Hlavní navigace

Grafika v UNIXu - kalibrace monitorů a barevný tisk

Stanislav Brabec

V dnešním dílu budeme pokračovat na téma kalibrace, tentokrát u výstupních zařízeních. Dozvíme se, jak se tvoří barevná separace, k čemu slouží barevný nátisk, jak se kalibruje monitor a tiskárna.

Výstupní zařízení a jejich profily

U výstupních zařízení se často používají analytické profily. To proto, že zatímco u vstupního zařízení korigujeme po cestě vzniklou nelinearitu, u výstupních zařízení bývá individuální odchylka zařízení mnohem nižší, než odchylka vznikající z principu. Jako příklad uvedu míchání modré z azurového a purpurového inkoustu. Podle jednoduchého modelu (viz třetí díl) by modrá směs měla obsahovat 100% podíl obou složek. Ve skutečnosti je taková směs purpurovo-fialová. Použijeme-li model bližší skutečnosti, zjistíme, že modrou nelze namíchat. Pro přiblížení je třeba použít méně purpurové složky (zhruba 80 %). Tento poměr silně závisí na vlastnostech inkoustu (a papíru) a hodnotě nárůstu tiskového bodu (viz třetí díl). Mnohem méně již závisí na nastavení tiskové hlavy.

Tabulka č. 255

původní obrázek
Původní obrázek.

naivní převod
A takto by vypadal výsledný barevný tisk při použití naivního převodu do prostoru CMY.

Monitory

Obrazovky monitorů se skládají z drobných bodů či linek ze speciálního materiálu, který začne při dopadu elektronového paprsku vyzařovat víceméně monochromatické světlo, jehož intenzita je přímo úměrná množství elektronů. Elektrony vystřelují na stínítko tři elektronová děla téměř přesně úměrně 2,5. mocnině přivedeného napětí. Maska, kterou elektrony procházejí, zajistí, aby je každé z děl vystřelovalo pouze na luminofory určité barvy. Podle typu masky dělíme obrazovky na sytémy s invarovou maskou (děla jsou uspořádána do trojúhelníku – proto též název Delta, maska je destička s milióny miniaturních otvorů, luminofor se nanáší v bodech), systémy in-line (děla jsou vedle sebe, maska je destička s podlouhlými obdélníkovými výsečemi, luminofor se nanáší v pruzích) a systém Trinitron (děla jsou vedle sebe, maska je soustava napnutých drátů, většinou na několika místech příčně přichycených, luminofor se nanáší v pruzích). Přiblížíme-li k monitoru magnet, vychýlíme paprsky na nesprávný luminofor.

Obrazovky aktivních displejů též skládají světlo z drobných monochromatických bodů, pouze mocnina závislosti světla na napětí se může lišit.

Z popisu je celkem zřejmé, že u monitorů se jednotlivé komponenty navzájem prakticky neovlivňují a v lidském oku se jednoduše sčítají. Charakteristika monitoru je tedy poměrně přesně dána následujícími údaji: vlastnosti luminoforů (barevné souřadnice X a Y pro jednotlivé komponenty), nastavení bílého bodu (většinou se volí některá z barevných teplot), jas a kontrast (to ovlivní nastavení absolutní hodnoty jasu a černého bodu – zde je optimální nastavení poněkud nejednoznačné, proto se často upravuje gama na hodnoty jiné než 2,5 – viz třetí díl).

Z těchto údajů je možné vytvořit analytický barevný profil monitoru. To umí např. program SCARSE (ukázka viz sedmý díl).

Porovnáváme-li obrázek na monitoru se skutečným obrázkem, dojem se liší též podle barevné teploty okolního světla. Proto je správné nastavení bílého bodu a okolního osvětlení tak důležité.

Kalibrační sondy

Pokud chceme monitor nastavit dokonale, můžeme si zakoupit kalibrační sondu. Jedná se o přesné měřidlo, které se pomocí přísavky přichytí na obrazovku. Kalibrační program zobrazuje různé barevné kombinace a sonda měří světelný tok obrazovky. Podle naměřených hodnot vytvoří software barevný profil a tímto profilem upraví zobrazování.

Je třeba poznamenat, že nastavení kalibrační sondou platí pouze do okamžiku, než změníme nastavení monitoru (např. jas nebo kontrast).

Zatím nevím o žádném ovladači pro kalibrační sondy v Linuxu.

Barevný tisk

Úprava barev před tiskem je holou nutností. Bez ní si nelze rozumný barevný tisk představit (viz ukázka nahoře). I když nemusí jít zrovna o kalibraci, je nutné upravit hodnoty pro existující barviva a spočítat hodnotu pro černou barvu (je-li použita). Tomuto procesu se říká barevná separace.

Analytická separace

Vytištěný obraz sestává, podobně jako u monitorů, z miniaturních bodů čistých barev, které se vpíjejí do papíru poměrně stálým způsobem. To přímo vybízí k matematickému popisu tiskového procesu.

Existuje několik postupů pro analytický výpočet barevné separace. Všechny používají k popisu technologie nárůst tiskového bodu a kolorimetrickou charakteristiku použitých barviv.

Nárůst tiskového bodu určuje stupeň ztmavení barev oproti lineární charakteristice. Většinou se uvádí v procentech. Hlazené papíry mají menší nárůst, nehlazené vyšší. Běžná hodnota bývá 22 %–27 %. Přesný postup se mi na Internetu nepodařilo nalézt. Standardní funkce nárůstu tiskového bodu dává dobré výsledky v rozsahu zhruba 10%–90% šedé, mimo tento rozsah se již od skutečnosti liší více. Ke kompenzaci se používá omezení výstupního rozsahu (viz pátý díl).

Kolorimetrická specifikace barev udává barevné souřadnice jednotlivých barev. Nejjednodušší systém určuje barevné hodnoty pro jednotlivé inkousty C, M a Y. Předpokládá jejich míchání na čistě fyzikálním principu a u černé zanedbává odchylku. Složitější systémy vyžadují též barevné hodnoty směsí CM, CY, MY a CMY. Ještě komplexnější systémy pracují i s hodnotami pro černou, případně její směsi a pro barvu podkladu.

Úroveň černé a celkové krytí

Protože směs inkoustů CMY dává přinejlepším tmavě hnědou, a navíc jakákoliv změna dávkování zapřičiní barevný posun, bývá součástí běžných barevných procesů také černá (K). V prvním kroku separace dostaneme hodnoty C, M a Y. Těm se přiřadí vhodná hodnota K a ze složek C, M a Y se určitá část odebere. K tomu se používají dva algoritmy:

UCR (Under Color Removal): V této metodě zjistíme minimální hodnotu ze tří složek C, M a Y. Nejjednodušší možností je použití černé, pokud C, M a Y přesahují určitou hodnotu, a to až do zadaného maximálního procenta. Metodu popisuje kniha PostScript Language Reference Manual.

GCR (Gray Component Removal): Určuje navíc úroveň použití černé a koeficient navrácení barev. Dává lepší výsledky než UCR, zvlášť pro střední tóny. Přesný popis metody se mi nepodařilo zjistit.

Ať provedeme výběr černé jakoukoliv metodou, máme jistou libovůli v nastavení nejvyšší hodnoty pro celkové krytí. To určuje souhrnné množství barvy, které může být použito. Teoretický rozsah je 200 %–400 %, prakticky používané hodnoty bývají mezi 280 %–320 %.

Kalibrace barevného tisku

Běžné analytické modely nabízejí obstojný tisk s minimem prostředků. Chceme-li však přesné výsledky, nezbývá než sáhnout po barevné kalibraci.

Dříve, než započneme s kalibrací, nastavíme vhodné použití černé. Poté vytiskneme kalibrační obrázek, ten proměříme denzitometrem a hodnoty jednotlivých terčíků zapíšeme do kalibračního programu, který podle měření sestaví barevný kalibrační profil.

Pokud nemáme k dispozici denzitometr, lze si v nouzi vypomoci zkalibrovaným skenerem. Je však třeba počítat s nižší přesností (s výpočetními nepřesnostmi či s odlišností spektrální charakteristiky – viz čtyřiadvacátý díl).

Zatímco výpočet profilů vstupních zařízení je poměrně přímočarý, kalibrace tiskárny je pro software mnohem náročnější. Musíme brát v úvahu mnohem více činitelů. Zřejmě proto dodnes neexistuje jediný otevřeně kódový program pro tuto činnost.

Barevný nátisk

Pokud má být výsledkem naší práce ofsetový tisk, je třeba provést kontrolu barev ještě před započetím tisku. To nelze ani na filmech (výtažky tvoří čtyři černobílé filmy), ani na kovolistu. Zjistit barevnou chybu až v tiskovém stroji by bylo velmi drahé, a tak vznikl nátisk. Nátiskový systém je nastaven tak, aby simuloval výsledky tiskového procesu.

Existují dva typy nátisků – levnější digitální nátisk (zhruba 300 Kč/A4) ověří náš výsledek z osvitových souborů ještě před vlastním osvitem. Dražší chemický nátisk (kolem 600 Kč/A4) se vytváří z již nasvícených filmů a je schopen odhalit i případné nesprávné osvícení nebo špatné nastavení rastrů (digitální nátisk totiž rastry nemá). Nátisk pak slouží tiskárně jako barevný vzor, kterého se drží.

Máme-li extrémní nároky na kvalitu tisku, je nutné pamatovat na to, že nátisky bývají kalibrované podle určité značky tiskových barev (nejčastěji Pantone). Použití tiskových barev jiné značky může způsobit malé odlišnosti.

Některé nátiskové systémy umožňují vytvářet nátisky i z jiných komponent, než jsou běžné CMYK.

Tisk

U tiskového stroje je možné do určité míry regulovat dávkování barvy, a tak udržet stálou barevnost tisku a dokonce i dokorigovat chyby přípravy.

Pro nejnáročnější zákazníky se provádí kalibrace tisku. Postup je podobný jako u kalibrace počítačových tiskáren. Provede se zkušební tisk (včetně dokončovacích úprav jako je lakování či laminování), ten putuje zpět do studia a tam vyrobí barevný profil pro celý tiskový proces. Za dokonalé barvy platí zákazník několikanásobným zvýšením ceny za přípravu (řádově tisíce Kč/A4).

Kalibrace osvitových jednotek a nátisků

Osvitovou jednotku a nátiskové zařízení je třeba pravidelně kalibrovat. Osvitová jednotka se kalibruje na dokonale lineární sytost rastrů (nastavení je vhodné opakovat pro různé frekvence rastrů). Nátiskové zařízení se kalibruje na shodnost s referenčním barevným prostorem. Zákazník studia však nepřichází s těmito profily do styku.

Jiné barevné systémy

Jak jsme si již řekli v čtyřiadvacátém dílu, systém CMYK není jediným, který lze použít pro tisk. V poslední době doznal většího rozšíření Hi-Fi systém Hexachrome od firmy Pantone. Poměrně běžné je také obohacení systému CMYK o jednu či více přímých barev – často se jedná o reklamní letáky či obaly na zboží s přidanou „firemní“ barvou.

Některé časopisy též experimentují s jinými barevnými kombinacemi – například náhradou černé komponenty systému CMYK tmavě fialovou. Pokud použijeme speciální software, který dokáže separovat i do takových nestandardních prostorů, můžeme dosáhnout zajímavých efektů.

Našli jste v článku chybu?

14. 3. 2003 15:06

radimV (neregistrovaný)

Hloupost -kalibrační tabulky (targety IT 8.7) se dají normálně koupit u firem kde se prodává příbuzné zboží (skenery, CMS sw atd), samozřejmě se můžete obrátit přímo na zastoupení firem jejichž targety se považují za obvyklou referenci(výrobci fotomateriálu - Agfa, Fuji, Kodak).
Zatim zdar


5. 3. 2002 9:10

Karel Louda (neregistrovaný)

Aaaaach, to by byla nadhera. Hned jak pridu domu tak to zkusim. DIK

Lupa.cz: Teletext je „internetem hipsterů“

Teletext je „internetem hipsterů“

Podnikatel.cz: Změny v cestovních náhradách 2017

Změny v cestovních náhradách 2017

Lupa.cz: Kdo pochopí vtip, může jít do ČT vyvíjet weby

Kdo pochopí vtip, může jít do ČT vyvíjet weby

Vitalia.cz: Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

Vitalia.cz: Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Vitalia.cz: Proč vás každý zubař posílá na dentální hygienu

Proč vás každý zubař posílá na dentální hygienu

120na80.cz: Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Root.cz: Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?

Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?

Vitalia.cz: Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Lupa.cz: Propustili je z Avastu, už po nich sahá ESET

Propustili je z Avastu, už po nich sahá ESET

Vitalia.cz: Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

120na80.cz: Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Měšec.cz: mBank cenzuruje, zrušila mFórum

mBank cenzuruje, zrušila mFórum

Podnikatel.cz: Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Vitalia.cz: Pamlsková vyhláška bude platit jen na základkách

Pamlsková vyhláška bude platit jen na základkách

Podnikatel.cz: Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Podnikatel.cz: Udávání kvůli EET začalo

Udávání kvůli EET začalo