Hlavní navigace

Grafika v UNIXu - doplnění pojmů

Stanislav Brabec 11. 3. 2002

V minulých dílech jsme se seznámili s mnoha novými pojmy, se kterými se často setkává uživatel grafických editorů či kalibračních programů. Jejich vysvětlení však bylo věnováno méně prostoru, než by bylo žádoucí, proto si dnes některé z nich doplníme.

Pořadí pojmů je zvoleno víceméně podle logického sledu. Čísla v závorkách udávají díly, které se tématem zabývaly.

Barevné prostory (3, 7, 24, 25)

Barevný prostor je souřadný systém, ve kterém udáváme barvy. Vzhledem k omezením jednoduchých systémů vzniklo mnoho barevných prostorů s různým určením – XYZ (výpočetně jednoduchý referenční prostor – při převodu z RGB se pouze násobí maticí), Lab* (referenční prostor s dobrou perceptuální uniformitou, při převodu se používají třetí mocniny a větvení), Luv* (ještě lepší perceptuální uniformita), Yxy (varianta XYZ, kde se hodnoty x a y normalizují vůči jasu), RGB (množství prostorů odvozených od základních barev – např. Adobe, Apple, ColorMatch, CIE RGB, NTSC, PAL/SECAM, sRGB, SMPTE-C, WideGamut), HSV (odstín–sytost–jas), CMY (množství prostorů pro subtraktivní systémy, základní složky se odvozují od výrobců barev), CMYK (prostory pro tisk s použitím černé barvy) a mnoho dalších.

Výběr základních RGB barev není zcela pevný. V praxi je výhodné zvolit přímo základní barvy daného výstupního zařízení (obrazovky). Ty jsou dány většinou jejím luminoforem. Běžné jsou primární barvy 700/525/450 nm, EBU, HDTV (pro systém HDTV), P22 (bro běžné monitory s luminoforem P22), Trinitron (pro monitory s obrazovkou Trinitron). K tomu, abychom ze základních barev získali plnohodnotný barevný prostor, musíme přidat údaj o bílém (případně i černém) bodu a průběhu jasové křivky (většinou nějaká hodnota gama).

Perceptuální uniformita (3)

Je to míra odlišnosti ve vnímání rozdílů barev, které jsou v barevném prostoru stejně vzdálené. U běžných barevných prostorů se vnímané rozdíly pro různé barvy a jasy liší až v poměru 1:80, hodnota 1:6 se již považuje za dobrou.

Gama (3, 4, 5, 6, 17)

Pod názvem gama křivka se skrývá exponenciální křivka a pod hodnotou gama její exponent. Gama se v počítačové grafice používá mnoha různými způsoby – k popisu jasového zkreslení (tehdy se nazývá gama zařízení), ke korekci tohoto jasového zkreslení (tehdy se nazývá gama korekce), k ukládání obrázku s co nejmenší viditelnou ztrátou informace (takové obrázky jsou zcela běžné a nazývají se gama korigované), k úpravě hodnot při ukládání převodních tabulek.

Gamut (24, 25)

Gamut je dosažitelná oblast barev v určitém barevném prostoru. Barvy mimo tuto oblast lze v daném barevném prostoru zobrazit jen přibližně. K jejich přibližnému zobrazení se používají různé zobrazovací záměry.

Bílý bod, černý bod a úrovně (5, 26)

Bílý a černý bod jsou mezní hodnoty barevného systému. Zatímco bílý bod je při převodu barevných prostorů povinnou hodnotou, udávající barevné souřadnice pro bílou barvu, u černého bodu se implicitně předpokládá nulová hodnota. Obě hodnoty mají vliv na převod barevných prostorů a ovlivňují zobrazování. Podobný efekt, jako má změna bílého a černého bodu při barevné kalibraci, má i změna vstupních a výstupních rozsahů při běžné editaci obrázku.

Iluminant (24, 26)

Iluminant udává spektrální charakteristiku osvětlení. Má těsnou souvislost s bílým bodem – iluminant popisuje osvětlení, zatímco bílý bod popisuje souřadný systém. Nejběžnější iluminanty se odvozují od barevných teplot – D50 (nejčastější), D55, D65, D75 resp. D93 – odpovídají, 5 000 K (teplá bílá) 5 500 K, 6 500 K, 7 500 K resp. 9 300 K (studená bílá). Další běžné iluminanty se označují A, B, C a E.

Barevná teplota (24, 27)

Každé těleso vydává tepelné záření – ničím neovlivnitelné, závislé pouze na teplotě. Toto záření má pro každou teplotu jinou barvu, kterou lze popsat jedinou hodnotou, zvanou barevná teplota. Tyto barvy mají význačné postavení a v určitém rozsahu teplot jsou vnímány jako bílé.

Vizuální posouzení a barevná teplota (24, 26)

Barevná teplota osvětlení ovlivňuje barevný vjem dvěma způsoby. Vliv prvního řádu je změna složení světla odraženého od všech objektů v okolí zdroje světla – tedy i např. fotografií. Tento vliv však oko v širokém rozsahu vyrovnává a vnímá ho pouze při styku dvou osvětlení s různými barevnými teplotami (např. okolní světlo oproti nesprávně nastavenému monitoru, podvečerní pohled z okna při rozsvícené žárovce). Tento vliv lze kompenzovat též analyticky.

Vliv druhého řádu je způsoben nerovnoměrnostmi ve spektrální charakteristice zkoumaného objektu. U iluminantů odvozených z barevných teplot jsou posuny minimální, u jiných iluminantů mohou být i značné. Proto se u kalibračních tabulek uvádí iluminant, při kterém odpovídají standardu nejpřesněji.

Převodní tabulky (LUT) barevného profilu (25)

Jde o převodní tabulku, pomocí které se převádějí vstupní barvy na výstupní. Jsou pro ni důležité dva speciální údaje: dimenze – 1D (tato krátká tabulka odpovídá možnostmi běžnému editoru křivek, jak jej známe třeba z GIMPu) nebo 3D (plnohodnotná převodní tabulka) a hodnota gama (běžná hodnota je 3; udává výběr hodnot, pro které jsou záznamy v tabulce; nemá nic společného s gama korekcí; jejím účelem je minimalizovat numerické chyby).

Zobrazovací záměr – rendering intent (3, 7, 27)

Jde o úpravu způsobu, jakým se na sebe mapují barevné prostory. Představme si situaci, kdy máme do prostoru CMYK namapovat obrázek, ve kterém se nachází mnoho odstínů jasně modré barvy. Je zřejmé, že všechny tyto odstíny jsou mimo gamut systému CMYK a nelze je zobrazit přesně. Záleží tedy na našem rozhodnutí – jak s obrázkem naložíme. Můžeme vybrat nejbližší zobrazitelnou barvu – to nezasáhne zbytek obrazu, ale naše modré budou ploché. Můžeme též celý obraz určitým způsobem citlivě upravit (rozuměj zkreslit), aby se tyto barvy ocitly uvnitř gamutu. Nejběžnější záměry pro mapování barev se nazývají: perceptuální mapování, relativní kolororimetrické mapování, mapování sytosti, absolutní kolororimetrické mapování.

Jinou úpravu používáme též při zobrazování na monitor, kde je jejím úkolem kompenzovat vliv okolního osvětlení na stínítko obrazovky a na naše vnímání.

Korekce chyb při tvorbě barevných profilů

Každý kalibrační software se musí vyrovnávat s nepřesnostni i při tvorbě samotného profilu. Pokud např. shodou okolností jeden ze stupňů šedé výrazně vybočuje z řady, je možné, že se jedná o náhodnou chybu (např. odlesk nebo smetí na kalibrační tabulce, chyba při obsluze denzitometru). Software by pak měl zareagovat – buď požádat uživatele o nové měření, nebo podezřelou hodnotu vyřadit a místo ní použít odhad. Aby takovou chybu rozpoznal, musí navíc vnitřně udržovat jakousi tabulku očekávaných hodnot měření. Odchylka od této hodnoty se nazývá fluktuace. Jistá míra fluktuace je přirozená (proto se ostatně barevné profily vytvářejí), příliš velká hodnota naznačuje chybu.

Duplexní tisk

Duplexní tisk je tisk dvěma libovolně vybranými barvami. Tiskové hodnoty lze odvozovat různými postupy z barevného obrázku (např. aproximací barev) nebo pomocí duplexních křivek z černobílého obrázku. Duplexní křivky určují průběh použití jednotlivých barev v závislosti na jasu černobílého obrázku. Technika duplexních křivek je ve výtvarné praxi velmi oblíbená. Při tisku je třeba volit správné natočení rastrů.

Bichromie

Bichromie je zvláštní druh tisku, který používá dvě různě tmavé verze téže barvy. Jak jsme si již řekli (5, 27), 10% a slabší rastry bývají při tisku poměrně nepřesné. Při bichromii se vytvoří speciální duplexní křivka, která pro tisk světlých odstínů používá poměrně husté rastry světlejší barvy.

Použitím bichromie u černobílého tisku lze dosáhnout zcela mimořádného podání světlých odstínů.

 

Tímto dílem jsme uzavřeli problematiku barevné grafiky a zpracování obrázků. V příštím dílu se podíváme na základní pojmy 3D grafiky.

Našli jste v článku chybu?
Lupa.cz: Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

Vitalia.cz: To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

Vitalia.cz: Pečete cukroví a zbyl vám bílek?

Pečete cukroví a zbyl vám bílek?

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Podnikatel.cz: Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

DigiZone.cz: ČRa DVB-T2 ověřeno: Hisense a Sencor

ČRa DVB-T2 ověřeno: Hisense a Sencor

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje výjimkami v EET

Na poslední chvíli šokuje výjimkami v EET

Podnikatel.cz: Babiš: E-shopy z EET možná vyjmeme

Babiš: E-shopy z EET možná vyjmeme

DigiZone.cz: Sony KD-55XD8005 s Android 6.0

Sony KD-55XD8005 s Android 6.0

120na80.cz: Boreliózu nelze žádným testem prokázat

Boreliózu nelze žádným testem prokázat

Měšec.cz: Jak vymáhat výživné zadarmo?

Jak vymáhat výživné zadarmo?

Vitalia.cz: Dáte si jahody s plísní?

Dáte si jahody s plísní?

Root.cz: Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

DigiZone.cz: ČT má dalšího zástupce v EBU

ČT má dalšího zástupce v EBU

Měšec.cz: Finančním poradcům hrozí vracení provizí

Finančním poradcům hrozí vracení provizí

120na80.cz: Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Podnikatel.cz: 1. den EET? Problémy s pokladnami

1. den EET? Problémy s pokladnami

Vitalia.cz: Paštiky plné masa ho zatím neuživí

Paštiky plné masa ho zatím neuživí

Podnikatel.cz: Víme první výsledky doby odezvy #EET

Víme první výsledky doby odezvy #EET

Podnikatel.cz: EET: Totálně nezvládli metodologii projektu

EET: Totálně nezvládli metodologii projektu