1. Свет и цвет.
2. Цвет в полиграфии.
3. Денситометрия.
4. Колориметрия.

1. Свет и цвет.

1.1. Свет значит цвет.

       Мы живем в мире цвета. Мы используем цвета, чтобы преобразить наше жизненное пространство и чувствовать себя в нем комфортно. Формы и цвета предметов непосредственно влияют на наши чувства и ощущения. Правильно подобранные цвета пробуждают ощущение гармонии, которое поднимает нам настроение.
       Полиграфия также использует цвета, чтобы усилить впечатление от печатной продукции. Главная цель - предоставление клиентам изделий устойчиво высокого качества. Одним из необходимых предварительных условий для этого является создание стандартов для измерения качества. Для того чтобы оценивать цвета, мы должны “видеть” их. Для этого необходим свет.
       Солнце излучает свет - он исходит отовсюду, его источник - термоядерные процессы. Напротив, большинство окружающих нас предметов сами не излучают света. Таким образом, мы видим их только в том случае, когда их освещает другой источник света.

Наша планета
Наша планета.

       Свет представляет собой излучение, которое перемещается в пространстве с исключительно высокой скоростью -300 000 километров в секунду. Выражаясь более точно, свет состоит из электромагнитных колебаний, распространяющихся в пространстве наподобие волн. Как и океанские волны, каждая световая волна имеет гребень и подошву.

Гребень световой волны.
Подошва световой волны
Подошва световой волны.

       Волна описывается или длиной, или количеством колебаний в секунду. Длины волн измеряются в широко распространенных единицах измерения, таких как километры, метры, сантиметры, миллиметры, нанометры или пикометры.
       Количество колебаний в секунду - частота - выражается в герцах.
       Волны разной длины обладают разными свойствами и характеризуются разными областями применения. Например, рентгеновские лучи используются для медицинской диагностики, а на многих кухнях в наше время стоят микроволновые печи. Излучение с другими длинами волн используется для телефонной связи, а также радио- и телевизионных передач.
       Мы воспринимаем лишь очень небольшой участок электромагнитного спектра, называемый видимым светом. Он лежит в диапазоне от 380 нанометров (ультрафиолетовый свет) до 780 нанометров (инфракрасный свет). С помощью стеклянной призмы свет можно разложить на цветовые составляющие. Поскольку белый свет состоит из смеси цветов, представляющих весь видимый спектр, мы можем видеть все цвета радуги (см. рисунок на странице 4).
       На рисунке ниже показано, как длины волн постепенно уменьшаются при переходе от красного к зеленому и синему свету.

Уменьшение длин волн.
Уменьшение длин волн.

Все цвета радуги.
Рис. 4. Все цвета радуги.

1.2 Восприятие цвета.

       Именно свет делает цвет видимым — но почему?
       Цвет как таковой не является атрибутом предмета в отличие от формы. Однако физические тела обладают способностью поглощать или отражать свет определенной частоты. Мы видим только цвета, соответствующие длинам волн отраженного излучения. Когда белый свет встречается с предметом, возможен один из следующих вариантов:
       — Все излучение поглощается. В этом случае мы видим предмет черным.
       — Все излучение отражается. В этом случае мы видим предмет белым.
       — Все излучение проходит через предмет. В этом случае цвет предмета не меняется.
       — Часть излучения поглощается, а остальная часть отражается. В этом случае мы видим цвет, оттенок которого зависит от того, какие частоты поглощаются, а какие отражаются.
       — Часть излучения поглощается, а остальная часть проходит через предмет. Мы видим цвет, оттенок которого зависит от того, какие частоты поглощаются, а какие пропускаются.
       — Часть излучения отражается, а остальная часть пропускается. Цвет отраженного света и проходящего света меняется соответственно.
       Какой из этих вариантов реализуется, зависит от свойств освещаемого предмета.
       Свет, отражаемый или пропускаемый предметом, улавливается нашими глазами и преобразуется в электрические сигналы, которые перемещаются по нервным клеткам к мозгу, где они идентифицируются в качестве цветов.

Отражение света от предмета.
Отражение света от предмета, вариант 1.

       В состав сетчатки глаза входят светочувствительные клетки. Существует два типа таких клеток: палочки и колбочки. Палочки различают свет и темноту, а колбочки — цвет. Каждый из трех видов колбочек воспринимает определенный диапазон длин волн. Один вид обнаруживает излучение от примерно 400 до 500 нанометров, то есть синеватые цвета. Другие колбочки “видят” только зеленый свет в диапазоне от 500 до 600 нанометров. Третий вид воспринимает красноватые цвета в области спектра между 600 и 700 нанометрами.
       Такое устройство глаза с палочками и разными видами колбочек делает его настолько чувствительным, что мы можем воспринимать и различать несколько миллионов различных цветов.

Отражение света от предмета.
Отражение света от предмета, вариант 1.

1.3 Воспроизведение цвета.

1.3.1 Аддитивное воспроизведение цвета.

       В процессе аддитивного воспроизведения цвета происходит смешение света разных цветов. Смесь всех цветов оптического спектра дает белый свет.
       Основные аддитивные цвета - красный, зеленый и синий. Каждый из них представляет одну треть видимого спектра.
       Аддитивное воспроизведение цвета можно наглядно продемонстрировать с помощью трех диапроекторов, каждый из которых направляет на экран круг света одного из трех основных аддитивных цветов.
       Этот процесс используется в цветном телевидении и в театре для получения всех цветов видимого спектра.

Там, где перекрываются три круга света, получаются следующие дополнительные цвета
Там, где перекрываются три круга света, получаются следующие дополнительные цвета:

Зеленый + Красный = Желтый
Зеленый + Синий = Голубой
Синий + Красный = Пурпурный
Синий + Красный + Зеленый = Белый
Нет света     = Черный

1.3.2 Субтрактивное воспроизведение цвета.

Субтрактивное воспроизведение цвета.
Субтрактивное воспроизведение цвета, вариант 1.

       В ходе субтрактивного процесса различные цветовые компоненты удаляются из света, отраженного белой бумагой. При удалении всех компонентов получается черный цвет.
       Основные субтрактивные цвета - голубой, пурпурный и желтый. Каждый из них представляет две трети видимого спектра. Они могут быть получены путем удаления основного аддитивного цвета из белого света (например, с по мощью фильтра) или путем наложения двух основных аддитивных цветов.
       Печатные краски представляют собой полупрозрачные вещества, действующие как цветные фильтры. Какой цвет вы получите при нанесении на бумагу вещества, поглощающего синий свет?
       Синий “вычитается” из белого света, в то время как другие компоненты (зеленый и красный) отражаются. Аддитивное сочетание этих двух составляющих дает желтый цвет: это именно тот цвет, который мы видим.
       Другими словами, печатная краска удаляет одну треть (синий) белого света (состоящего из красного, зеленого и синего). Предположим, что две такие полупрозрачные краски наносятся одна поверх другой, например, желтый и голубой. Сначала эти краски фильтруют синий, а затем красную составляющую белого света. Остается зеленый цвет, который мы и наблюдаем.
       При субтрактивном воспроизведении цвета нанесенные поверх друг друга голубой, пурпурный и желтый дают следующие дополнительные цвета:

Голубой + Желтый = Зеленый
Желтый + Пурпурный = Красный
Пурпурный + Голубой = Синий
Голубой + Пурпурный+Желтый = Черный
Нет цвета     = Белый

При субтрактивном воспроизведении цвета нанесенные поверх друг друга голубой, пурпурный и желтый дают следующие дополнительные цвета
При субтрактивном воспроизведении цвета нанесенные поверх друг друга голубой, пурпурный и желтый дают следующие дополнительные цвета

       Вместе эти две краски удаляют две трети цветных компонентов белого света.
       Если голубой, пурпурный и желтый наносятся поверх друг друга, весь свет, падающий на поверхность, поглощается — то есть отражения не происходит. В результате мы видим черный цвет.

Субтрактивное воспроизведение цвета, вариант 2.
Субтрактивное воспроизведение цвета, вариант 2.

 

1.3.3 Автотипия.

       Цветные изображения печатаются в четыре краски с помощью голубой, пурпурной, желтой и черной краски. Черная краска повышает резкость и контраст изображений.
       Черный, получаемый путем субтрактивного сочетания голубого, пурпурного и желтого, никогда не становится абсолютно черным из-за природы пигментов, используемых в красках.

       В классической офсетной печати размер растровых точек зависит от требуемого цветового тона (см. раздел 2.2). При надпечатке некоторые из точек, соответствующие отдельным цветам, прилегают друг к другу, другие - частично или полностью перекрываются. Если мы посмотрим на точки через увеличительное стекло (см. рисунок), мы увидим цвета, которые - за исключением белого цвета бумаги — получаются в результате субтрактивного смешения цветов. Без увеличительного стекла при взгляде на изделие, полученное методом офсетной печати, с нормального расстояния наши глаза не смогут различить отдельные точки. В этом случае происходит аддитивное сочетание цветов.
       Сочетание аддитивного и субтрактивного воспроизведения цвета называется автотипией.

1.4 Цветовые системы.

Цветовые системы, рис. 1.
Цветовые системы, рис. 1.

       Каждый воспринимает цвета по-разному. Поэтому если вы попросите нескольких человек описать определенные цвета, результаты будут значительно отличаться друг от друга. Но печатникам нужны стандартизированные эталоны для идентификации цветов, которые они используют в работе. Для этого разработаны различные системы оценки. Некоторые производители красок создают каталоги образцов и дают каждому цвету уникальное название, например Novavit 4F 434.
       Другие используют цветовые круги, такие как HKS и Pantone. Применяются также цветовые круги, разбитые на 6, 12, 24 или большее количество сегментов.

Цветовые системы, рис. 2.
Цветовые системы, рис. 2.

Цветовые системы, рис. 3.
Цветовые системы, рис. 3.

Цветовые системы, рис. 4.
Цветовые системы, рис. 4.

       Во всех этих системах для демонстрации индивидуальных цветовых тонов и присвоения им названий используются образцы. Однако эти системы ни в коей мере не являются исчерпывающими и редко подходят для выполнения расчетов. Как мы уже видели, наше восприятие цвета зависит от способа стимуляции светочувствительных рецепторов наших глаз, отвечающих за красный, зеленый и синий цвет.
       Это свидетельствует о том, что для однозначного описания набора всех возможных цветов необходимы три параметра.
       В такой системе зеленый описывается следующим образом:
       Зеленый = 0 х красный + 1 х зеленый + 0 х синий.
       Или в еще более сжатой форме: G = 0 х R+1 х G+0 х B
       Если мы представим себе, что основные цвета являются осями трехмерной системы координат, мы получим так называемое цветовое пространство.
       Многие эксперты решают проблему систематизации цветов, выдвигая различные идеи по структурированию цветового пространства. Все известные к настоящему времени цветовые пространства имеют свои достоинства и недостатки.
       Наиболее важные цветовые пространства прошли международную стандартизацию. Они используются многими отраслями промышленности: при производстве красок и лаков, текстильных и пищевых изделий, в медицине - и это лишь некоторые области применения. Самым распространенным стандартом является диаграмма цветности CIE (аббревиатура CIE означает “Commission Internationale de l'Eclairage/ Международная комиссия по освещению”).

Визуально воспринимаемые цвета в цветовом пространстве CIE (стандартная диаграмма цветности, напоминающая парус, язык или подошву обуви).
Визуально воспринимаемые цвета в цветовом пространстве CIE (стандартная диаграмма цветности, напоминающая парус, язык или подошву обуви).

       В этой системе для обозначения осей используются буквы X, Y и Z вместо R, G и В. По практическим соображениям обычно осуществляется сравнение с цветовыми параметрами X и Y, а также со светлотой Y (используемой как мера яркости непрозрачных красок). Положение цвета в пространстве точно задается с помощью этих трех координат.

Диаграмма цветности CIE
Диаграмма цветности CIE "язык".

       Цвета с одинаковой светлотой могут быть показаны в двухмерном виде. Если цветовое пространство CIE разрезать по плоскости светлоты, мы получим стандартную диаграмму цветности CIE (“язык”, см. рисунок выше). Спектральные цвета воспроизводятся с максимальной насыщенностью в заданном тоне (длина волны). Они находятся по краям стандартной цветовой системы CIE. На рисунке соответствующие длины волн приведены в нанометрах. Прямая линия, соединяющая длины волн 380 и 780 нанометров, называется “линия пурпурных цветнос-тей”. Область, ограниченная линией спектральных цветностей и линией пурпурных цветностей, включает в себя все цветовые оттенки, которые можно получить смешением спектральных цветов.
       Центральная (белая) точка имеет координаты X = 0,333 и Y = 0,333. Для основных источников цвета она обозначается Е (“энергетически эквивалентный спектр”), а для непрозрачных цветов А (“ахроматический”).
       Насыщенность каждого цвета снижается от центральной точки к линии спектральных цветностей.
       Еврошкала (DIN 16539) определяет координаты голубого, пурпурного и желтого для печати в три и четыре краски. Кроме того, определяются координаты дополнительных субтрактивных цветов - красного, зеленого и синего.
       Показанная здесь стандартная диаграмма цветности иллюстрирует цветовые координаты, заданные DIN 16539, и набор печатаемых цветов.

Цвета, воспроизводимые с помощью Еврошкалы (ОШ 16539).
Цвета, воспроизводимые с помощью Еврошкалы (ОШ 16539).

       Распределение светлоты выглядит практически аналогично. Все цвета, расположенные внутри шестиугольника, воспроизводятся с помощью черырехкрасочного процесса и Еврошкалы. Цвета за пределами этой зоны воспроизводятся только с применением дополнительных специальных цветов.
       Еврошкала устанавливает следующие значения для мелованной бумаги при определенных условиях печати и измерений:
       Параметры х, у и Y определяются с помощью спектрофотометра или трехкоординатного колориметра. Эти устройства выпускаются как в виде портативных приборов, так и в виде центральных станций с контролем цвета в онлайновом режиме (например, в системах Prinect® Axis Control® и Prinect® img/Image Control от Heidelberg®).

Основные и дополнительные цвета Соотношения стандартных цветов Светлота Y
  х у Y
Желтый 0,437 0,494 77,8
Пурпурный 0,464 0,232 17,1
Голубой 0,153 0,196 21,9
Желтый-Пурпурный 0,613 0,324 16,3
Желтый-Голубой 0,194 0,526 16,5
Пурпурный-Голубой 0,179 0,101 2,8

1. Свет и цвет.
2. Цвет в полиграфии.
3. Денситометрия.
4. Колориметрия.




Дата последнего изменения:
Tuesday, 01-Nov-2016 21:07:50 MSK