процессов и обработка изображений Московской государственной Академии печати. 7

П ЖТЕРАТУРШЙ ОБЗОР

Работами Юла /I/, Нюберга /2,3/, Нойгебаура /4/ и других были сформулированы в первой половине века теоретические основы цветовоспроизведения и условия получения полиграфической репродукции, зрительно идентичной оригиналу.

Дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования /5-20/ позволили реализовать положения теории в конкретной полиграфической технологии.

Рассмотрим некоторые основные положения теории цветовоспроизведения.

Репродукционный процесс состоит из трех стадий: анализа оригинала, синтеза репродукции и промежуточных преобразований, связывающих выявление в результате анализа цветовые параметры оригинала с параметрами синтеза и называемых цзетокорректиро-ванием.

На первой стадии - цветоделительной (или аналитической) - под действием излучений сложного спектрального состава, исходящих от фотографируемого объекта, в трех светочувствительных слоях образуются скрытые цветоделенные изображения: синефильтровое, зеленофильтровое и краснофильтровое.

На второй стадии - градационной - осуществляется процесс образования фотографических изображений в зависимости от энергии излучений, подействовавших на светочувствительные слои. В результате химико-фотографической обработки из трех скрытых цветоделенных изображений в светочувствительных слоях фотопленок получаются одноцветные изображения, предназначенные для печати желтой, пурпурной и голубой красками. 8

Третья стадия, называемая синтезом, заключается в образовании в процессе печатания многоцветного изображения из тех однокрасочных изображений.

Рассмотрение отдельных стадий репродукционного процесса целесообразно начинать с синтеза.

Репродукционные процессы прежде всего различаются по способу создания цветов в изображении. Существуют процессы с аддитивным синтезом цветов и процессы с субтрактивным синтезом.

Аддитивный синтез изучен наиболее полно. Он основан на смещении простых и сложных излучений на сетчатке глаза. В практике многокрасочного печатания аддитивный синтез достигается методом пространственного смешения цветов, при котором используется ограниченная разрешающая способность глаза.

Аддитивный синтез подчиняется вполне определенным законам, сформированным Г. Грасманом (21) Согласно первому закону любой цвет может быть получен при смешении трех исходных линейно независимых цветов. А это означает, что при смешении любых двух из исходных цветов не должен получаться третий.

Наиболее подходящей в этом отношении является комбинация основных цветов: красного, зеленого и синего. 3 международной системе измерений этим цветам соответствуют параметры X , / , ? , представляющие собой векторы единичных цветов. Для получения цвета Ц- их нужно смешать в количествах )< , у / % , называемых координатами цвета, и это сочетание может быть описано следующим линейным уравнением ¿22 J

1.1)

Другой закон аддитивности определяет цвет как самостоятельную величину. Согласно этому закону, цвет смеси зависит только от цветов смешиваемых компонентов и не зависит от их спектрального состава. Поэтому если смешивается несколько цветов, например , ¿/^у Цз : и- Уъ + Чъ

1.2) то при замене одного из цветов в правой части этого уравнения другим цветом, вызывающим одинаковое с ним возбуждение глаза, результирующий цвет левой части уравнения не нарушится.

Этот закон позволяет описывать цвета достаточно простыми математическими соотношениями.

Например:

1.3)

После сложения получим

И-^+^Чз^Х.+ Ъ^ОХ-* Уч

1-4)

Уравнение (1.4) свидетельствует, что при сложении цветов складываются координаты цветов или, точнее, при определении координат суммы цветов складываются взвешенные координаты цветов, ее составляющих.

II

Субтрактивный синтез в отличие от аддитивного, основания не на сложений, а на вычитании цветов.

Образование цвета происходит при прохождении белого цвета, содержащего основные цвета, через прозрачные окрашенные среды.

На рис. (1.1) показаны схемы образования цветов при субтрактивном синтезе на примере использования триадных красок.

Любой цвет в зональной системе можно представить в виде суммы трех единичных цветов ( ЦК) Ц5 / Цс ), взятых в количествах, равных зональным коэффициентам отражения (или пропускания). В любом случае связь этого цвета с зональными коэффициентами будет иметь вид

Средние значения зональных коэффициентов отражения получили название зональных координат цвета. На рис. (1.2) показан характер изменения зональных коэффициентов отражения желтой ( Ж ), пурпурной ( П ), голубой ( Г ), красок и их двойных сочетаний. Цветовые характеристики при использовании зональной системы измерении определяются с помощью простых выражений, например относительная яркость ■ равна

Первая стадия -аналитическая, или цветоделение, может быть осуществлена фотографическим или электронным цветоделением. Она состоит в том, что свет, отраженный от оригинала делится на три части в соответствии с тремя зонами спект

1.5)

1.6)

12 ра: синей (С), зеленой ) и красной (К.) ¿%33

В результате фотографического или электронного цветоделения получаем три цвегоделенных изображения - для желтой, пурпурной и голубой печатных красок.

Цветоделение можно представить как выделение одной из трех красок.

При фотографировании или сканировании (электронным способом) цветного оригинала через синий светофильтр желтая краска отделяется от двух других, т.к. отражаемые ею лучи (света) задерживаются светофильтром. В данном случае желтую краску называют выделяемой, .две другие краски П « Г невыделяемыми.

При фотографировании или сканировании цветного оригинала через зеленый светофильтр - выделяемой краской будет /7 , невыделяемыми Ж, Г , а при фотографировании или сканировании цветного оригинала через К светофильтр выделяемой краски Г » а невыделяемой /7 и }/< .

Необходимо заметить, что цветоделительный процесс не заканчивается в аналитической части, т.к. в связи с цвето-делительными и градационными искажениями в процессе изготовления цветной репродукции приходится применять цветодели-тельную и градационную ретушь (маскирование).

По аналогии с фотомеханическим маскированием можно назвать три метода цветокоррекции, применяемых в современных ЭЦМ:

1) одноступенчатое перекрестное маскирование;

2) .двухступенчатое перекрестное маскирование;

3) двухступенчатое комленсативное маскирование.

Одноступенчатое перекрестное маскирование заключается

13 б том, что цветокорректирующие маски изготовляются одновременно с основным диапозитивом или негативом - в процессе цветоделения (одна ступень). При этом масками для одних красок служат цветоделенные изображения других красок, т.е. они совмещаются "перекрестно".

Уравнения цветопередачи при одноступенчатом перекрестном маскировании имеют вид: Ъ^Щ) + Яг %С1/(Р* &)3 О% = + «03 где: - ОЦр , ОИР у 0% - оптические плотности на фотоформе.

- Зс , $3 J - коэффициенты отражения

- £Ц ¿^ {гб - коаффициенты маскирования.

Для того, чтобы процесс одноступенчатого маскирования промоделировать в блоке электронной цветокоррекции, необходимо иметь шесть логарифмических усилителей и шесть суммирующих устройств.

На практике в ЭЦМ производится последовательная коррекция каждого из цветоделенных изображений. При этом изменяются лишь коэффициенты цветокоррекции.

Метод двухступенчатого маскирования или, как его часто называют, "метод перекрестной цветокоррекции" состоит в том, что в каждый из цветоделенных сигналов замешивают два .других Этим добиваются более эффективного устранения цветовых искажений.

14

Для упрощения операции настройки блока электронной цветокоррекции ставят задачу максимально точного воспроизведения чистых цветов. Если при этом зональные оптические плотности воспроизводящей триада обозначить через Ог/ 0/7/ Ом » го уравнения цветокоррекции методом .двухступенчатого маскирования можно записать следующим образом:

1.8)

Оз Оп где: • • Г ~ -п J ~ —

1 °Л г Ощ

Оз о, к"--йш уГ оГ

Ог о

Оп

- коэффициенты выделяемости цветов, т.е. коэффициенты цветокоррекции.

Предоочтение, однако, следует отдать более простому одноступенчатому маскированию. Несколько большая эффективность метода двухступенчатого перекрестного маскирования (75-80$), не может быть оправдана характерным для него усложнением блока цветокоррекции.

Существенным недостатком вышеупомянутых методов электронной цветокоррекции является зависимость точности воспроизведения ахроматических цветов от величины коэффициентов цветокоррекции.

Кроме того, точное воспроизведение отдельных важных цветов, например, памятных, иногда достигается в ущерб точности воспроизведения остальных цветов.

15

Природа искажений ахроматических цветов аналогична искажениям фотомеханического маскирования. Совмещение с основным негативом маски приводит к общему уменьшению контраста цветоделенного изображения й уменьшению локальных контрастов на отдельных участках. Это в свою очередь нарушает цветовой баланс, т.е. искажает ахроматические цвета и цветовые контрасты некорректируемых ахроматических цветов.

Чтобы избежать указанных искажений в полиграфии применяют так называемые усиливающие маски (компенсативы). Компенсатив не имеет полутоновых градаций на участках, соответствующих ахроматическим цветам, и получается копированием совмещенных негатива и позитива, содержащих ахроматическую шкалу. Таким образом, на результирующем изображении ахроматическая шкала воспринимается как однородное поле. Другие участки изображений будут тем контрастнее, чем больше они отличаются по цвету.

Метод компенсативного маскирования формально представляет собой модификацию рассмотренного метода .двухступенчатого маскирования. В общем виде уравнения цветопередачи, моделируемые в блоке электронной цветокоррекции при ком-пенса тивном маскировании, следующие:

1.9) где: О^р , у " откорректированные оптические плотности по каждой из красок триада;

16

О р / Оп / О - эффективные скорректированные оптические плотности в основном и двух других каналах;

Кь , К? ~ коэффициенты, определяемые параметрами цветоделительного устройства;

Л ) с ^ - коэффициенты маскирования.

Итак, при компенсативном маскировании изменение корректируемых цветов не вызывает изменения ахроматических. Более того, некоторые варианты компенсативного маскирования обеспечивают независимое регулирование в широком диапазоне зональных оптических плотностей шести основных цветов синтеза (триада красок и их бинарных смесей) и полутонов ахроматического клина.

Изготовить "полный" компенсатив фотомеханическим способом сложнее, чем произвести ручную цветокоррекцию цвето-деленных изображений. Электронное моделирование способов компенсативного маскирования достаточно просто. В каждом канапе электронного корректирующего устройства значения коэффициентов маскирования регулируются независимо фуг от друга, что делает это устройство универсальным, гибким

Электронные схемы, моделирующие уравнения цветопередачи, обеспечивают не только селекцию шести цветов субтрак-тивного синтеза, но и независимую их регулировку. Иными словами, в ЭЦМ осуществлена возможность селективной цветокоррекции.

Исследование селективной цветокоррекции и как именно она влияет на деформации цветового охвата по раду выбранных цветов и представляет цель настоящей работы.

Метод селективной цветокоррекции, реализованный в элект-: ронных цветокорректорах.состоит в том, что каждый из цветов красок (пурпурный, голубой и желтый) и их бинарных смесей (красный, синий и зеленый)35 маскируется (корректируется) шестью сигналами. Причем каждый из сигналов эффективно воздействует только на корректируемый цвет. Эффективность этого воздействия падает до нуля при отклонении цветового тона, репродуцируемого в данный момент участка оригинала до цветового тона соседнего по спектру основного цвета синтеза. Эффективность коррекции падает также при уменьшении насыщенности соответствующего цвета.

Из сопоставления спектральных характеристик красок и зональных фотоприемников (см. ниже рис. 1.3), следует, что сигналы, пропорциональные зональным оптическим плотностям для каждой из красок, водной зоне спектра больше, чем в .двух других. гоо

75 50 а; 15 IО

7 А ] ^ г Ь г VII п V/

Ш 500 500 А, нм

Рис. 1.3 Характеристики спектральной чувствительности зональной (-) системы анализа и спектральные отражения печатных красок (-х- пурпурная, — голубая, — желтая)

Ддя бинарных смесей зональные оптические плотности я

В ЭЦМ имеются еще 2 группы регуляторов, .для коррекции светло-красных (телесных) и темно-коричневых цветов.

18 и пропорциональные им сигналы в двух зонах спектра больше, чем в третьей. Так, например, душ желтой краски0&У С^ и С^1 . Соседними с желтыми цветами являются красные и зеленые - бинарные смеси желтой краски с пурпурной и голубой. Для красных цветов справедливо условие а для зеленых - О^У Ок • С учетом вышесказанного уравнение для выделяемого методом компенсативного маскирования сигнала желтой краски можно представить в следующем виде: у* Ъм^ъ-ы+ръ-»*. ) (1.10)

Индексы и " в выражении имеют следующий смысл:

Я-^о« £40 - (а- 1Л0/2, для любого числа а. из данного выражения следует, что при отклонении цвета от желтого в сторону красного или зеленого увеличиваются соответственно разности (Р^-С^) * (Оз—О*) и следовательно, уменьшается суммарный сигнал, пропорциональный Ом . Изменяя коэффициенты усиления этих разностей К и ^ , можно селективно изменять сигнал, пропорциональный зональной оптической плотности для желтых цветов» При соответствующих значениях и К^ он может стать равным нулю, что соответствует сканированию участков оригинала, не содержащих желтых цветов. При уменьшении насыщенности сканируемых цветов уменьшаются разности основных слагаемых, так как уравниваются реакции всех трех фотоприемников. Это также приводит к уменьшению суммарного сигнала.

19

Рассуждая аналогичным образом, можно записать условие для выделения сигналов остальных цветов субтрактивного синтеза.

Коэффициенты К\ - Кг вычисляются по данным измерений анализирующим устройством с зональными фотопреобразователями цветов, указанных в индексе. Уравнение цветокоррекции .для каждого из цветоделенных каналов имеет вид:

Следует отметить, что большое количество схем, используемых для реализации алгоритма рассматриваемой цветокоррекции, приводит к накоплению помех в тракте репродуцирования. Суммирование помех затрудняет обеспечение высокого (не менее 40 дБ) отношения сигнал/шум, что необходимо при высококачественном цветном репродуцировании.

Дпн повышения отношения сигнал/шум в тракте репродуцирования, уменьшения нестабильности блока цветокоррекции, снижения нагрузок суммирующих усилителей и повышения надежности устройства в целом, былн предпринята попытка уменьшить число операций, решаемых цветокорректирующим устройством. В связи с этим было преобразовано уравнение (1.10). Вот как выглядит например, преобразованное выражение для желтой краски: ¿1бЗ

1.11)

НОГ >

1-е 6 - коэффициенты маскирования.

Ом -[(Ос- О*) + (о» - о +

0/Г '(1.12)

20

Выражение (1.13) отличается от (1.10) тем, что оно содержит всего одно разностное слагаемое. Отличие в постоянных коэффициентах несущественно. Эффективность цветокоррекции, рассчитанная по формуле (1.11), в которую подставляются значения маскированных (выделяемых) зональных оптических плотностей, определяемых выражением (1.12) для основных цветов столь же высока, как и в предыдущем случае.

Как видно, метод компенсативного маскирования в сочетании с селективным не только компенсирует цветоделительные искажения анализа, но и обеспечивает художественную коррекцию изображений.

Художественная коррекция играет важную роль в практике репродуцирования цветных изображений. Она призвана обеспечить оптимальное с точки зрения зрительного восприятия, эстетических и других требований воспроизведение изображений. Однако с этих позиций метод компенсативного маскирования обладает ограниченными возможностями.

При телевизионном воспроизведении натурных объектов, цветовой охват которых превышает обеспечиваемый на экране кинескопа, происходит деформация (трансформация цветового охвата). При полиграфическом синтезе цветовой охват сужается еще больше. Если же трансформацией цветовых охватов не управлять, то это может привести к заметным искажениям цвета, перераспределению или потере цветовых контрастов, а значит и цветовых деталей (I).

Оценивая эффективность художественной коррекции, обычно оперируют психофизиологическими параметрами цвета: его тоном, насыщенностью и яркостью (светлотой). Параметры эти независимы и поэтому весьма заманчива возможность управлять ими.

21

Для управления психофизиологическими параметрами необходим переход к цветовой системе, в которой возможно независимо управлять параметрами: цветовым тоном, насыщенностью и яркостью. V

Рис. 1.4 Цветовой треугольник

Трехмерное цветовое пространство ЛГ/Ф /д)как известно, строится на осях, определяемых основными цветами: X,У/2 Внутри этого пространства заключено тело,цветового"охвата всех реальных цветов. Яркость цвета определяется расстоянием от точки, характеризующей цвет, до плоскости нулевой яркости. Цветность определяется направлением прямой, соединяющей начало координат с точкой в цветовом пространстве, т.е. вектор-цветом. Продолжая вектор-цвет до пересечения с плоскостью единичных цветов ( Х+У+? = ^ ), можно оценить цветовой тон и насыщенность. Цветовой тон характеризуется доминирующей длиной волны на линии спектральных цветов (локусе), а насыщенность - расстоянием от проекции данного цвета на единичной плоскости до точки пересечения с этой плоскостью линии ахроматических цветов. (Р ас

22

Рис. 1.5 Сферическая система координат - цветовой тон, насыщенность и яркость: а) взаимное расположение систем ХУ2 и ХУ¥: б) сечение цветового конуса плоскостью

В колориметрической системе ХУЕ отсутствует численное значение цветового тона, что препятствует реализации в электронных системах независимой трансформации психофизиологических параметров цвета.

Для осуществления этой цели совершается переход к новой . / / / декартовой системе координат: О X / г , где ось о у совладает с ОЕ~ линией ахроматических цветов системы охуг

Для линии ахроматических цветов координаты цвета равны у между собой х-у-^ . оси ОХ и О?' могут выбираться произвольно, но так, чтобы ОХ X О У' ; ох'-1 ОЯ ; оу'х ох' .

Формулы преобразования декартовых координатных систем от О.ХУЖ к ОХ'У'Х' и обратно, имеют вид:

23

Х\у} ЛеСг.^

2 ^

Ах+А ^ч^г (1лз) г1 - /Зг**Аз где ; ; - А

Из рис. (1.5) можно определить соотношения между па

- —к- насыщенность.

Эти формулы промоделированы в электронной репродукционной системе с колориметрическим анализирующим устройством.

На практике условия выбора новых координатных осей могут быть ограничены некоторыми дополнительными требованиями: желанием упростить расчеты цвета и его моделирование в электронной репродукционной системе, необходимостью повысить эффективность селекции основных и дополнительных цветов оригинала и т.д.

Трансформация цветовых объемов естественно связана с селективной цветокоррекцией. На ЭЦМ методом компенсативного маскирования осуществляется селекция шести цветов синтеза и раметрами ; ? декартовой системы координат и параметрами ср/ @ сферической координатной системы:

1.14)

Г - характеризует яркость; у - — //--цветовой тон;

24 затем производится трансформация (деформирование) выделенных цветов по насыщенности, яркости и цветовому тону. Селекция цветов и трансформация цветовых объемов - в этом и заключается возможность художественной коррекции на ЭЦМ. Интерес вызывает исследование характера, объема, границ деформаций цветового охвата, которые возможно получить при селективном цветокорректироЕании.

Как на практике в ЭЦМ осуществляется сопряжение селективной коррекции цветов и трансформации их насыщенности, яркости и цветового тона?

Эффективный способ такого сопряжения основан на выборе направления осей цветовой системы I МN , е которой производятся указанные преобразования, с учетом расположений проекции основных цветов синтеза на плоскости цветносгей ХУ^С Направление оси ОМ при этом Еыбирается совпадающим с осью ахроматических цветов колориметрической системы. Направление осей ОЬ и Од/ выбирается так, чтобы они были взаимно перпендикулярны и совпадали с ориентацией проекции на плоскости X У чистых цветов и их бинарных смесей (см. рис. 1.6)

I ¿V / /

А— /

Желт.

Рис. 1.6 Расположение выделяемых цветов на графиках цветности и

25

На рис. 1.6. изображен цветовой график, имеющий две пары осей цветности//^ и ¿'М, вдоль которых расположены линии проекции измерений цветов синтеза, полученные путем колориметрически х измерений шкал чистых и бинарных цветов. Оси яркости ОМ и ОМ'для обеих цветовых систем совпадают и расположены перпендикулярно плоскости рисунка'.

Данные цветовые системы связаны между собой и с любой колориметрической цветовой системой линейными матрицами пере- ■ хода.

Как видно из рис. 1.6, линии расположения пурпурных, синих и желтых цветов почти совпадают с осями ¿Л', а линии голубых зеленых и красных цветов - с осями 11 И'. Следовательно эффективность селекции шести цветов синтеза можно характеризовать в рассматриваемой системе выражениями:

Аг» ;

Ье- [Ь- Дг-СМ'Нь>и>0 ; V

Л*и|>М~ л}

Эта схема моделируется селектором цвета. Как функционирует он? Специальные цветя осуществляют преобразование сигналов, пропорциональных координатам цвета в системе • В сигналы, про

А / ? порциональные координатам в системе 1МЫ и 1-М А/ . Затем сигналы поступают на вход селекторов, "решающих" уравнение (1.15).

Сформированные таким образом сигналы ¿1 ■ П,Г , являются управляющими для трансформации насыщенности, яркости и цветового тона шести выделяемых в селекторе цветов. Трансформация насыщенности, как следует из (Р^ 1.б) , сводится к изменению параметров Ь и У в одинаковое число раз.

26

Это приводит к перемещению точки цвета относительно начала координат по одной и той же линии в плоскости цветности, что свидетельствует о неизменности цветового тона и яркости, т.е. независимой регулировке насыщенности. Чем ближе точка цвета к началу координат, тем меньше насыщенность цвета и наоборот.

Выражения .для трансформации насыщенности в К, раз имеют вид: ЬтР - К\ Ь ; Мтя-М ; М-р = кх р/ . Изменение яркости в К раз в любой цветовой системе, линейно связанной с колориметрической, равносильно одинаковому изменению трех координат: Ьгр- } ) * Изменение цветового тона можно интерпретировать как смещение вектора цвета относительно цветовых осей выбранной системы координат, что достигается изменением цветовых координат не в одинаковое количество раз: ¿/тР-КзЬ,

Утр- Кг Ы , где Кц ф - некоторые функции цветового тона.

Если устройство трансформации используется в телевизионном оптимизаторе цветовой коррекции полиграфических изображений, то на вход матриц преобразования цветовых систем поступают сигналы, пропорциональные цветовым координатам г}$ д , формируемым телевизионной камерой. Преобразования цветовой системы Я && в систему Ь Мследует производить с учетом полиграфического синтеза, т.е. располагать новые оси цветности Ь Л/ вдоль линии расположения проекций цветов полиграфического синтеза.

Каждый из шести выделенных сигналов, соответствующих красному, зеленому, синему, пурпурному, желтому и голубому цветам, подается на решающие усилители, куда поступают также

21 сигналы цветности Ь и А/ » полученные путем преобразования сигналов % и ^ . Изменяя величину выделенного сигнала, можно обеспечить изменение насыщенности .для каждого цвета в требуемом пределе.

Трансформацию яркости можно осуществлять в любой цветовой системе. Цветовой тон удобнее изменять в цветовой системе анализа, характеризующей положение цвета в одной из трех зон спектра (видимого спектра). Именно поэтому, после селективного изменения насыщенности в устройстве трансформации осуществляется обратное преобразование сигналов в сигналы £ , которые затем трансформируются по яркости и цветовому тону.

Как и при трансформации насыщенности, эффективность трансформации яркости определяется выбором величины выделенных сигналов, поступающих на один из входов решающих усилителей, регулирующих яркость изображения. Изменение цветового тона в рассматриваемом устройстве достигается сложением с основным сигналом одного из выделенных сигналов. Бот так, например выглядят уравнения трансформации цветового тона для красных цветов: угр = 3 + А/<К ) Втр~ В + А /</<2

1.16) где к!х и - управляемые коэффициенты.

Уравнения (1.16) можно рассматривать как сложение вектор-цветов, что приводит к смещению результирующего цвета относительно цветовых осей координатной системы.

При анализе цветоделительным сканирующим устройством участка изображения красного цвета селектор цвета выделяет

28 красный цвет. Этот селектированный сигнал (Дк) с определенным усилением ( Кк и Кг ) добавляется к сигналам в каналах синего или зеленого цвета, в результате чего формируются трансформированные сигналы цветового тона &тр и .

Народу с основным сигналом 2гР ~ ^ они определяют цветовой тон трансформируемого цвета. Аналогично осуществляется смещение зеленого цвета в область желтых или голубых цветов, а синего - в область голубых и пурпурных.

Изменение цветового тона голубого, пурпурного или желтого цвета достигается вычитанием соответствующих селектированных сигналов из цветоделенных сигналов, которые характеризуют анализируемый цвет, определяемый двумя зонами спектра: для пурпурного цвета - синей и красной, для желтого -красной и зеленой, для голубого - зеленой и синей. Вычитание селектированного сигнала (пурпурного, голубого, желтого) в каждом конкретном случае трансформации цветового тона производится только из одного цветоделенного сигнала. Это и обуславливает смещение цветового тона в область одного или другого цвета в зависимости от требований репродукционного процесса.

В третьей ступени устройства трансформации цветовых объемов происходят преобразования^аналогичные комленсатив-ному маскированию. Но в отличие от последнего, две предшествующие ступени обеспечивают независимую регулировку насыщенности и яркости. Некоторые изменения насыщенности, вызванные изменением цветности при трансформации цветового тона, могут быть скомпенсированы повторной регулировкой насыщенности.

29

На основе выше сказанного мы будем изучать закономерности и возможности процесса селективной цветовой коррекции применительно к современным ЭЦМ. И по мере возможности мы уточним линейную связь между параметрами установки селективной цветокоррекции, параметрами оригинала и субтрактивными координата' ми цвета и определим коэффициенты расширения тела цветового цвета к так же величины цветовых различий по памятным цветам при селективной цветовой коррекции.

29

Ш. ЭКСЯЕРЗ/МЕНТАЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИИ

3,1. Задача и методика

Экспериментальные исследования в настоящей работе преследуют цель получить и проанализировать данные, которые позволили бы на некоторых примерах оценить количественно возможности изменения цвета и цветового охвата на репродукции при селективной цветовой корректуре, которая рассматривается нами как дополнительная к основной базовой (стр. ) и выполняется на электронной цветоделительной машине (ЭЦМ).

При этом имеется в виду ЭЦМ, которую можно было бы рассматривать как типичную для современного уровня электронной цветоделительной техники.

Методика исследования должна учитывать, что селективная коррекция цвета в отличие от базовой коррекции не воздействует одновременно на широкую зону хроматических цветов цветового охвата, а представляет возможность изменять цвет в отдельных, достаточно узких диапазонах цветового тона. Таких цветовых диапазонов обычно в ЭЦМ шесть и они соответствуют цветам, ограничивающим цветовой охват: желтому, пурпурному, голубому, красному, зеленому и синему (1, П, Г, К, 3, С).

Такая дополнительная коррекция позволяет, во-первых, улучшить недостаточно полную коррекцию отдельных цветов при базовой корректуре, во-вторых, учесть изменения, которые связаны с тем, что оригиналы-слайды выполняются на многослойных цветных материалах различных изготовителей; они могут представлять собой как результат оригинальной съемки, так и дубликаты цветных диапозитивов. Разнообразие характе

30 ристик материалов, на которых изготавливаются слайды, требует внесения уточнений в цветовую корректуру, рассчитанную обычно на один определенный тип фотоматериала. В-третьих, с помощью селективной коррекции можно внести редакционные изменения в воспроизведение оригинала, устранив частично его цветовые недостатки или отредактировав цвет по пожеланию заказчика.

В связи с изложенным основная часть методики включает:

- выбор типа оригинала;

- выбор основного цветоделительного оборудования (ЭЦМ) для проведения эксперимента;

- выбор вида печатного синтеза, применительно к которому рассматриваются результаты процесса цветоделения и коррекции;

- выбор способа представления сопоставляемых данных и выбор соответствующих приборных средств;

- проведение измерений, построение областей цветового охвата до и после селективной коррекции;

- оценка результатов.

3.1.1. Выбор тест-объекта (испытательного оригинала)

Для получения наиболее общих результатов и сокращения объема эксперимента тест-объект должен отвечать следующим требованиям:

- представлять наиболее часто используемый в полиграфии вид оригинала, исполненный той техникой,.которая является наиболее распространенной. В настоящее время таким видом оригиналов являются цветные диапозитивы-слайды, изготовленные на цветной обращаемой фотопленке;

31

- содержать такой набор цветов, который, по возможности, полно представляет цветовой охват оригиналов выбранного типа и содержит наиболее искажаемые в процессе цветоделения цвета, часть которых одновременно является и памятными цветами (т.е. цветами, легко различающимися зрительно "по памяти" - трава, небо и т.д.);

- форма представления цветов испытательного оригинала должна позволять проводить многократно и надежно измерения как начальных цветов, так и их изменений в процессе цветоделения, селективной коррекции и синтеза.

Таким требованиям наиболее полно отвечает разработанный и изготовляемый ВНИИ полиграфии (Всероссийский институт полиграфии, фирменная марка "ИНПОЛ") - "Тест ЩК", предназначенный специально для проверки и настройки электронных цвегокорректоров по основным параметрам процесса электронного цветокорректирования, включая цветовую корректуру и градационные преобразования.

Подробное описание структуры и назначения теста и широких возможностей его использования при отладке и контроле систем цветокоррекции приведено (17).

При ограниченном общем формате тест содержит большой набор цветов в виде радов полей, площадь которых достаточна и .для измерительных целей; и для зрительной оценки; он представляет собой цветной диапозитив, изготовленный на цветной обращаемой фотопленке типа "Экгахром" фирмы Кодак, наиболее употребительной в настоящее время .для изготовления издательских оригиналов-слайдов. Как следует из литературы (17) , при изготовлении теста применена такая технология,

32 которая позволила получить на оригинале цветовые поля, соответствующие наиболее чистым по цвету и насыщенности тонам, которые могут встретиться на оригиналах-слайдах. Одновременно эти цвета, во-первых, являются наиболее искажаемыми при цветоделении, во-вторых, достаточно полно представляют максимальный цветовой охват встречающихся на практике многоцветных оригиналов.

Тест-объект содержит градационные ряды "чистых однокрасочных цветов" (голубой, пурпурный, желтый), соответствующих по цвету слоям цветной многослойной пленки и их "бинарных сочетаний" (красный, зеленый, сине-фиолетовый). В тест ИНПОЛ включена также достаточно полная (12 полей) шкала цветов, близких к нейтрально-серым; это позволяет зафиксировать и повторить градационную характеристику преобразований, что важно для оценки результатов цветокоррекции по ахроматическим цветам.

Цветной оттиск выбранного тест-объекта, полученный при производственной проверке настройки ЭЦК в одной из Московских типографий, приведен на (рис. I) (бумага мелованная полуматовая, линиатура 60 лин/см, печать - офсетная, триада европейской цветовой гаммы 2527, типография "Молодая Гвардия").

Для элементов этого теста, используемых в настоящей работе, сохранены те же обозначения рядов и полей, которыми они маркированы на тест-оригинале и рис. I. Их паспортизация произведена с применением измерительного устройства, входящего непосредственно в измерительный тракт входного устройства выбранного и использованного в настоящей экспериментальной работе цветоделителя-цветокорректора (более

Рис. I Печатный оттиск-репродукция тест-оригинала "Тест МЦК" ИНПОЛ

3.1.2. Выбор основного цветоделительного оборудования (ЭЦМ) для проведения экспериментов

В качестве ЭЦМ для выявления технологических возможностей применения селективной цвегокорректуры и характеристик ее действия нами выбрана полностью цифровая модель ЭЦМ производства фирмы Кросфилд-ТМагнаскен 646" (2). .Этот существенно важный для работы выбор обусловлен рядом соображений, которые подробно излагаются ниже. Модели этого рада выпускаются чуть более 10 лет; нашли широкое применение в странах Европы и в России и отражают устойчивую тенденцию основных изготовителей ЭЦМ к замене аналого-цифровых машин на полностью цифровые. В аналого-цифровых ЭЦМ („/?. Не//, Т)асп/роп- вккееп" ) компьютер для цветовой коррекции

34 является аналоговым устройством и только по выходе из него сигнал преобразуется в цифровой код. Таким образом цветоделение и коррекция в основном производится в аналоговом вычислительном устройстве.

В моделях ЭДМ типа "Магнаскен 645 или 646" во время сканирования оригинала быстродействующая ЦВМ с комплектом специальных предварительных базовых (ВУ) программ точка за точкой вычисляет размеры растровых элементов, требуемых .для воспроизведения соответствующих цветов оригинала. При этом в цифровой код преобразуется сразу аналоговый сигнал с выходов фотопреобразователей анализирующего устройства и Еесь процесс цветокоррекции осуществляется в цифрБвой форме. Это позволило фирме создать чрезвычайно удобную для исследований и настройки программу, при которой для каждой анализируемой точки многоцветного оригинала на табло цифровых дисплеев отображаются соответствующие конкретной программе размеры растровых точек на будущих цветоделенных диапозитивах для Ж, П, Г и Ч красок (%) > то есгь измеряются и визуализируются величины субтрактивных координат цвета исследуемого объекта.

Дополнительную (селективную) коррекцию .для выбранного цвета оператор может ввести, пользуясь клавишным пультом управления ЭЦМ. При этом на алфавитно-цифровом .дисплее отображается показатель величины дополнительной коррекции в виде степени СС (числового коэффициента), определяющего изменение субтрактивных координат по кавдой корректируемой краске. Исследование возможностей такой дополнительной селективной коррекции при выбранной нами наиболее широко применяющейся базовой программе и получение характеристик вза

35 имосвязи между числовыми коэффициентами коррекции и соответствующим им изменениями субтрактивных координат основных цветов является одной из главных задач нашего эксперимента (стр. ). Как и в аналоговых системах цветокоррекции, селективная цветовая корректура на ЦМ типа "Магнаскен 645, 646" возможна по- шести основным цветам (Ж, П, Г, К, 3, Ф) по содержанию в них каждой из четырех красок печатного синтеза (Ж, П, Г, Ч).

Программа "Магнаскена" обеспечивает при этом независимость результатов изменений по цветовым каналам Ж, П, Г красок; селективность действия дополнительной корректуры в отношении цветового тона корректируемых цветов также соблюдается.

В отличие от цветовой коррекции на ЭЦМ с аналоговым "цветовым" компьютером в рассматриваемой системе предусмотрена еще одна дополнительная цветокорректура - .для светлых и темных цветов с малой цветовой насыщенностью - так называемых пастельных. Этот специальный вид корректуры не влияет на изменение цветового охвата воспроизводимого изображения и его рассмотрение выходит за рамки настоящей работы.

Для проведения экспериментальной части работы нами был использован действующий в производственном процессе Московской типографии "Молодая Гвардия" экземпляр ЭЦМ "Магнаскен 646", укомплектованный цветным монитором - видеоконтрольным устройством "Скенвью 600" (19) с высокоразрешающим экраном для визуального контроля цветного изображения. Пульт управления данного устройства полностью дублирует пульт управления сканера, включая цифровое табло для отображения результатов и алфавитно-цифровой .дисплей .для

36 отображения показателей настройки. Предусмотрена возможность считывания с помощью машины показателей для любой отдельной точки изображения на экране "Скенвью 600". Использованный в эксперименте тест-оригинал МЦК'был нами просканирован на ЭЦМ "Магнаскен 646" и введен в память "Скенвью 600". Все последующие цветовые преобразования выполнялись и контролировались с применением этого устройства. После,днее очень важно, т.к. позволило избавиться от неизбежных обычно колебаний сигнала из-за тепловых и сетевых флюктуаций, а также из-за колебания значения оптических плотностей в разных точках одного и того же цетового поля исследуемого объекта.

Все изложенное и послужило основанием для выбора в качестве основного цветоделительного и измерительного оборудования в настоящей работе системы "Магнаскен 646" с видеоконтрольным устройством "Скенвью 600".

3.1.3. Дополнительные вопросы методики

Для представления изменений цвета, которые вносит селективная цветокорректура (учитывая экспериментальную базу - "Магнаскен-646") нами выбраны еле,дующие формы:

- изменения субтрактивных координат цвета по хроматическим цветам, выражается в работе в процентах приращения размеров растровых точек на цветоделенных диапозитивах, обозначенных как д§г , л Бп > д 3>(< с соответствующим знаком.

Представление результатов изменения цветокоррекции в такой форме позволяет в дальнейшем выразить их в виде цветовых различий или других показателей изменения цвета применительно к любому виду автотипного печатного синтеза и носит поэтому универсальный характер;

37

- .для представления цветового охвата через параметры, рассчитываемые из субтрактивных координат (с учетом их зональных оптических плотностей), применено представление его (до и после использования селективной корректуры) через координаты в цветовом круге ЛТФ. Американский институт графической техники ЛТФ (ныне ГАТФ) разработал для полиграфии систему представления цвета через величины зональных оптических плотностей. Эта система практически очень удобна для сравнения результатов цветоделения, т.к. использует широко применяемые в полиграфии денсигометрические метода контроля. В этой системе цвет представляется через величины процента (%) серого, величины смещения цветового тона по отношению к цветовому тону идеального однокрасочного или бинарного цвета в соответствующем секторе цветового круга.

- для сопоставительной оценки изменения цвета с визуальной оценкой наблюдателя определяются .для тех же ограничивающих цветовой охват цветов, величины цветовых различий в рав-ноконтрастной колориметрической системе цветового пространства 1976 CIE ¿AB (общепринятая международная колориметрическая система).

Все цветовые координаты определены нами применительно к синтезу цвета в типичном офсетном триадном печатном процессе для триада печатных красок европейской цветовой гаммы. Именно на такой печатный процесс рассчитана использованная нами базовая программа цветовой корректуры ЭЦМ "Магнаскен 646",

- для перехода от субтрактивных координат цвета к колориметрическим использован атлас шкал цветового охвата ВНИИ полиграфии, отпечатанный в Экспериментальной типографии ВНИИ полиграфии способом офсетной печати на 2-х красочной печатной

38 машине, на мелованной бумаге, триадой печатных красок европейской цветовой гаммы, в стаццартизованных условиях печатного процесса; линиатура растра 60 лин/см.

При обработке экспериментальных данных была применена разработанная в лаборатории фоторепродукционных процессов и материалов ВНИИ полиграфии компьютерная программа, позволяющая по субтрактивным координатам цвета рассчитать его колориметрические координаты и цветовые различия сравниваемых цветов в равноконтрастной системе метрики цвета £43. Программа учитывает основные технологические показатели печатного процесса, при котором печатался атлас шкал цветового охвата: спек-трофотометрические характеристики цветных печатных красок триада, величины оптических плотностей их плашек, порядок наложения красок и процент их перехода в бинарах и трехкрасочном наложении, показатель растискивания при печати, показатель рассеяния света в бумаге.

Для денситометрических измерений нами использован цветной денситометр марки "Макбет ТЯ^- 927" со статусом "Т" для измерения в отраженном свете.

•3.2. План экспериментальных исследований

На основании вышеизложенного принят следующий план экспериментальных исследований:

I. Паспортизация выбранных для исследования цветов тест-оригинала путем измерения их зональных оптических плотностей непосредственно на ЭЦМ "Магнаскен 646".

Эти данные однозначно характеризуют цвет так, как его воспринимает входное устройство ЭЦМ (см. табл. 4.1). Их наличие обеспечивает воспроизводимость результатов при повтор

39 ных операциях с цветом. Соотношения величин зональных плотностей в точках "белое" и "черное" тест-оригинала позволяют выбрать метод установки границ градационного интервала при настройке для базового варианта цветокоррекции.

2. Фиксация основных характеристик настройки ЭЦМ, соответствующих базовой программе цветокоррекции.

Все изменения цвета, связанные с введением селективной корректуры, должны выявляться при этих постоянных характеристиках, что обеспечивает сопоставимость оценок.

К таким характеристикам относятся: условия баланса серых тонов; показатели веса черной краски; градационная настройка.

3. Получение при зафиксированных показателях базовой настройки ЭЦМ (см. п. 2) исходных характеристик цвета (по паспортным данным, полученным в п. I), соответствующих основной цветокорректуре и отсутствию селективной корректуры.

Характеристики цвета должны быть выражены в субтрактив-ных координатах 5П, 5>к, Б^ Б процентах.

По полученным данным должны быть построены полосы цветоделения, характеризующие искажения цвета, оставшиеся после базовой, основной корректуры.

Полученные данные являются исходными для выявления действия селективной коррекции (см. табл. 4.2).

4. Исследование количественных результатов применения селективной коррекции цветов на субтрактивные координаты цветов тест-оригинала в следующих направлениях:

- исправление искажений по избытку и недостатку количеств краски, определяющей цветовой гон;

- исправление искажений по избытку одаой или .двух красок, "загрязняющих" ЦЕег;

40

- по возможности "редакционного" исправления цвета -его цветового тона.

Величины изменений цвета должны быть выражены через - приращения субтрактивных координат и должно быть проведено сопоставление этих величин со степенью корректирующего воздействия (величиной индекса СС). В результате должны быть получены зависимости!Л£| от величины индекса СС и оценка их формы.

5. Получение характеристики цветов тест-оригинала при "идеальном" цветоделении по граничным цветам цветового охвата, полученном за счет введения селективной корректуры (см. табл. 4.10).

1У . Экспериментальные результаты

4.1.1. Паспортизация выбранных цветов тест-оригинала определение исходных характеристик тест-объекта)

Результаты измерения параметров тест-объекта оформлены в виде таблицы 4.1. В ней приведены величины зональных оптических плотностей Ос, Рз уОк для ранее выбранных цветов геста. Они получены непосредственно на ЦМ "Магнаскен 646" в режиме измерения ("Оригинал").

Эти показатели соответствуют информации, поступающей на вход анализирующего устройства ЭЦМ от оригинала и не зависят от каких-либо режимов настройки. Абсолютные величины Ос, О? £)к. в данном случае (как показания сравнения) практически совпадают с соответствующими значениями, полученными при измерении на цветном денситометре со строгими зональными светофильтрами, пре,дназначенными для измерения цветных фотоизобра

Таблица 4.1

Значения (паспорт) зональных оптических плотностей обсле,дуемых цветовых рядов тесг-оригинала (измеренные на сканере в режиме "оригинал")

Обозначение цвета ряда на тесте Обозна1- Д 30Н по меоам полей в ояду текста Обозначение зон Обозначение цвета ряда на тесте чение зон I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12.

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16

Г Гол.\ 'бой г )яд Кр£ сны! ря,п > К

Д° 0,33 0,35 0,38 0,42 0,46 0,53 0,53 0,30 1,20 1,77 2,85 3,24 Д? д3 0,42 0,45 0,49 0,55 0,62 0,72 0,50 0,71 0,90 1,28 1,68 2,10 дк 0,42 0,63 0,98 1,20 1,37 1,64 0,27 0,40 0,45 0,51 0,63 0,70 дк

3 Зеле шый г эяд 'I Пуг шурь [ый р яд П дс 0,50 0,74 1,01 1,32 1,68 2,10 0, 34 0,42 0,4£ 0,60 0, 75 0,94 дс д3 0,43 0,49 0,59 0,70 0,86 1,08 0,48 0,68 0,82 1,10 1,45 1,79 д3 дк 0,40 0,65 0,93 1,15 1,3£ 1,81 0,36 0,43 0,46 0,53 0,58 0,64 дк

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 1 13 14 Т5 16 сеоый ояд

0,41 0,52 0,70 0,87 1,02 1,25 1,46 1,68 2,05 2,34 2,86 3,19 дс сер д3 0.48 0,56 0,72 0,87 0,98 1,18 1,37 1,53 1.81 2.II 2.61 2.97 д3 сер. дк 0,44 0,54 0,70 0,87 1,05 1,23 1,42 1,60 1,85 2,12 2,60 2,83 дк

Сине-с фиолетовый рад Желтый ряд дс 0,40 0,45 0,54 0,70 0,89 1,23 0,54 0,78 1,04 1,36 1,73 2,13 Д° . И*

С Д3 0.54 0,72 0,92 1,28 1,70 2,45 0,46 0,49 0,55 0,60 0.67 0,73 д3 дк 0,48 0,78 1,16 1,55 2,09 2,83 0,35 0,35 0,37 0,37 0,39 0,42 дк

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ц 12

43 жений в проходящем свете.

Наличие этих данных (таблица 4.1) позволило при повторных измерениях цветов избежать влияния естественной неравномерности цвета на полях теста. С помощью мишени видеоконтрольного устройства "Скенвью-600" отыскивалась точка на каждом измеряемом поле, показатели Оузн которой отличались от паспортных (табл. 4.1) не более, чем на ± 0,02 во всем диапазоне измеряемых плотностей.

В форме записи данных в таблице 4.1 сохранено расположение элементов тест-оригинала и их обозначения (см. рис. 4.1).

4.2.2. Некоторые технологические показатели исходной калибровки и настройки ЭЦМ

У. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬШМ ИССЛЕДОВАНИЯМ

1. Проанализированы результаты цветоделения цветов тест-объекта при применении только осноеной базовой корректуры, без селективной. Выявлен характер требуемой селективной корректуры для. приближения цветоделения к идеальному по признаку изоактиничности изохромных цветов - по каждому из граничных цветов цветового охвата тест-оригинала каждой из цветных печатных красок, синтеза.

Показано, что базовая корректура в исследуемом варианте настройки предаолагает некоторое "усиление" голубых цветов по количеству голубой краски и пурпурных по количеству пурпурной краски. Искажения по недостатку красок небольшие -недостаток П краски в синих цветах, Ж краски в красных цветах и перекоррекгирование голубых цветов по Ж краске.

Оставшиеся после базовой корректуры недостатки характеризуются избытком "загрязняющих" красок. Это избыток Г краски на пурпурных и красных циетах; избыток П краски на зеленых и желтых цветах и избыток Ж краски на синих и пурпурных цветах.

2. Рассмотрена взаимосвязь величины воздействия селективной корректуры (через значение индекса цветокоррекции СС) и величины изменения соответствующей выбранному красочному каналу субтрактиЕной координаты цвета (в виде приращения с соответствующим знаком) применительно к следующим задачам цвегокорректуры:

- увеличение и уменьшение количества краски, определяющей цветовой тон иссле,дуемого цвета (на примере рядов пурпурных и голубых цветов);

79

- уменьшение одной и двух красок, "загрязняющих" цветовой тон и соответствующих искажениям по избытку краски на примере ряда желтых цветов; пурпурного и сине-фиолетового);

- изменение количества одной из красок бинара с целью изменения цветового тона исследуемого цвета, что соответствует "редакционной правке" (на примере сине-фиолетовых цветов).

Действие селективной корректуры по перечисленным выше направлениям исследовалось в каждом случае для "чистого" ряда цветов с различной цветовой насыщенностью при одной постоянной величине индекса СС, выбранного по наиболее насыщенному цвету ряда.

Исследования показали:

- взаимосвязь корректирующего воздействия и.вызванного им приращения соответствующей субтрактивной координаты при всех рассмотренных вариантах носит один и тот же характер, -прямолинейной зависимости /а 5/= ^ (индекс СС). Этот вывод существенно важен, так как позволяет прогнозировать достижимые величины \ Л$ 1 (предельное значение идцекса

СС = 1,5). .

- для цветов одного чистого ряда при одном и том же значении корректирующего воздействия селективной корректуры (индекса СС) изменение цвета тем существеннее, чем цвет насыщеннее и выше величина исходного значения его субтрактивной координаты $ % по рассматриваемой краске (см. рис. 4.5 -4.7, 4.10).

- для различных цветов с одной и той же величиной % й ОХ по корректируемым краскам скорость увеличения \ (также

80 угла наклона функции $ - ^(индекс СС) неодинакова, что предположительно может быть связано с уровнем основной базовой корректуры.

3. Анализ примера "редакционного" изменения цвета на репродукции за счет применения селективной корректуры (табл.

4.9) показал, что может быть достигнуто очень существенное изменение цвета, соответствующее величине цветового различия

18,7 единиц и выше. (Д£ = 18,7 при индексе СС П в С = 1,06 при максимально допустимом значении индекса СС = 1,5; более высокие значения не исследовались, т.к. уже при СС П в С - 1,06 было достигнуто содержание П краски в С ЦЕете - 100$)

4. Применение селективной корректуры в пределах допустимых значений индексов СС, как показало исследование, позволяет полностью устранить по цветам, ограничивающим цветовой охеэт тест-оригинала, искажения цветоделения всех видов, приведя цветоделение по этим цветам к "идеальному" (см. табл.

4.10).

5. Проведено сравнение цветового охвата репродукции тест-оригинала до селективной корректуры и после корректуры, соответствующей "идеальному цветоделению". Сравнение проведено в колориметрических координатах стандартной равноконтрастной системы С1с1АВ и в координатах цветового круга ЛТФ.

Оценки изменения цветового охвата граничных цветов тест-оригинала на репродукции показали существенное расширение этого охвата.

Из цветового круга в координатах процента серого и смещения цветового тона по отношению к идеальному цвету в соответствующем секторе цветового круга (по системе ЛТФ) еле,дует, чго в результате селективной коррекции наиболее существенно расширилась область охвата желто-зеленых, пурпурно-синих цветов. Наиболее заметное смещение цветового тона в сторону приближения к идеальным однокрасочному и бинару произошло для желтого и сине-фиолетового цветов. Для этих цветов, а также для пурпурного, красного и зеленого заметно уменьшилось содержание серой составляющей (процент серого), за счет чего и произошло расширение цветового охвата.

Сравнение цветового охвата до и после введения селективной корректуры в колориметрической системе позволяет получить данные количественно сопоставимые с визуальной оценкой наблюдателя, через величину цветового различия (табл. 4.12, рис.4.12). Практически неизменными-остались только голубые цвета, все остальные цвета сместились в направлении большей чистоты в после-довагельности по величине цветового различия - зеленый {А^ -= 20,8), желтый (ДЕ =17,0), пурпурный (А^* = 13,5), синий и красный. Введенное понятие коэффициента селективной коррекции К позволяет провести качественную и количественную сопоставительную оценку влияния.различных степеней коррекции на величину цветового охвата и определить возможности селективной коррекции для конкретных задач.

Результаты могут быть использованы для настольно-изда-гельской системы с обработкой изображений в универсальных персональных компьютерах по специальным программам.

В целом показано, что селективная корректура является эффективным средством независимого поканального воздействия на цвета в каждом основном узком диапазоне цветового тона при линейной зависимости между величинами индекса цветового воздействия и приращением (с соответствующим знаком) субтрактивной координаты цвета.

1.Y ute.fr АС »Tie Thety of S^ucWe coeot Photop*№*д-opt* SaS • «У- юя

2. Нюберг Н.Д. "Теоретические основы цветной репродукции" М. Сов. наука, 1947.

3. Нюберг Н.Д. "Труды НИШГИЗ", 2. М. 1935.4. //еивемл/еа Нхн* „ Dt f^one i/сне Ояшоееюе

4. Oes МONRJfflfißQN5ÜCHORUKS Ze'ftscH^tFf

5. W/s$ca/sснлрН/сне рно-Ьвядри!/. ; £зб; l/xtfäzs)^

6. Джадд Д., Вышецкий Г. "Цвет в науке и технике" (пер. с англ.) Л.Ф. Артюшина. М. Мир 1978.

7. Артюшин Л.Ф. "Основы воспроизведения цвета" М. "Искусство" 1970.

8. Узилевский В.А. "Передача, обработка и воспроизведение изображений" М. 1982.

9. Балабуха Д.К. "Исследование цветового охвата". Журнал научной и прикладной фотографии и кино. 1962 г.9.9. S*/-fH R,L.„Colow

10. Elecf#OA//cs" PtfrfM Pfioovc f/ол, ßs^/omsß,io И elf Д. о f/ecffiOA/ic Сомес f/o/vs of со/ом ' SepaAotfw WM MM А*«/1. MX * U f/P5?l

11. Будрикис З.Л. "Критерий верности воспроизведения изображе-жения и его моделирование" Сборн. "Обработка изображений цифровыми машинами" М., Мир, 1973.

12. Орловский ЕЛ. "Передача факсимильных изображений" М., Связь, 1980.

13. Ярославский Л.П. "Введение в цифровую обработку изображений" М., Сов. радио. 1979.

14. М. Саутворт "Технология цветоделения" перевод с англ. И.А. СолнцеЕа. М., Книга, 1983.

15. Лэдхем, Д. Сондерс "Восприятие света, цвета" перевод с англ. Р.Л. Бирноеой, М., Мир 1978 .

16. Солнцев И.А. "Усовершенствование электронного устройства для корректуры и преобразования ЦЕета в процессе репродуцирования" Труды ВНШполиграфии, М., 1977, т. 25, вып. 3.

17. Аваткова H.A., Вейцман А.Й. "Новый тест-диапозитив для электронных цеетокорректоров" "Полиграфия" 1У 1992 .

18. Зернов В. А. "Цветоделение" М. , ,-1972.

19. Руководство для операторов "Магнаскен-646" и "Скенвыо-600" (перевод с инструкций фирмы Кросфильд) 1991.

20. ВНШполиграфии "Применение программы расчета баланса серых тонов" "СО МСРА" инструкция 1992.

21. Германиес Э. "Справочная книга технолога-полиграфиста". М., 1982.

22. Раскин А.Н., Ромейков И.В. и др. "Технология печатных процессов". М., Книга, 1989.

23. Синянов H.H., "Технология изготовления фотомеханических печатных форм", М., Книга, 1974.

24. Багаев В.М., Зверев В.А. Селекция цвета при трансформации цветовых объемоЕ изображений. Труды учеб. институтов связи, М., 1977.