Модель цветовая CMYK - четырехканальная цветовая модель для подготовки не экранных, а печатных изображений, применяемая в полиграфии при цветной печати. Была предложена в 1951 г. Энди Мюллером.
Совмещение трех основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны изображение выглядит почти черным. В отличие от модели RGB увеличение количества краски приводит не к увеличению визуальной яркости, а наоборот к ее уменьшению. Поэтому для подготовки печатных изображений используется не аддитивная (суммирующая) модель, а субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого:
голубой (Cyan) = Белый - красный = зелёный + синий (0,255,255)
пурпурный (сиреневый) (Magenta) = Белый - зелёный = красный + синий (255,0,255) жёлтый (Yellow) = Белый - синий = красный + зелёный (255,255,0).
Эти три цвета называются дополнительными, потому что они дополняют основные цвета до белого.
Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет. Теоретически его можно получить совмещением трех основных или дополнительных красок, но на практике результат оказывается негодным. Поэтому в цветовую модель CMYK добавлен четвертый компонент - черный. Ему эта система обязана буквой К в названии (blacK).
Числовые значения в CMYK представляются в виде цифр. Каждое из чисел, определяющее цвет в CMYK, представляет собой процент краски данного цвета, составляющей цветовую комбинацию, а точнее, размер точки растра, выводимой на фотонаборном аппарате на плёнке данного цвета Например, для получения цвета "хаки" следует смешать 30 % голубой краски, 45 % пурпурной краски, 80 % жёлтой краски и 5 % чёрной. Это можно обозначить следующим образом: (30,45,80,5).
В типографиях цветные изображения печатают в несколько приемов. Накладывая на бумагу по очереди голубой, пурпурный, желтый и черный отпечатки, получают полноцветную иллюстрацию. Печать четырьмя красками, соответствующими CMYK, также называют печатью триадными красками. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед печатью разделяют на четыре составляющих одноцветных изображения (CMYK). Этот процесс называется цветоделением. Современные графические редакторы имеют средства для выполнения этой операции. При этом на разных мониторах цвета могут отражаться по-разному, что является существенным недостатком.
Добавление к первичному цвету второй краски ведет к образованию вторичного цвета, добавление сюда же третьей краски ведет к нейтральности. Для проведения коррекции цвета в пространстве CMYK эта таблица, как таблица умножения, должна восприниматься на автомате, канала цвета. Контраст и цвет в пространстве CMYK взаимосвязаны - изменение контраста кривыми или уровнями ведет к изменению цветов, так же и изменение цвета соответствующими инструментами ведет к изменению контраста.
Краски циан (Голубой, Cyan), маджента (Пурпур, Magenta), жёлтый (Yellow) отличаются от идеальных красок субтрактивного синтеза цвета. Начнём с того, что идеальные краски должны быть совершенно прозрачными и поглощать свет только одной зоны спектра, естественно таких красок не существует. Все краски (не только полиграфические) имеют неполное поглощение света в двух спектральных зонах и неполное отражение в основной зоне. Для характеристики триады печатных красок недостаточно знать, какие спектральные поглощения и колориметрические значения имеют однокрасочные участки, так как цвет получается автотипным синтезом важно знать характеристики вторичных и составных (трёхкрасочных) участков.
Падая на наружную поверхность красочного слоя, белый свет освещения частично от нее отражается (2), частично преломляется (1), часть света проходит внутрь красочного слоя. Так как связующее вещество почти прозрачно, то этот свет не изменяет своего спектрального состава пока не встретится с частицами пигмента и опять разделится на отраженный и преломлённый, но уже изменивший свой спектральный состав - окрашенный. Часть этого света выходит на поверхность, часть проникает дальше в глубь слоя. Встречая на своём пути всё новые частицы пигмента, свет продолжает отражаться и преломляться. Причём насыщенность цвета после каждого преломления всё усиливается. Свет, образовавшийся в глубине красочного слоя, совершая обратный путь, снова отражается и преломляется - этот свет будет сильно окрашен. Если красочный слой толстый или краска мало прозрачна (кроющая краска), весь свет либо отразится, либо поглотится в толще слоя и до подложки не дойдёт. Если краска прозрачная или слой её тонок, свет, достигнув белой подложки, отразится от неё и, пройдя красочный слой в обратном направлении, выйдет на поверхность. Рассматривая оттиск, не различаются цвета излучений, отражённых с той или иной глубины слоя, а видим цвет смеси этих излучений. Краски триады относятся к слабо кроющим краскам, которые обеспечиваю просвечиваемость, не закрывают предварительно закрашенные участки даже при значительной толщине наносимого слоя. Вместе с тем, полиграфические краски всё же рассеивают свет, а поэтому суммарный цвет наложений получается иным, чем при идеальном субтрактивном синтезе. Последовательность наложения слоёв играет важную роль в образовании цвета.
При печати в CMYK изображение растрируется, то есть представляется в виде совокупности точек цветов C, M, Y и K. На расстоянии точки, расположенные близко друг к другу, сливаются, и создаётся ощущение, что цвета накладываются друг на друга. Глаз смешивает их и таким образом получает необходимый оттенок. Растрирование выделяют амплитудное (наиболее часто используемое, при котором, количество точек неизменно, но различается их размер), частотное (изменяется количество точек, при одинаковом размере) и стохастическое, при котором не наблюдается регулярной структуры расположения точек.

Используемые источники
1. igor-bon.narod.ru.
2. mini-soft.ru.
3. sketchpad.net.
4. Допечатная подготовка. Донни О"Квин. 2002.

Система цветопередачи CMY, цветовая модель CMYK

CMY (CMYK – англ. Cyan, Magenta, Yellow, Kontur или Key plate/Black, т.е. сине-зеленый, пурпурный, желтый, контурный/черный) – модель, противоположная RGB, которая представляет цвета типографских красок, фотографических красителей и цветного тонера. CMYK называют моделью субтрактивных основных цветов (англ. Subtractive Primary Model). Субтрактивный означает вычитаемый, т.е. из белого вычитаются первичные цвета (рис. 7.6). Черный цвет в этой модели создается полными значениями всех основных цветов (голубого, пурпурного и желтого).

Рис. 7.6.

Так как модель CMYK применяют в основном при цветной печати, а бумага и другие печатные материалы являются поверхностями, отражающими свет, удобнее считать, какое количество света отразилось от той или иной поверхности, нежели сколько поглотилось. Таким образом, если вычесть из белого три первичных цвета, RGB, мы получим тройку дополнительных цветов CMY.

Модель CMYK представляет четыре цвета, которые применяются для воспроизведения полноцветных изображений (сине-зеленый, пурпурный, желтый и черный). По-русски цвета CMY принято называть голубым, пурпурным и желтым, хотя первый точнее называть сине-зеленым, а маджента – лишь часть пурпурного спектра. Печать четырьмя красками, соответствующими CMYK, также называют печатью триадными красками.

Для справки

Печать при помощи модели CMYK. Цвет в процессе печати зависит от спектральных характеристик красителей, их количества и вязкости, от способа их нанесения, характеристик бумаги и других факторов. Теоретически для воспроизведения полного диапазона цветов достаточно красок CMY – цветное изображение трехцветно, и голубой, пурпурный и желтый красители могут воссоздать полный диапазон цветов. Однако при печати такое невозможно. Краски CMY содержат немного примесей, на бумаге разных видов при впитывании краски получаются разные уровни яркости, что затем влияет на восприятие цвета. В результате смешения стопроцентных уровней красок CMY вместо черного цвета образуется грязно-серый с оттенком. Чтобы исправить эту ситуацию, и добавляется черная краска, которая компенсирует недостающие цвета.

Значение К в аббревиатуре CMYK. В CMYK используются четыре цвета, первые три в аббревиатуре названы по первой букве цвета, а в качестве четвертого используется черный. Буква К (англ. key plate) – ключевая пластина. В англоязычных странах термином key plate обозначается печатная форма для черной краски, печатаемая последней поверх заранее напечатанных трех предыдущих красок.

Другой вариант значения буквы К свидетельствует о немецком происхождении (К – от нем. Kontur ). Эта версия подтверждается еще и тем, что многие старые монтажники так и называют соответствующую пленку – контур, контурная. В технологии печати черный действительно как бы окантовывает изображение.

Причины использования дополнительного черного пигмента:

Па практике из-за наличия примесей в красителях и погрешностей в пропорциях компонентов смешение реальных голубого, пурпурного и желтого цветов дает скорее грязно-коричневый или грязно-серый цвет;

Триадиые краски не дают той глубины и насыщенности, которая достигается использованием настоящего черного цвета;

При выводе мелких черных деталей изображения или текста без использования черного пигмента возрастает риск несовпадения точек нанесения пурпурного, голубого и желтого цветов;

Смешение 100% пурпурного, голубого и желтого пигментов в одной точке существенно смачивает бумагу, деформирует ее и увеличивает время просушки, что делает технически невозможным синтез насыщенного черного из трех стопроцентных компонентов триады;

Черный пигмент (в качестве которого, как правило, используется сажа) существенно дешевле остальных трех.

Цвет и его модели

Софья Скрылина, преподаватель учебного центра «Арт», г.Санкт-Петербург

В КомпьюАрт № 7"2012 была представлена статья о гармоничных цветовых сочетаниях и закономерностях влияния цвета на восприятие человека, что, несомненно, учитывают в своих проектах современные дизайнеры. Но при работе за компьютером и смешивании цветов на экране монитора возникают специфические проблемы. Дизайнер должен получить на экране монитора или на твердой копии именно те цвет, тон, оттенок и светлоту, которые требуются. Цвета на мониторе не всегда совпадают с природными красками. Очень непросто получить один и тот же цвет на экране, на распечатке цветного принтера и на типографском оттиске. Дело в том, что цвета в природе, на мониторе и на печатном листе создаются абсолютно разными способами.
Для однозначного определения цветов в различных цветовых средах существуют цветовые модели, о которых мы и поговорим в настоящей статье.

Модель RGB

Цветовая модель RGB — самый популярный способ представления графики, который подходит для описания цветов, видимых на мониторе, телевизоре, видеопроекторе, а также создаваемых при сканировании изображений.

Модель RGB используется при описании цветов, получаемых смешиванием трех лучей: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Из первых букв английских названий этих цветов составлено название модели. Остальные цвета получаются сочетанием базовых. Цвета такого типа называются аддитивными, поскольку при сложении (смешивании) двух лучей основных цветов результат становится светлее. На рис. 1 показано, какие цвета получаются при сложении основных.

В модели RGB каждый базовый цвет характеризуется яркостью, которая может принимать 256 значений — от 0 до 255. Поэтому можно смешивать цвета в различных пропорциях, изменяя яркость каждой составляющей. Таким образом, можно получить 256x256x256 = 16 777 216 цветов.

Каждому цвету можно сопоставить код, используя десятичное и шестнадцатеричное представление кода. Десятичное представление — это тройка десятичных чисел, разделенных запятыми. Первое число соответствует яркости красной составляющей, второе — зеленой, а третье — синей. Шестнадцатеричное представление — это три двузначных шестнадцатеричных числа, каждое из которых соответствует яркости базового цвета. Первое число (первая пара цифр) соответствует яркости красного цвета, второе число (вторая пара цифр) — зеленого, а третье (третья пара) — синего.

Для проверки данного факта откройте палитру цветов в CorelDRAW или Photoshop. В поле R введите максимальное значение яркости красного цвета 255, а в поля G и B — нулевое значение. В результате поле образца будет содержать красный цвет, шестнадцатеричный код будет таким: FF0000 (рис. 2).

Рис. 2. Представление красного цвета в модели RGB: слева — в окне палитры Photoshop, справа — CorelDRAW

Если к красному цвету добавить зеленый с максимальной яркостью, введя в поле G значение 255, получится желтый цвет, шестнадцатеричное представление которого — FFFF00.

Максимальная яркость всех трех базовых составляющих соответствует белому цвету, минимальная — черному. Поэтому белый цвет имеет в десятичном представлении код (255, 255, 255), а в шестнадцатеричном — FFFFFF16. Черный цвет кодируется соответственно (0, 0, 0) или 00000016.

Все оттенки серого цвета образуются смешиванием трех составляющих одинаковой яркости. Например, при значениях R = 200, G = 200, B = 200 или C8C8C816 получается светло-серый цвет, а при значениях R = 100, G = 100, B = 100 или 64646416 — темно-серый. Чем более темный оттенок серого цвета вы хотите получить, тем меньшее число нужно вводить в каждое текстовое поле.

Что же происходит при выводе изображения на печать, как передаются цвета? Ведь бумага не излучает, а поглощает или отражает цветовые волны! При переносе цветного изображения на бумагу используется совершенно другая цветовая модель.

Модель CMYK

При печати на бумагу наносится краска — материал, который поглощает и отражает цветовые волны различной длины. Таким образом, краска выступает в роли фильтра, пропускающего строго определенные лучи отраженного цвета, вычитая все остальные.

Цветовую модель CMYK используют для смешения красок печатающие устройства — принтеры и типографские станки. Цвета этой модели получаются в результате вычитания из белого базовых цветов модели RGB. Поэтому их называют субтрактивными.

Базовыми для CMYK являются следующие цвета:

• голубой (Cyan) — белый минус красный (Red);
• пурпурный (Magenta) — белый минус зеленый (Green);
• желтый (Yellow) — белый минус синий (Blue).

Помимо этих, используется еще и черный цвет, который является ключевым (Key) в процессе цветной печати. Дело в том, что реальные краски имеют примеси, поэтому их цвет не соответствует в точности теоретически рассчитанным голубому, пурпурному и желтому. Смешение трех основных красок, которые должны давать черный цвет, дает вместо этого неопределенный грязно-коричневый. Поэтому в число основных полиграфических красок и внесена черная.

На рис. 3 представлена схема, из которой видно, какие цвета получаются при смешении базовых в CMYK.

Следует отметить, что краски модели CMYK не являются столь чистыми, как цвета модели RGB. Этим объясняется небольшое несоответствие базовых цветов. Согласно схеме, представленной на рис. 3, при максимальной яркости должны получаться следующие комбинации цветов:

• смешение пурпурного (M) и желтого (Y) должно давать красный цвет (R) (255, 0, 0);
• смешение желтого (Y) и голубого (C) должно давать зеленый цвет (G) (0, 255, 0);
• смешение пурпурного (M) и голубого (C) должно давать синий цвет (B) (0, 0, 255).

На практике получается несколько иначе, что мы далее и проверим. Откройте диалоговое окно палитры цветов в программе Photoshop. В текстовые поля M и Y введите значение 100%. Вместо базового красного цвета (255, 0, 0) мы имеем красно-оранжевую смесь (рис. 4).

Теперь в текстовые поля Y и C введите значение 100%. Вместо базового зеленого цвета (0, 255, 0) получается зеленый цвет с небольшим оттенком синего. При задании яркости 100% в полях M и C вместо синего цвета (0, 0, 255) мы имеем синий цвет с фиолетовым оттенком. Более того, не все цвета модели RGB могут быть представлены в модели CMYK. Цветовой охват RGB шире, чем у CMYK.

Основные цвета моделей RGB и CMYK находятся в зависимости, представленной на схеме цветового круга (рис. 5). Эта схема применяется для цветовой коррекции изображений; примеры ее использования рассматривались в КомпьюАрт № 12"2011.

Модели RGB и CMYK являются аппаратно зависимыми. Для модели RGB значения базовых цветов определяются качеством люминофора у ЭЛТ или характеристиками ламп подсветки и цветовых фильтров панели у ЖК-мониторов. Если обратиться к модели CMYK, то значения базовых цветов определяются реальными типографскими красками, особенностями печатного процесса и носителя. Таким образом, одинаковое изображение может на различной аппаратуре выглядеть по-разному.

Как отмечалось ранее, RGB является наиболее популярной и часто применяемой моделью для представления цветных изображений. В большинстве случаев изображения подготавливаются для демонстрации через монитор или проектор и для печати на цветных настольных принтерах. Во всех этих случаях необходимо использовать модель RGB.

Замечание

Несмотря на то что в цветных принтерах используются чернила цветовой модели CMYK, чаще всего изображения, подготавливаемые для печати, необходимо преобразовать в модель RGB. Но распечатанное изображение будет выглядеть немного темнее, чем на мониторе, поэтому перед печатью его необходимо осветлить. Величина осветления для каждого принтера определяется опытным путем.

Модель CMYK необходимо применять в одном случае — если изображение готовится к печати на типографском станке. Более того, следует учесть, что модель CMYK не содержит столь же большого числа цветов, как модель RGB, поэтому в результате преобразования из RGB в CMYK изображение может утратить ряд оттенков, которые вряд ли получится восстановить обратным преобразованием. Поэтому старайтесь выполнять преобразование изображения в модель CMYK на конечном этапе работы с ним.

Модель HSB

Модель HSB упрощает работу с цветами, так как в ее основе лежит принцип восприятия цвета человеческим глазом. Любой цвет определяется своим цветовым тоном (Hue) — собственно цветом, насыщенностью (Saturation) — процентом добавления к цвету белой краски и яркостью (Brightness) — процентом добавления черной краски. На рис. 6 показано графическое представление модели HSB.

Спектральные цвета, или цветовые тона, располагаются по краю цветового круга и характеризуются положением на нем, которое определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360°. Эти цвета обладают максимальной (100%) насыщенностью (S) и яркостью (B). Насыщенность изменяется по радиусу круга от 0 (в центре) до 100% (на краях). При значении насыщенности 0% любой цвет становится белым.

Яркость — параметр, определяющий освещенность или затемненность. Все цвета цветового круга имеют максимальную яркость (100%) независимо от тона. Уменьшение яркости цвета означает его затемнение. Для отображения этого процесса на модели добавляется новая координата, направленная вниз, на которой откладываются значения яркости от 100 до 0%. В результате получается цилиндр, образованный из серии кругов с уменьшающейся яркостью, нижний слой — черный.

С целью проверки данного утверждения откройте диалоговое окно выбора цвета в программе Photoshop. В поля S и B введите максимальное значение 100%, а в поле H — минимальное значение 0°. В результате мы получим чистый красный цвет солнечного спектра. Этому же цвету соответствует красный цвет модели RGB, его код (255, 0, 0), что указывает на взаимосвязь этих моделей (рис. 7).

В поле H изменяйте значение угла с шагом 20°. Вы будете получать цвета в том порядке, в каком они расположены в спектре: красный сменится оранжевым, оранжевый желтым, желтый зеленым и т. д. Угол 60° дает желтый цвет (255, 255, 0), 120°— зеленый (0, 255, 0), 180°— голубой (255, 0, 255), 240° — синий (0, 0, 255) и т.д.

Чтобы получить розовый цвет, на языке модели HSB — блеклый красный, необходимо в поле H ввести значение 0°, а насыщенность (S) понизить, например, до 50%, задав максимальное значение яркости (B).

Серый цвет для модели HSB — это сведенные к нулю цветовой тон (H) и насыщенность (S) с яркостью (B) меньше 100%. Вот примеры светло-серого: H = 0, S = 0, B = 80% и темно-серого цветов: H = 0, S = 0, B = 40%.

Белый цвет задается так: H = 0, S = 0, B = 100%, а чтобы получить черный цвет, достаточно снизить до нуля значение яркости при любых значениях тона и насыщенности.

В модели HSB любой цвет получается из спектрального добавлением определенного процента белой и черной красок. Поэтому HSB — очень простая в понимании модель, которую используют маляры и профессиональные художники. У них обычно есть несколько основных красок, а все другие получаются добавлением к ним черной или белой. Однако при смешивании художниками красок, полученных на основе базовых, цвет выходит за рамки модели HSB.

Модель Lab

Модель Lab основана на следующих трех параметрах: L — яркость (Lightness) и два хроматических компонента — a и b . Параметр a изменяется от темно-зеленого через серый до пурпурного цвета. Параметр b содержит цвета от синего через серый до желтого (рис. 8). Оба компонента меняются от -128 до 127, а параметр L — от 0 до 100. Нулевое значение цветовых компонентов при яркости 50 соответствует серому цвету. При значении яркости 100 получается белый цвет, при 0 — черный.

Понятия яркости в моделях Lab и HSB нетождественны. Как и в RGB, смешение цветов из шкал a и b позволяет получить более яркие цвета. Уменьшить яркость результирующего цвета можно за счет параметра L .

Откройте окно выбора цвета в программе Photoshop, в поле яркости L введите значение 50, для параметра a введите наименьшее значение -128, а параметр b обнулите. В результате вы получите сине-зеленый цвет (рис. 9). Теперь попробуйте увеличить значение параметра a на единицу. Обратите внимание: ни в одной модели числовые значения не изменились. Попробуйте, увеличивая значение данного параметра, добиться изменения в других моделях. Скорее всего, у вас получится это сделать при значении 121 (зеленая составляющая RGB уменьшится на 1). Это обстоятельство подтверждает факт того, что модель Lab имеет бо льший цветовой охват по сравнению с моделями RGB, HSB и CMYK.

В модели Lab яркость полностью отделена от изображения, поэтому в некоторых случаях эту модель удобно использовать для перекраски фрагментов и повышения насыщенности изображения, влияя только на цветовые составляющие a и b . Также возможна регулировка контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения за счет изменения параметра яркости L . Примеры коррекции изображения в модели Lab приводились в КомпьюАрт № 3"2012.

Цветовой охват модели Lab шире, чем у RGB, поэтому каждое повторное преобразование из одной модели в другую практически безопасно. Более того, можно перевести изображение в режим Lab, выполнить коррекцию в нем, а затем безболезненно перевести результат обратно в модель RGB.

Модель Lab аппаратно независима, служит ядром системы управления цвета в графическом редакторе Photoshop и применяется в скрытом виде при каждом преобразовании цветовых моделей как промежуточная. Ее цветовой диапазон покрывает диапазоны RGB и CMYK.

Индексированные цвета

Для публикации изображения в Интернете используется не вся цветовая палитра, состоящая из 16 млн цветов, как в режиме RGB, а только 256 цветов. Этот режим называется «Индексированные цвета» (Indexed Color). На работу с такими изображениями налагается ряд ограничений. К ним не могут быть применены фильтры, некоторые команды тоновой и цветовой коррекции, недоступны все операции со слоями.

С изображением, скачанным из Интернета (как правило в формате GIF) очень часто возникает следующая ситуация. Нарисовать в нем что-либо получится только цветом, отличным от выбранного. Это объясняется тем, что выбранный цвет выходит за рамки цветовой палитры индексированного изображения, то есть этого цвета нет в файле. В результате происходит замена выбранного в палитре цвета на ближайший похожий цвет из цветовой таблицы. Поэтому перед редактированием такого изображения необходимо перевести его в модель RGB. 

Статья подготовлена по материалам книги Софьи Скрылиной «Photoshop CS6. Самое необходимое»: http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.

Похожие статьи