Informacje podstawowe
Widzenie barwne oraz do czego potrzebujemy przestrzeni barw
Ludzka zdolność widzenia opiera się na komórkach receptorów siatkówki oka. Fotoreceptory (czopki przy wysokiej intensywności światła, pręciki przy niższej) dzielą się na trzy rodzaje: typ S rozpoznaje kolor niebieski, typ M zielony, a typ L czerwony. Oznaczenia te pochodzą z języka angielskiego i określają odpowiednią długość fal światła: short, medium i long. Dzięki informacjom przekazywanym do mózgu przez czopki powstają barwy podstawowe lub mieszane. Podobnie funkcjonuje synteza barw w technice. Istnieją dwie metody: addytywna i subtraktywna.
Podstawowe kolory RGB
wykorzystuje monitor komputerowy, mieszając barwy addytywnie, a pamiętać przecież należy o tym, że monitor emituje światło. Obraz na papierze (np. wydrukowany) nie emituje światła samodzielnie, tylko odbija część widma światła białego, a pozostałą część absorbuje – miesza barwy subtraktywnie.
Oba nośniki obrazu wykorzystują różne barwy podstawowe. Addytywna synteza barw opiera się na czerwonym, zielonym i niebieskim – zastosowany model barw to RGB. Barwy mieszania subtraktywnego znamy jeszcze z lekcji plastyki: niebieski, czerwony i żółty. Mieszanka zachowuje się podobnie jak na palecie malarskiej: połowa żółtego i niebieskiego daje kolor zielony, a wszystkie trzy kolory zmieszane razem dają kolor ciemnoszary, prawie czarny. Podczas drukowania stosowany jest model barw CMY, bazujący na barwach optymalnych dla techniki druku: cyjan (jasny, lekko zielonkawy niebieski), magenta (jasny purpurowy) oraz żółty (cytrynowy). Ten model barw wykorzystuje się we wszystkich drukarkach. Dodatkowo stosowany jest jeszcze kolor czarny (skrót “K” od “Key Plate”, płyta kluczowa w druku offsetowym), w celu przekształcenia szarej czerni, powstającej ze zmieszania trzech kolorów podstawowych, w głęboką czerń. W ten sposób model barw zostaje rozszerzony i uzyskujemy model CMYK.
Zastosowanie różnych modeli barw nie stanowiłoby praktycznie żadnego problemu, gdyby nie było potrzebne przeliczenie – w celu przekształcenia kolorowego obrazu wyświetlanego w przestrzeni barwnej RGB monitora na przestrzeń barwną CMYK drukarki. Do dziś nie ma jednoznacznej definicji, w jaki sposób uzyskać zmieszaną barwę, która wygląda jednakowo w obydwu modelach. Uzależnione jest to przede wszystkim od różnorodności urządzeń, które odwzorowują rozmaite przestrzenie barwne RGB i CMYK. Z tego powodu barwy obrazów wyświetlanych na monitorze różnią się od barw obrazów wydrukowanych.
Adobe RGB: Więcej zielonego na monitorze
Schemat barw RGB oraz model CMYK nie opierają się na standardowej koncepcji matematycznej. Oznacza to, że rezultat pracy każdego urządzenia wyjściowego może wyglądać inaczej. W celu rozwiązania problemu firmy Microsoft i Hewlett-Packard przedstawiły w 1996 roku przestrzeń barwną sRGB (standard RGB) dla monitorów CRT. Współrzędne barw czerwonej, zielonej i niebieskiej w systemie współrzędnych CIE otrzymały jednakowe stałe wartości, łącznie z punktem bieli.
Wewnątrz trójkąta barw znajdują się wszystkie kolory, które jest w stanie odwzorować monitor. Matematyczny opis barw jest w związku z tym jednakowy dla każdego urządzenia: sRGB opisany został trójką liczb. Czysta barwa czerwona ma wartości 255|0|0|, a łagodny jasnozielony 114|247|160.
WADĄ SRGB
jest przede wszystkim niewielki zakres objętości barw (wynoszący 35 procent spektrum CIE), który jest obsługiwany przez urządzenia pracujące w standardzie sRGB. W przypadku objętości barw nie chodzi o ilość odwzorowywanych kolorów, ale o odwzorowywaną długość fal światła. W modelu sRGB wykluczonych jest wiele odcieni zieleni. Wskutek tego liczne barwy występujące w naturze i uwiecznione np. na danym zdjęciu nie zostaną odwzorowane na monitorze. Profesjonalni fotografowie i graficy chcą urozmaicenia odcieni. Odcienie barw powstające podczas drukowania powinny być widoczne już na monitorze. sRGB ma dużo mniejszy gamut niż CMYK.
MODEL BAR W ADOBE RGB
zaprojektowany został w 1998 roku przez Adobe. Zawiera on paletę barw rozszerzoną szczególnie w zakresie zieleni i może dzięki temu odwzorować ok. 50 procent barw gamuta CIE oraz większość kolorów modelu CMYK. W efekcie można prawidłowo odwzorować na monitorze pracującym w standardzie Adobe RGB prawie wszystkie “drukowane” barwy. Po kalibracji urządzeń (np. za pomocą zestawu Data- Color Spyder3Studio, cena ok. 1400 zł) nie ma prawie żadnej różnicy między barwami zdjęcia na monitorze a tymi na wydrukowanej fotografii.
Przez długi czas pracę grafika utrudniał fakt, że standardowe lampy fluorescencyjne CCFL stosowane w tanich monitorach TFT miały wąskie spektrum barw. We wspomnianym wcześniej monitorze Samsung X20 wykorzystano technologię podświetlania LED, która oferuje stuprocentowe odwzorowanie Adobe RGB, umożliwiające profesjonalną obróbkę obrazów. Jeśli cena tego modelu jest jednak za wysoka, można sięgnąć po rozwiązanie pośrednie: monitory TFT zapewniające 95-procentowe odwzorowanie Adobe RGB, np. 24-calowy wyświetlacz LaCie 324 kosztujący ok. 3400 zł.
Przestrzeń barwna w oku
Dwuwymiarowy sposób przedstawienia całkowitej przestrzeni barwnej, jaką rejestruje oko ludzkie, pokazuje model CIE opracowany w 1931 roku. Przestrzeń przedstawiona jest w formie trójkąta, przy czym jego rogi obrazują odpowiednio barwę czerwoną, zieloną i niebieską, które zawiera dana przestrzeń barw. Każdy odcień barwy odzwierciedlony jest przez punkt w systemie współrzędnych. Starszy model przestrzeni barwnej, sRGB, przedstawia w przybliżeniu równomierne rozdzielenie barw podstawowych. Ponieważ w praktyce to nie wystarczało, wprowadzono Adobe RGB.
Model addytywny lub subtraktywny
Człowiek rozpoznaje kolory zawsze w ten sam sposób. Natomiast powstawanie kolorów (synteza) w produktach technicznych zasadniczo się różni.
Każda mieszanka barw powstaje przez połączenie barw podstawowych. Różnice wynikają z tego, czy urządzenie zdolne jest samodzielnie emitować światło, czy też światło odbijane jest od innego medium. Urządzenia samodzielnie emitujące światło, takie jak np. monitory, bazują na syntezie addytywnej. Jeśli kolory są “drukowane” i odbijają światło, barwna powierzchnia absorbuje część światła, a zredukowana odbita część tworzy barwę mieszaną.
