Bankovní institut vysoká škola Praha. Správa barev. Diplomová práce

Transkript

1 Bankovní institut vysoká škola Praha Správa barev Diplomová práce Bc. David Šiml duben 2012

2 Bankovní institut vysoká škola Praha Katedra informačních technologií Správa barev Diplomová práce Autor: Bc. David Šiml Informační technologie a management Vedoucí práce: Ing. Bohuslav Růžička, CSc. Praha duben, 2012

3 Prohlášení: Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci zpracoval samostatně a s pouţitím uvedené literatury. Svým podpisem stvrzuji, ţe odevzdaná elektronická podoba práce je identická s její tištěnou verzí, a jsem seznámen se skutečností, ţe se práce bude archivovat v knihovně BIVŠ a dále bude zpřístupněna třetím osobám prostřednictvím interní databáze elektronických vysokoškolských prací. V Praze, dne David Šiml

4 Poděkování: Děkuji panu Ing. Antonínu Charvátovi za odbornou pomoc a konzultace při vypracování této diplomové práce. Dále děkuji za pomoc a konzultace Ing. Bohuslavu Růţičkovi, CSc.

5 Anotace Práce je zaměřena na popis správy barev a kalibrace. Řeší postupně význam správy barev v digitálním prostředí a aspekty, které ji mohou ovlivnit. Dále navazující kroky pro korektní nastavení celého pracovního prostředí, které je potřebné pro správnou kalibraci zařízení. Práce navrhuje optimální postupy u zvolených nejčastějších specifikovaných cílů, pro které má zařízení korektně fungovat. Po metodologickém úvodu následuje kapitola zabývající se teoretickým vymezením pojmů týkajících se barevných profilů, barev a dalších základních pojmů, které vycházejí z obecných fyzikálních poznatků a platných norem. Další kapitoly rozšiřují problematiku práce s barvou v určitých digitálních zařízeních. Také definuje, jakým způsobem je s barvami pracováno při přechodu mezi různými zařízeními a jak jsou barvy v zařízeních definovány. Poslední část se věnuje praktickým ukázkám kalibrace zařízení při přesné definici cílů kalibrace, včetně přesného postupu. V samém závěru jsou popsány pomocné funkce a korektní nastavení tisku před samotnou reprodukcí na tiskovém zařízení. Klíčová slova: správa barev, kalibrace, barva, barevné modely, ICC profil Annotation The work is focused on the description of color management and calibration. It solves importance of color management in the digital environment and aspects that may affect it. The work shows further follow-up steps for the correct settings of the entire work flow, which is needed for proper calibration of equipment. The work suggests best practices for specified most frequent targets for which should the device operate correctly. After a methodological introduction is a chapter which is dealing with the theoretical definitions of terms relating to color profiles, colors and other basic concepts which are based on general physical findings and applicable standards. Further chapters extend the issues of color in certain digital devices. It also defines how the colors worked in the transition between different devices and how colors are defined. The last part deals with practical examples of equipment calibration for the accurate definition of the calibration targets, including the exact procedure. The auxiliary functions and the correct print settings prior to the reproduction of the print device are described in the very end. Key words: color management, calibration, color, color models, the ICC profile

6 Obsah OBSAH... 5 ÚVOD METODOLOGIE CO ZNAMENÁ SPRÁVA BAREV BAREVNÉ MODELY RGB CMYK LAB HSV BARVA A JEJÍ RŮZNÁ POJETÍ Barva fyzikální veličina Barva v počítači Barva jako materiál KOLORIMETRIE BAREVNÁ ODCHYLKA DELTA-E (de) BÍLÝ BOD A BAREVNÁ TEPLOTA GRADAČNÍ KŘIVKA GAMMA BAREVNÝ GAMUT METODY VYKRESLENÍ BAREV MIMO GAMUT Relativní kolorimetrická Absolutní kolorimetrická Perceptuální Sytostní NORMY BAREVNÝCH PROSTORŮ srgb Adobe RGB Další RGB normy FOGRA39 (ISO :2004) Další CMYK normy BAREVNÝ PROFIL ICC VALIDACE ICC PROFILU

7 2.16. PROFILY VSTUPNÍCH ZAŘÍZENÍ PROFILY VÝSTUPNÍCH ZAŘÍZENÍ ZÁKLADNÍ PRINCIPY CMS SOFTWAROVÉ APLIKACE Aplikace podporující CMS Aplikace s moţností aktivace CMS Aplikace bez moţnosti CMS KALIBRACE CÍLE KALIBRACE FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ KVALITU VÝSLEDNÉHO ICC PROFILU ROZDĚLENÍ MATICOVÝCH PROFILŮ ZAŘÍZENÍ Maticový profil LUT TYPY KALIBRACÍ Softwarová kalibrace Hardwarová kalibrace PRAKTICKÉ POSTUPY KALIBRACÍ Kalibrace pomocí ručního nastavení v menu monitoru Kalibrace pomocí kalibračního SW bez pouţití sondy Kalibrace pomocí kalibračního SW s pouţitím sondy VZOROVÉ POSTUPY PRO NASTAVENÍ CMS A KALIBRACE NASTAVENÍ PRO TISK FOTOGRAFIÍ V MINILABU Nastavení grafického editoru Kalibrace monitoru NASTAVENÍ PRO TISK FOTOGRAFIÍ V PROFESIONÁLNÍM STUDIU Nastavení grafického editoru Kalibrace monitoru NASTAVENÍ PRO TVORBU WEBOVÝCH STRÁNEK Nastavení grafického editoru Kalibrace monitoru NASTAVENÍ DLE JINÉHO MONITORU Nastavení grafického editoru

8 Kalibrace monitoru SIMULACE ZAŘÍZENÍ Nastavení grafického editoru Kalibrace monitoru KONTROLA GAMUTU KONTROLNÍ NÁHLED NASTAVENÍ TISKU Převod barev provede program Převod barev provede tiskárna ZÁVĚR SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY

9 Úvod Jedním z hlavních problémů, se kterým se setkávají uţivatelé počítačů, kteří pracují s obrazovými daty, je rozdílné barevné zobrazení dat na různých zařízeních. Stejný nesoulad se objevuje u tiskové reprodukce obrazových dat. Vznik barevných nesouladů při obrazové nebo tiskové reprodukci často plyne z nedostatečné nebo ţádné znalosti v oboru správy barev a kalibrací zařízení. IT obor, který se problematikou správy barev zabývá, je postaven na teoretických základech definice barvy, jako pro člověka viditelné části světelného spektra. Rozdílné vlnové délky z této viditelné části spektra, vyvolávají v lidech vjemy rozdílných barev. Také definuje matematické modely, podle kterých pracují s barvami počítače. Z historického hlediska byla zásadní práce Aristotela, který uţ ve starém Řecku svým dílem On the Soul, definoval sedm základních barev, ze kterých je moţné mícháním odvodit jakýkoliv další barevný odstín. Odstíny šedé definoval jako přechod mezi absolutní černou a maximální bílou barvou. Základní odstíny barev tvořily: bílá, ţlutá, červená, fialová, zelená, modrá, černá. Později, v roce 1666 dokázal Isaac Newton, ţe zdánlivě bílé sluneční světlo není bílé, ale ţe se skládá z mnoţství jednotlivých barev. Všechny známé barvy jsou poskládány ve viditelné části světelného spektra, které tvoří úzkou oblast elektromagnetického záření. Tato oblast se také nazývá barevné spektrum. Moderní správa barev je zaloţena na definovaných barevných modelech, které popisují člověkem viditelné barevné spektrum. Jsou to modely CIE 1931 XYZ a CIELAB, které se vyuţívají pro výpočet barevných ICC profilů zařízení a pro výpočet barevných odchylek delta-e. Správa barev, která je zaloţena na vyuţití ICC profilů jednotlivých zařízení, je poměrně mladým oborem, který byl v době svého vzniku určen primárně pro tiskové stroje. S rozvojem digitální technologie se zvýšila předpověditelnost zařízení a došlo k dalšímu rozvoji oboru. Milníkem byl rok 1998, kdy byl uveden na trh program Adobe Photoshop ve verzi 5.0, který poskytoval podporu správy barev. Jako první pracoval s ICC profily vstupních i výstupních zařízení a tak umoţnil práci se správou barev širšímu spektru uţivatelů. 8

10 Cílem diplomové práce je popsat vyuţívané principy kalibrace zobrazovačů v návaznosti na správu barev, anglickou zkratkou CMS (Color Management), a ozřejmit teoretické skutečnosti, které mají s problematikou správy barev přímou souvislost. V praktické části je cílem vypracování vzorových postupů nastavení CMS a kalibrace zobrazovačů na definované cíle. Vzhledem k tomu, ţe tato problematika je velice rozsáhlá a je komplexním oborem, je třeba popsat a ukázat nejen praktickou stránku celého procesu, ale také potřebné teoretické základy dané problematiky. 9

11 1. Metodologie Výchozím zdrojem pro sepsání této diplomové práce jsou především vlastní zkušenosti a vědomosti. Mnoho důleţitých poznatků bylo načerpáno z četných konzultací s odborníky na problematiku správy barev a kalibrace. Současně dostupná literatura neposkytuje mnoho ucelených publikací zabývajících se správou barev a kalibrací zařízení. Publikace týkající se popisovaného oboru informačních technologií, jsou většinou spíše na bázi teoretické a bývají přehlceny mnoţstvím rovnic a matematických popisů celého procesu. Proto je cílem této diplomové práce dosáhnout srozumitelné objasnění problematiky, jednak pro laiky, kteří mají o dané téma zájem, ale zároveň také pro zkušené grafiky či fotografy. Stejně tak se v ČR věnuje problematice minimum odborníků. Teoretická část, která je zaměřena na popis správy barev a důleţitých pojmů, které s ní souvisí, vychází z odborné literatury a vlastní bakalářské práce. Vzhledem k rozsahu a odbornosti práce diplomové, byla vyuţitá část odpovídajícím způsobem rozšířena. Tato část obsahuje ucelený soupis odborných pojmů a jejich vysvětlení. Znalost základních pojmů je nezbytná jako teoretický základ pro práci se správou barev a kalibraci. Čerpáno bylo v tomto případě z odborné literatury a bylo vyuţito odborných konzultací. Pro obrazovou část slouţilo jako zdroj vlastní zpracování nebo internet. Druhá teoretická část, která se zabývá teorií kalibrace zařízení, byla zpracována s ohledem na utvoření jasného teoretického základu pro poslední praktickou část práce. Vyuţito bylo opět především odborných konzultací a zkušebních testů v testovacím centru společnosti EIZO Česká republika. Odborných publikací, zabývajících se kalibrací zařízení, je v ČR velmi málo. Stejně tak odborníků, kteří se zabývají oborem kalibrace, je nedostatek a z tohoto důvodu je celkové povědomí nedostatečné. K sepsání třetí, praktické části o kalibracích zařízení, přispěla především moţnost reálných testů a simulací na profesionálních zařízeních EIZO a to přímo v českém sídle společnosti, navíc za současného vedení odborníka na tuto problematiku. Po dohodě s konzultantem práce, byly definovány typické příklady uţití nástrojů a postup pro jejich správnou funkčnost. Tato část práce popisuje doporučená nastavení zařízení a softwaru pro korektní nastavení procesů jednotlivých předdefinovaných cílů. 10

12 Japonská společnost EIZO se jiţ řadu let specializuje na precizní grafické zobrazovače pro profesionály vyuţívané v mnoha odvětvích a oborech. Společnost je jiţ stabilně špičkou mezi výrobci zobrazovačů a také předním inovátorem v tomto oboru. 11

13 2. Co znamená správa barev Nezbytné pro pochopení principů, odehrávajících se v procesu správy barev, je získání elementárního rozhledu a poznatků týkajících se barev. Barva má mnoho významů a je moţno ji chápat a popsat různými způsoby. Rozdíly mezi těmito způsoby jsou naprosto zásadní. Další podkapitola je nepostradatelná pro úvod do problematiky a její část vychází z vlastní bakalářské práce. Pro pochopení, jak vůbec barva vzniká a co ji definuje, je nezbytné proniknout do teorie světla a jeho různých definic. Důleţitou součástí jsou i platné metody a normy, které jasně definují práci v určitých situacích a standardizují celý proces správy barev Barevné modely Barevné modely určují matematický způsob popisu barevné informace, vnímané pozorovatelem, se kterým bude schopno pracovat zařízení. Modely lze rozdělit na závislé a nezávislé. Tímto je myšlena závislost na konkrétním zařízení. Závislé modely se dělí na RGB, se kterým pracují zobrazovací zařízení (emitující světlo), tedy digitální fotoaparáty, televizory, monitory, mobilní telefony, tablety a skenery, a model CMYK, který je určený zejména pro tiskovou reprodukci (která pracuje se světlem odraţeným od potištěného papíru). Tyto dva základní modely jsou zásadně odlišné. Proto úlohy a procesy, do kterých vstupují oba barevné modely, nejsou vţdy triviální. Uţivatelé, kteří zpracovávají obrazy v počítači a později je dále reprodukují, se setkávají se specifickými problémy, plynoucími z naprosto rozdílných principů tvorby barev v základních barevných modelech RGB a CMYK. Nesoulad vzniká především mezi daty RGB zobrazenými na monitoru a jejich převodem do CMYK při reprodukci na tiskovém stroji. V jednotlivých podkapitolách jsou popsány principy tvorby jednotlivých barev v konkrétních barevných modelech. Aby byl výčet barevných modelů kompletní, je třeba zmínit ještě nezávislé modely, které jsou sice méně známé a vyuţívané, ale přesto důleţité. Jsou to modely HSB (někdy HSV) a LAB. Nezávislost těchto modelů umoţňuje jejich vyuţití bez ohledu na zařízení a jsou vyuţívány při barevných převodech mezi jednotlivými závislými modely. 12

14 2.2. RGB Zkratka RGB vyjadřuje tři základní barvy nebo spíše barevné kanály, které jsou u tohoto modelu pouţity k získání jednotlivých barevných odstínů. Je to červený kanál Red, zelený Green a modrý Blue. Jedná se o takzvaný aditivní model míchání barev. Aditivní míchání barev je takový způsob míchání barev, kdy se jednotlivé složky barev sčítají a vytváří světlo větší intenzity. Výsledná intenzita se rovná součtu intenzit jednotlivých složek. 1 Obrázek č. 1: Barevný model RGB Princip tohoto modelu vyuţívá dráţdění jednotlivých receptorů oka citlivých právě na červenou, zelenou a modrou. Překrýváním vţdy dvou barevných sloţek v různé intenzitě na černé ploše, dochází k vytváření širokého spektra barev, přičemţ překrytí všech tří barevných sloţek v maximální intenzitě vytvoří bílou. Hodnoty jsou určeny mohutností jednotlivých sloţek, které souvisí se schopností vnímání lidského oka. Minimální hodnota můţe být nula a maximální dosahuje hodnoty 255 pro kaţdou ze tří 8 bitových barevných sloţek. Celkový počet kombinací je tedy barev, tedy 16,7 miliónů barev. Principu aditivního míchání barev vyuţívají zobrazovací zařízení jako monitory a televizní obrazovky, pracují s ním také digitální fotoaparáty. Kromě toho je vyuţíván pro zobrazení grafiky na internetu, kde je prezentován, z důvodu zjednodušení zápisu barevných sloţek, tzv. hexadecimálním kódem. Je 1 Citace z: 13

15 moţné se setkat s modelem RGBA, coţ je model RGB rozšířený o Alfa kanál, neboli průhlednost, která je prezentována 8 bity, takţe podporuje 2 8 stupňů průhlednosti obrazu. Obrázek č. 2: Zobrazení složek RGB do krychle Zdroj: Jak je vidět na obrázku číslo 1, mícháním jednotlivých barev je dosaţeno různých barevných odstínů. Smícháním maximálních hodnot jednotlivých sloţek získáváme barvy, se kterými pracuje druhý základní závislý model CMYK, o kterém pojednává kapitola 2.3. Obrázek č. 3: Aditivní míchání RGB barev Zdroj: 14

16 2.3. CMYK Druhým základním závislým barevným modelem je CMY a jeho varianta CMYK. Název je zkratka počátečních písmen anglických názvů tří základních barevných sloţek, ze kterých je sloţen. Jedná se o Cyan, česky azurová, Magenta (purpurová) a Yellow (ţlutá). Posledním znakem v názvu je K, které vyjadřuje pouţití černé BlacK. V ideálním případě by stačily pouze tři barvy, ale při splynutí sloţek C, M a Y se zobrazí pouze tmavě šedá barva (obrázek 4), a proto se vyuţívá navíc černá barva samostatně. Model CMYK je určen pro tiskový výstup, ve kterém je černý inkoust levnější a nejvíce vyuţívaný, a proto tiskové stroje obsahují samostatné černé tiskové kazety a běţně nedochází k míchání černé z barevných sloţek. Smícháním tří základních sloţek v maximální intenzitě dojde ke vzniku tří vrstev barvy a tím propíjení papíru a vyšší spotřebě barev. V některých tiskových zakázkách je poţadována opravdu výrazná černá. V těchto případech se plné překrytí sloţek azurová, purpurová a ţlutá přetiskne ještě černou barvou a vznikne takzvaná bohatá nebo super černá. Obrázek č. 4: Barevný model CMYK Princip je odlišný od modelu RGB, kde jednotlivé barevné sloţky sčítáme, kdeţto v modelu CMYK je odečítáme. Model je v podstatě inverzní k modelu RGB. Reprezentace barev na monitoru a na papíře je zcela odlišná. Podle obrázku 4 by se mohlo zdát, ţe lze mícháním vţdy dvou sloţek CMYK získat barvy shodné s RGB, ale skutečnost je, vzhledem k odlišnému způsobu míchání barev, jiná. Obecně by se dalo říci, ţe v RGB je moţné zobrazit 15

17 jasné a zářivé barvy, které jsou v prostorech CMYK nedosaţitelné. Uţivatel se můţe setkat i s opačným případem barevných odstínů, které není schopen monitor zobrazit, ale tiskárna je schopna jejich reprodukce. Takový případ nastane při vyuţití zobrazovače s malým gamutem v kombinaci s profesionální tiskárnou s gamutem rozšířeným. Model CMYK vyuţívá opačného, subtraktivního míchání barev, který je na rozdíl od RGB, závislý na světle. Subtraktivní míchání barev je způsob míchání barev, kdy se s každou další přidanou barvou ubírá část původního světla. Pokud například skládáme na sebe barevné filtry nebo mícháme pigmentové barvy, mícháme je subtraktivní metodou. 2 Přesto, ţe se obecně tato skutečnost podceňuje, je kvalita výstupu výrazně závislá i na kvalitě papíru, protoţe tiskárna ho povaţuje za dokonale bílý a lesklý. Takové papíry se ale vyuţívají minimálně. Proto je nutné pouţívaný papír definovat tiskovému stroji před reprodukcí. Kromě toho existuje mnoho případů, kdy jsou záměrně vyuţívány papíry potahované, zaţloutlé, imitující rozličné povrchy nebo dokonce tisk na plátno, plast, kov či dřevo. Stejně jako tiskárna povaţuje ve standardu papír za bílý, tak lidské oko posuzuje veškeré barvy na základě jejich porovnání s papírem, který povaţuje za bílý a podle toho posuzuje celkový vnímaný barevný vjem. Obrázek č. 5: Zobrazení složek CMY do krychle Zdroj: 2 Citace z: 16

18 2.4. Lab Dalším barevným modelem je Lab. Jedná se o model CIELAB neboli CIE 1976 (L * a * b *), který vychází z barevného prostoru CIE 1931 XYZ. Byl definován jako referenční barevný model, který je zcela nezávislý na zařízení. Není příliš hojně vyuţíván a ne všechny grafické programy s ním umí pracovat. Nejvíce je vyuţíván a podporován v grafickém editoru Adobe Photoshop, který ho vyuţívá jako pomocný referenční model při převodu barev z jednoho závislého barevného modelu do druhého. Výhodou, kromě nezávislosti na zařízení, je také gamut modelu neboli barevný rozsah, který je ze všech barevných modelů nejširší. Lab je sloţen ze tří sloţek s touto definicí: Světlost (Lightness, L), která v rozsahu 0 % až 100 % popisuje světlost bodu. 0 % znamená černý bod, 100 % znamená bílý bod. Složka barvy a, která popisuje barvu bodu ve směru od zeleno-modré (záporné hodnoty) po červeno-purpurovou (kladné hodnoty). Například program Adobe Photoshop umožňuje zadávat hodnoty od -128 do Složka barvy b, která popisuje barvu bodu ve směru od modro-purpurové (záporné hodnoty) po zeleno-žluto-červenou (kladné hodnoty) 3. Obrázek č. 6: Barevný model Lab Zdroj: 3 Citace z: 17

19 2.5. HSV Barevný model HSV, známý také jako HSB, je modelem zaloţeným na vnímání barev lidským okem. Na rozdíl od RGB či CMYK se v něm barvy nemíchají, ale definuje barevné spektrum pro člověka přirozeným způsobem. I HSB pouţívá pro vyjádření barvy tři veličiny, ale mají úplně jiný význam, neţ u základních závislých modelů. Jedná se o Hue, Saturation a Brightness, v českém překladu odstín, sytost a jas. Definice samotných souřadnic HSB probíhá matematicky transformací souřadnic RGB. Jak z textu plyne, pracuje s veličinami blízkými lidskému vnímání barev, které jsou definovány takto: Odstín barvy (Hue, H) popisuje vlastní čistou barvu (tedy např. červená, zelená, modrá). Pro popis barvy se používá úhel na barevném kole - tedy rozsah Dohodou se za úhel 0 považuje červená, 120 odpovídá zelené a 240 modré a 360 opět červené. Sytost či saturace barvy (Saturation, S) popisuje, jak moc je barva čistá, tedy bez přimíchání bílé (šedé). Čím více má v sobě barva bílé (šedé), tím více její čistota, tedy sytost, klesá. Udává se v procentech, přičemž sytost 100 % znamená jen čistou barvu, sytost 50 % znamená poloviční příměs bílé (šedé) a sytost 0 % potom znamená jen odstín šedé (od bílé po černou), tedy již zcela bez barvy. Jas (Brightness, B - někdy též Value, V) popisuje jas barvy v rozsahu % 4 4 Citace z: 18

20 Obrázek č. 7: Barevný model HSB Zdroj: Barva a její různá pojetí Zásadním faktem pro práci se správou barev je pochopení, co vlastně barva znamená a jaké jsou rozdíly v jejím vnímání. Jak můţe barvu vidět či definovat člověk, jak ji chápe věda a co barva znamená pro počítač. Je velký rozdíl v definici barvy jako fyzikální veličiny nebo jako pouţitého materiálu. Definování těchto rozdílů je ţádoucí pro pochopení principů, jakým způsobem pracují nástroje vyuţívané ve správě barev, co měří a nastavují a co je třeba definovat pro počítač jako stroj, který bude barvu reprodukovat Barva fyzikální veličina Z tohoto hlediska je barva událostí, která vzniká mezi zdrojem světla, objektem a pozorovatelem, tedy jeho okem. Je závislá na okolním prostředí. Změní-li se stav některé z daných sloţek události, tak se zjednodušeně bude měnit barva. Barvu v tomto případě můţe různým způsobem ovlivnit nedokonalost nebo vada lidského oka. Pokud bude tato skutečnost opominuta a objekt zůstane zachován, je hlavním činitelem světlo. Lidé jsou schopni vnímat poměrně úzké spektrum vlnových délek světla, kde jednotlivé rozsahy v tomto spektru 19

21 představují různé barvy. Toto spektrum se nazývá viditelné spektrum nebo také viditelné světlo. Barva je tedy lidské vyjádření světla určité vlnové délky. Obrázek č. 8: Světelné spektrum Zdroj: Barva v počítači Počítač, ačkoliv se jedná o čím dál dokonalejší stroj, je stále pouze sčítacím strojem, a proto pracuje s nulami a jedničkami. Uţivatel se snaţí počítači sdělit nějaký přesně definovaný matematický model, podle něhoţ by mohl barvy vytvářet. Tyto modely, ať uţ se jedná o RGB nebo CMYK, jsou dosti neurčité a říkají pouze, jakým způsobem dané barvy dosáhnout, coţ si ovšem kaţdé zařízení reprodukuje na základě svých moţností a vlastností, které mohou být (a v praxi také jsou) odlišné. Jedná se tedy pouze o návody pro zařízení, jakým způsobem dosáhnout určitého barevného vjemu pro lidské oko. Oba modely vznikly v dobách analogových a ani jeden nebyl vytvořen jako přesný matematický model barev, ale spíše jako řídící signály pro zařízení k získání poţadovaného vjemu barvy. 20

22 Barva jako materiál V této podkapitole bude přesnější hovořit o barvivech spíše, neţ o barvě. Jedná se o faktor, který jasně ovlivňuje zařízení v jeho schopnosti nějakou barvu reprodukovat. U zobrazovačů se jedná o pouţité luminofory, u skenerů a fotoaparátů o filtry a u tiskáren o vyuţívané inkousty, tonery nebo jiné typy médií nanášených na papír. Přesná barva barviva v kombinaci s pouţitým tiskovým papírem potom určují rozsah barev daného zařízení, které je schopno zobrazit nebo vytisknout. Tento rozsah se nazývá barevný gamut zařízení, kterým se zabývá kapitola číslo Kaţdé zařízení můţe dosáhnout pouze určitého rozsahu a maxima. V souvislosti s maximem je definován takzvaný nativní gamut, který určuje největší barevný rozsah daného zařízení Kolorimetrie Kolorimetrie je věda, která se zabývá předpovídáním barevných shod vnímaných typickým člověkem. Hlavním cílem je vytvoření numerického modelu, na jehoţ základě by se dalo říci, kdy dojde k metamerii a kdy ne. Metamerie je jev, který umoţní totoţný barevný vjem pro lidské oko na základě dvou odlišných barevných vzorků pozorovaných při určitém osvětlení. Pro úspěch takového numerického modelu je nutné, aby v případě shody dvou barevných vzorků, byly tyto v daném modelu reprezentovány stejnými číselnými hodnotami. Stejně tak v případě neshody, musí být hodnoty odlišné, ale model musí být schopen vypočítat hodnotu vyjadřující odlišnost těchto dvou barev. Metamerní shoda umoţňuje další definici a převod lidského vnímání na model, se kterým bude schopen pracovat procesor počítače. Aktuálně dostupné modely vytvořené International Commission on Illumination neboli zkráceně CIE, takovéto vztahy popisují, ačkoliv nejsou dokonalé. Definicí tří základních imaginárních barev se stal kolorimetrický prostor zvaný CIE 1931 XYZ, který udává teoretické hodnoty zdrojů světla stimulující pouze jeden druh čípků, coţ v praxi není téměř moţné. Na základě tohoto prostoru vznikl diagram chromatičnosti CIExyY, který je jeho matematickou transformací. Je moţné v něm pomocí jednotlivých sloţek získat všechny pro člověka viditelné barvy a matematicky je vyjádřit. Díky této matematické (číselné) definici, je schopen s tímto modelem pracovat počítač. Model předpokládá typického zdravého člověka a neřeší nestandardní záleţitosti, jako oční vady nebo jiné speciální případy. 21

23 Obrázek č. 9: Diagram chromatičnosti CIExyY Barevná odchylka delta-e (de) Podmínkou pro vyuţitelný matematický barevný model je moţnost změření odchylky mezi dvěma odlišnými vzorky, respektive jejich barvami. Jsou-li změřeny dva vzorky a naměřené hodnoty zakresleny do jednotného kolorimetrického prostoru CIE 1976 LAB (L*a*b*), je moţné změřit vzdálenost mezi těmito body. Tato vzdálenost by měla odpovídat rozdílu, který bude vidět lidský pozorovatel. Takový rozdíl se nazývá barevná odchylka delta-e Výpočty odchylek delta-e jsou zaloţeny na kolorimetrii, viz kapitola 2.7., a jsou tedy závislé na uvaţovaném iluminantu, tedy na jasně definovaném vzoru světla o určité barevné teplotě. Existují více metod určování barevných odchylek delta-e, některé dokonce přesnější, neţ delta-e 1976, ale není-li určeno jinak a je-li zmíněna pouze odchylka delta-e, bez dalšího popisu, s největší pravděpodobností se jedná o delta-e 1976, vycházející z 22

24 CIE 1976 LAB (L*a*b*) prostoru. Dalšími metodami jsou delta-e 1994, delta-e 2000, delta-e CMC. Za zmínku stojí delta-e 2000, která je povaţována za nejpřesnější metodu určení barevné odchylky de2000 < 5. Barevná odchylka delta-e, je počítána v řádech jednotek a definuje rozdíl mezi barvami v daném barevném prostoru. Při dosaţení hodnot delta-e v rozmezí de = 3 6, se hovoří o barevné odchylce, která je akceptovatelná a je uvaţována jako barevná shoda. Nejmenší odchylka, kterou je lidské oko schopno zaznamenat, je de = Bílý bod a barevná teplota Bílým bodem je myšlen vrchol jasu v daném gamutu, tedy nejjasnější bod celé podmnoţiny barev na diagram chromatičnosti CIExyY. Je určen hodnotou jasu a barevnou teplotou v Kelvinech. Vnímání bílé barvy, ať uţ na monitoru nebo na papíře, ovlivňuje automaticky vnímání všech ostatních barev. Neboli bílý bod můţe být vnímán jako jakýsi referenční bod pro lidské oko. K této referenci dochází automaticky v lidském mozku. Při pozorování libovolných barev je lidské oko automaticky vztahuje a porovnává relativně k nějakému neutrálnímu základu. Člověk vnímá bílý papír jako bílý i kdyţ je ovlivněn okolním prostředím, většinou osvětlením, a můţe tedy být naţloutlý nebo jinak ovlivněný okolím. Proto je korektní nastavení bílého bodu naprosto zásadní pro celý proces správy barev a je spolu s hodnotou gamma vţdy poţadovanou hodnotou při kalibraci zařízení. Standardním nastavením barevné teploty bílého bodu zobrazovačů bývá hodnota K (D65). V grafice se někdy uţívá také svítidlo s niţší teplotou D50, tedy K. Na obrázku číslo 10 je moţné vidět škálu barevných teplot. Pro příklad při západu slunce je barevná teplota přibliţně K a například při zamračené obloze bude hodnota nabývat K a více. Obrázek č. 10: Barevná teplota Zdroj: 23

25 2.10. Gradační křivka gamma Hodnota gamma jednoznačně určuje přenosovou charakteristiku neboli tzv. gradační křivku, popisující například u monitoru vztah mezi hodnotou vstupního videosignálu, coţ můţe být dáno například vstupním rozsahem barevných odstínů, a jasovou sloţkou odpovídajícího barevného tónu na obrazovce. Pokud má gradační křivka tvar exponenciální funkce, pak ji lze popsat pomocí jediného parametru a tím je exponent dané křivky. Koeficient Gamma určuje míru prohnutí křivky reprodukce tónů. Nastavení parametru gamma určuje zejména, jak světlé budou střední tóny. Vše je graficky vyobrazeno na obrázku číslo 11. Na ose x je počet barevných stupňů na kanál, tedy 255 a na ose y je jas v rozsahu cd/m 2. Nejpouţívanější hodnota je gamma 2,2. Při této hodnotě koeficientu gradace vnímá lidské oko rozloţení barevné škály jako rovnoměrné. Přesná definice hodnoty gamma je jedním z hlavních a poţadovaných hodnot při nastavování zařízení a kalibraci. Chybně nastavená hodnota gamma můţe vést, po reprodukci, k posterizaci a nesouvislým přechodovým (gradientním) barevným plochám v obraze. Jinak řečeno, gamma korekce definuje matematický přepočet určující zkreslení, jakým projde barva při zobrazení na monitoru oproti neutrální hodnotě, kdy by výstupní jas odpovídal vstupnímu elektronovému paprsku. Zobrazovače nereagují s intenzitou elektronového paprsku lineárně. Pokud by tomu tak bylo, byla by hodnota gamma rovna 1. Obrázek č. 11: Gamma gradační křivky 24

26 2.11. Barevný gamut Termínem barevný gamut je myšlen rozsah všech barev v barevném prostoru CIE XYZ, které je schopno dané zobrazovací nebo reprodukční zařízení zobrazit či reprodukovat nebo v případě fotoaparátu a skeneru zaznamenat. Gamut se standardně zobrazuje jako oblast barev v diagramu chromatičnosti CIExyY, který je v podstatě gamutem celého, pro člověka viditelného, barevného spektra. Obrázek č. 12: Základní barvové prostory zakreslené v diagramu chromatičnosti CIExyY Na obrázku číslo 12 je moţné vidět nejběţnější vyuţívané gamuty zobrazené v diagramu chromatičnosti CIExyY. Běţně mají pro zobrazovače tvar trojúhelníku, kde vrcholy jsou jednotlivými sloţkami barev RGB. Tento diagram je definován v rovině odstín a sytost a neuvaţuje sloţku jasu a díky tomu umoţňuje zobrazit spektrum v rovině. Jinak řečeno se jedná o gamut vnímání lidského oka. To neplatí pro reprodukční tisková zařízení, která pracují navíc se sloţkou jasu (typicky osvětlení), čímţ se z diagramu stává sloţitější 25

27 trojrozměrný obrazec, jak ukazuje obrázek číslo 13. Na obrázku číslo 12 je vidět, ţe gamut srgb, který jsou schopny zobrazit běţné kancelářské monitory, obsahuje pouze omezenou část barevných odstínů celého viditelného spektra. Oproti tomu profesionální grafické monitory dosahují gamutů okolo hodnoty 98 % Adobe RGB, coţ je výrazně větší rozsah barev, jeţ je zařízení schopno zobrazit. Obrázek č. 13: Chromatický diagram s přidanou složkou jasu Barvy mimo barevný rozsah daného zařízení jsou nazývány barvami mimo gamut a není moţno je přesně zobrazit či reprodukovat. Je moţné tyto barvy zobrazit pouze přibliţně, dle zvoleného způsobu vykreslení. Ten posune danou barvu na nejbliţší moţnou zobrazitelnou bez úpravy ostatních nebo posune všechny barvy tak, aby celkový dojem z obrazu zůstal zachován, ale všechny barvy byly uvnitř zobrazitelného rozsahu zařízení. Typicky například maximální červenou standardního barevného prostoru srgb v podstatě není moţné běţnými způsoby reprodukovat na CMYK zařízeních a cílem uţivatele je tohoto dosáhnout nebo se co nejvíce takové barvě přiblíţit. Této problematice a moţným způsobům řešení se věnuje další podkapitola

28 2.12. Metody vykreslení barev mimo gamut Kaţdé zařízení, vstupní či výstupní, má svůj nativní gamut barev, který je schopno zobrazit či reprodukovat. Často jsou tato omezení dána fyzikálními zákony, například na tiskárně není moţné vytisknout jasnější barvu, neţ jaký je její inkoust. Je tedy nutné barvy mimo tento barevný rozsah odpovídajícím způsobem upravit, aby je uţivatel mohl zobrazit či vytisknout. Příkladem můţe být zobrazení fotografie vyfotografované v prostoru Adobe RGB na monitoru s gamutem odpovídajícím prostoru srgb nebo při tisku obrazových dat vyfotografovaných v prostoru Adobe RGB na kancelářské CMYK tiskárně s malým gamutem. Metod, podle kterých převádíme barvy nacházející se mimo gamut, je několik a zaleţí na konkrétních poţadavcích uţivatele, kterou zvolí Relativní kolorimetrická Základní metodou vykreslení či převodu je metoda relativní kolorimetrická. Ta vyuţívá skutečnosti, ţe lidské oko se přizpůsobuje bílé barvě média, které si v daný moment prohlíţí. Neboli bílá na výstupu odpovídá bílé pouţitého papíru, nikoliv bílé zdrojového obrázku a tím nedojde k vizuálnímu posunu barev. Barvy nacházející se mimo gamut jsou převedeny na nejbliţší barvu uvnitř gamutu a ostatní barvy zůstanou zachovány. Tato metoda vykreslení je základní metodou, hojně vyuţívanou především u fotografií. Dochází pouze ke změnám barev mimo gamut, ale díky tomu se převedené barvy v celkovém dojmu mohou slévat. Princip metody je naznačen na z obrázku číslo 14. Obrázek č. 14: Princip relativně kolorimetrického převodu barev 27

29 Absolutní kolorimetrická Absolutní metoda je velice podobná metodě relativní, ale nepracuje s bílým bodem. Zachová bílý bod obrazu, a kdyţ výstupní medium nemá stejný bílý bod, coţ je téměř jisté, tak dojde k posunu celého spektra barev podle nádechu papíru. S barvami mimo gamut pracuje stejně jako relativní metoda, tedy posune je na nejbliţší moţnou hodnotu uvnitř gamutu a zbylé barvy nemění Perceptuální Metoda vhodná především pro obrazová data se značným mnoţstvím barev mimo gamut. Posunuty budou všechny barvy ze zdrojového prostoru. Situace je graficky znázorněna na obrázku číslo 15. Dojde sice ke změně všech barev v obraze, ale výhodou je zachování vztahů mezi barvami, tedy zůstane zachován celkový dojem z obrazu. Lidské oko je mnohem citlivější na celkový dojem z vnímaného obrazu, neţ na přesné číselné hodnoty barev a tohoto vyuţívá perceptuální metoda vykreslení barev mimo gamut. Obrázek č. 15: Princip perceptuálního převodu barev Sytostní Vykreslení sytostní se příliš nezaobírá přesností převedených barev, ale spíše se snaţí dosáhnout sytého obrazu. Kvůli tomu není vhodný pro fotografie, ale spíše pro obrazy, kde se snaţíme zachovat kontrasty a sytost v barvách jako například výškové mapy nebo diagramy. 28

30 2.13. Normy barevných prostorů Norem známých barevných prostorů je celá řada a vyuţití některých z nich je pouze okrajové. Nezbytnost těchto norem je klíčová při snaze vyrobit zařízení odpovídající určitým stejným daným hodnotám a tím předejít nesouladům při zobrazení či reprodukci na různých zařízeních. Standardizace je směr, kterým se obor ubírá. V technické specifikaci zobrazovače, nebo jiného zařízení, je uvedeno jakou část daného barevného prostoru dokáţe zobrazit neboli na kolik procent se jeho gamut s tímto prostorem shoduje. Vzhledem k tomu, ţe norma definuje přesné barevné hodnoty pro jednotlivé barevné prostory, jedná se doslova o pokrytí určitého normovaného gamutu reprodukčním zařízením. Gamut zařízení často pokrývá jen určité procento barevného prostoru, se kterým je porovnáván. Kromě toho, ţe norma definuje velikosti barevných prostorů, určuje také bílý bod a koeficient gamma, tedy průběh gradační křivky obrazu. Všechny tři zásadní parametry, které normy určují, byly samostatně popsány v předchozích kapitolách srgb srgb norma je povaţována za základní normu pro snímače, zobrazovače, prostředí Windows a internet. Standard srgb IEC vznikl ve spolupráci Microsoftu a HP a je vyuţíván pro běţné monitory a je taky doporučeným prostorem pro zobrazení na internetu. Bohuţel ačkoliv patří k nejrozšířenějším, pokrývá pouze 35% viditelného barevného spektra. Vzhledem k poměrně značnému omezení tohoto prostoru, především v zelených a modrých odstínech, se od něj opouští například při profesionálním fotografování a je vyuţíván spíše větší barevný prostor Adobe RGB. Porovnání a výrazné rozdíly jsou viditelné na obrázku číslo Adobe RGB Tento standard firmy Adobe z roku 1998 vznikl zvětšováním srgb tak, aby umoţnil na monitorech zobrazení barev, které je schopno reprodukovat běţné CMYK zařízení. Celá situace je patrná z obrázku číslo 16. Tento gamut pokrývá necelých 51 % viditelného spektra barev. Profesionální fotoaparáty umoţňují zaznamenat obrazová data v celém spektru Adobe RGB, ale ţádný zobrazovač prozatím nedokáţe zobrazit 100 % tohoto modelu. Nejlepší profesionální monitory jsou schopny svým gamutem pokrýt, tedy zobrazit, 98 % Adobe RGB. 29

31 Obrázek č. 16: Gamuty RGB zobrazené v diagramu chromatičnosti CIExyY Zdroj: Další RGB normy Norem, které definují určitý gamut v rámci diagramu chromatičnosti CIExyY je celá řada. Kromě těch uvedených v předchozích podkapitolách to můţe být ještě Adobe Wide Gamut RGB. Jedná se o rozšíření prostoru Adobe RGB na maximální hodnoty v rámci viditelného spektra. Wide-gamut RGB pokrývá 77,6 % viditelného barevného spektra, coţ je více neţ dvojnásobek oproti srgb. Poslední normou, kterou je vhodné zmínit v souvislosti se snímači a zobrazovači, je norma ProPhoto RGB, někdy ROMM RGB, coţ je prostor, který vytvořila firma Kodak dalším zvětšením srgb, aţ za hranici lidským okem viditelného barevného spektra. Snímače některých fotoaparátů jsou schopny takové barvy zaznamenat, viz obrázek číslo 17. Tímto je dosaţeno moţnosti zaznamenat další barvy bez nutnosti jejich převodu. Zobrazovač poté není schopen některé barvy zobrazit, ale vzhledem k tomu, ţe se zvětšuje poměrově celý gamut, jsou zaznamenány další hodnoty jiných odstínů barev, které zobrazovač můţe být schopen reprodukovat a člověk bude schopen je okem rozpoznat. 30

32 Obrázek č. 17: ProPhoto RGB v diagramu chromatičnosti CIExyY Zdroj: FOGRA39 (ISO :2004) Stejně, jako jsou definovány normy pro zobrazovače, jsou definovány i normy pro reprodukční zařízení. V tomto případě norma zaručuje při jejím dodrţení přesnou reprodukci barev na daný předdefinovaný papír. Toho se vyuţívá především pro tvorbu tzv. nátisků, které dodá například grafické studio do tiskárny před samotným tiskem a tím definuje, jak mají následné tisky vypadat. Tím se předejde jakýmkoliv pozdějším rozporům v barevném podání reprodukovaných tisků. Pro splnění tohoto standardu je nutná profesionální řádně zkalibrovaná tiskárna a certifikované medium, na které bude tisk proveden. Dále spektrofotometr, který umí změřit mnoţství světla pohlcovaného určitou látkou. 31

33 Obrázek č. 18: FOGRA39 gamut Zdroj: Další CMYK normy Stejně jako u RGB i v CMYK normách existuje mnoho provedení pro různé případy uţití. Mezi další normy, se kterými se běţně uţivatel u výstupních zařízení setká, jsou normy Euroscale Coated v2 a ISO Coated v2. Obě jsou předchůdci normy FOGRA39, která se snaţí sjednotit poţadavky na tisk v celosvětovém měřítku. Dříve se normy v Evropě a USA poměrně lišily, coţ vedlo u globálních zakázek k problémům. První z nich, Euroscale Coated v2, je starší verzí z roku 1975 dle normy ISO Opět definuje barevné podání, které bylo oproti obdobné americké normě teplejší. Dalším stupněm bylo uvedení normy ISO Coated v2 (ISO ) v roce Obě kromě barevného rozsahu popisují předepsaný papír s danými vlastnostmi. U těchto norem se jedná o coated papír neboli křídový. Můţeme se setkat i s normami pro uncoated papíry, coţ jsou papíry pro ofsetový tisk. 32

34 2.14. Barevný profil ICC Profil ICC je soubor, který definuje vztah mezi hodnotami barev konkrétního zařízení a hodnotami barev prostoru CIELAB, vycházejícího z prostoru CIE 1931 XYZ. Je vyuţito nezávislosti vyuţitého barevného modelu na zařízení. Hodnoty jsou vyjádřeny jako řídící signály, které je nutno do zařízení odeslat, aby reprodukovalo poţadovanou barvu. Dále jsou v profilu definovány: gamut zařízení, dynamický rozsah a charakteristiky tónů barev gamma. Je zřejmé, ţe kaţdý typ zařízení potřebuje jasně definovat úlohu v celém procesu získání, zobrazení a tiskové reprodukce barevných dat. Z tohoto důvodu rozdělujeme profily do tříd. Dělí se na vstupní, zobrazovačů a výstupní. Vstupní profily jsou takzvaně jednosměrné, protoţe ze zařízení vstupu, jako skener či fotoaparát, jsou pouze přijímána data k dalšímu zpracování bez zpětné vazby na zařízení. Oproti tomu zobrazovače mají profily obousměrné, jelikoţ fungují jako vstupní i výstupní zařízení. Systém pro správu barev vyhodnotí profil vloţený v obraze a barvy, jeţ jsou čísly prezentovány. Poté, za pomoci profilu monitoru, vypočítá hodnoty, které zajistí přesné zobrazení těchto barev. Podmínkou je ovšem, aby monitor byl schopen takové barvy zobrazit. Pokud jsou vstupní barevné údaje mimo gamut monitoru, provede převod dle zvolené metody vykreslení barev mimo gamut. Stejně tak profily tiskáren jsou oboustranné, aby bylo umoţněno zobrazovat na monitoru náhledy barev, které budou na tiskárně reprodukovány. ICC profily mohou být dle určení charakteristiky barevných tonů buď maticové nebo tabulkové, vyuţívající tzv. look-up tabulek (LUT). Maticové vyuţívají matici 3 x 3 a umoţňují převod libovolných 3 hodnot na jiné 3 hodnoty. Kromě těchto matic mohou obsahovat také LUT tabulku popisující vztahy mezi vstupním videosignálem přicházejícím z digitální grafické karty do zobrazovače a výstupními hodnotami jasu zobrazovaných bodů. Oproti tomu tabulkové profily nesou vyhledávací LUT tabulky, ve kterých je moţno nalézt pomocí vstupní hodnoty odpovídající hodnotu výstupní. Stejně jako u maticových profilů mohou obsahovat také LUT tabulku popisující vztahy mezi vstupním videosignálem přicházejícím z digitální grafické karty do zobrazovače a výstupními hodnotami jasu zobrazovaných bodů. Výhodou maticových profilů je jejich menší datová velikost, ale jsou omezeny na tří-kanálová zařízení, tedy nevhodná pro CMYK výstupní zařízení. 33

35 2.15. Validace ICC profilu Validace nebo jinak řečeno kontrola platnosti ICC profilu, se posuzuje na základě komparace barevných odchylek delta E. Pro validaci ICC profilů, je vyuţíván speciální software, který porovnává kontrolovaný profil zařízení, se skutečně naměřenými hodnotami. V případě, ţe odchylky delta E při validaci příslušného ICC profilu překračují hodnoty stanovené příslušnou normou pro daný profil nebo jsou nad rámec hodnot pouţitelných pro uţivatele, pak je třeba provést novou kalibraci zařízení a na jejím základě vytvořit nový platný profil zařízení Profily vstupních zařízení Celá diplomová práce pojednává o správě barev, kalibraci a profilaci zařízení, ale především těch výstupních, tedy zobrazovačů a tiskáren. ICC profily mají i zařízení vstupní. Jsou nezbytné ze stejných důvodů jako profily výstupních zařízení. Jejich úlohou je definovat zařízení a popisovat, jakým způsobem pracuje a jaké jsou jeho vlastnosti a moţnosti. Pokud uţivatel pořídí digitálním fotoaparátem snímek, který je určen k tisku a chce-li na výstupu získat správnou barvu, je nutné nejdříve zjistit, o jakou barvu se jedná. Takovéto zjištění potřebných korektních informací o zaznamenané barvě a postoupení těchto informací správě barev v počítači je hlavním úkolem profilů vstupních zařízení. Vstupní profil není garancí líbivých barev nebo kvalitní fotografie, pouze říká počítači, jaké barvy zařízení zaznamenalo. Rozhodně nenahrazuje případnou korekci obrazu v počítači, například v případě, ţe jsou špatné světelné podmínky. Také je třeba zdůraznit, ţe existují případy, kdy je vytvoření jednoznačného profilu zařízení nemoţné a to logicky v případech, kdy je fotoaparát či skener provozován v nestabilních podmínkách, především světelných. Profily vstupních zařízení se vytvářejí stejným způsobem, jako profily zařízeních výstupních. I u nich dochází k porovnávání zaznamenané hodnoty RGB s měřeními v barevném prostoru CIE XYZ nebo CIELAB, které jsou nezávislé na zařízení. Pro vytvoření profilu je nutné mít cíl, tím je myšlen cíl fyzický, coţ je vytištěný barevný vzorník, který bude zařízením snímán. Součástí by měl být také popis cíle a jeho specifikace. Pro představu je na obrázku číslo 19 zobrazen skenovací cíl od firmy Kodak. Rozdíly mohou samozřejmě nastat i v kvalitě cílů, coţ je do jisté míry ovlivněno nákladem, v jakém je cíl reprodukován, a tedy jaká je reálná moţnost výstupních kontrol sledujících jeho přesnost. 34

36 Obrázek č. 19: Skenovací cíl Kodak IT8.7/1 Zdroj: Cíle digitálních fotoaparátů jsou oproti cílům pro skenery o něco jednodušší, nicméně princip pouţití je stejný. Příklad takového cíle je vyobrazen na obrázku číslo 20. Klíčovým faktorem pro tvoření profilu je, kromě samotného zařízení a cíle, také okolní prostředí a další vyuţívané příslušenství. První a hlavní proměnnou u profilace vstupních zařízení je osvětlení. U skenerů je osvětlení poměrně kvalitní, protoţe zdroj světla je součástí samotného zařízení a mnoho modelů dokonce provádí samostatnou vnitřní kalibraci osvětlení. Oproti tomu u digitálních fotoaparátů je osvětlení v podstatě největší proměnnou. To, jakým způsobem fotoaparát kompenzuje rozdíly v různých typech osvětlení, záleţí na schopnostech jednotlivých modelů. Další proměnnou je korektní nastavení software pro profilaci, které je sloţitější tentokráte u skeneru. Je nutné zabezpečit, aby byla vypnuta všechna nastavení, která mohou jakkoliv ovlivňovat samotné skenování. Tím jsou myšleny funkce, které mění barevné nádechy v závislosti na skenovaném obraze nebo třeba automaticky zostřují obraz. Po přípravách je jiţ moţno přistoupit k profilaci zařízení. Profilace se provádí softwarem, který je k tomu určen. Tento poslední krok uţ je v podstatě triviální úlohou, program porovná referenční soubor s cílem, který je předtím zaznamenán (naskenován či vyfotografován). Tím získá program veškeré potřebné informace pro 35

37 vytvoření profilu zařízení. U digitálních fotoaparátů je nutné, aby při vytváření snímku byl cíl osvícen co nejrovnoměrněji. Obrázek č. 20: Cíl ColorChecker určený pro fotoaparáty Profily výstupních zařízení Výstupní profily mají zásadní úlohu v popisu výstupního zařízení. Zaručují, v případě jejich správnosti a funkčnosti, předání správných barevných hodnot výstupnímu zařízení. Díky těmto profilům je schopen systém pro správu barev určit správná čísla pro reprodukci určitých barev. Druhou úlohou je pak to, ţe umoţňují prohlíţení barevných dat na zobrazovači ještě před jeho další reprodukcí na tiskárně. Navíc u barev, které není zařízení schopno zobrazit, pomáhají najít, jakým způsobem barvu nahradit. Z těchto důvodů musí být profily přesné, jinak nelze očekávat jejich přesný popis barev a zařízení. Tato moţnost simulace barev před tiskem, je jedním z klíčových přínosů správy barev. Více o praktickém vyuţívání této funkce pojednávají kapitoly číslo 5.6. a

38 Procesům popisujícím, jakým způsobem jsou výstupní zařízení kalibrována a jakým způsobem vznikají profily, se věnuje celá kapitola 5. Cílem kalibrace je získat co nejpřesnější profil zařízení a k tomu je třeba přesných měřících přístrojů, jasně definovaných postupů a stabilního prostředí. Nedílnou součástí je následné monitorování zařízení a sledování změn v jeho chování. Pokud taková změna nastane, je třeba přikročit k validaci a případné reprofilaci zařízení, tedy vytvoření nového funkčního profilu. 3. Základní principy CMS CMS (Color Management) nebo česky správa barev je z pohledu IT softwarový modul, který umoţňuje, pokud je korektně nastaven, dosáhnout na zařízení takových barev, jeţ odpovídají určitému vjemu lidského oka, bez ohledu na zdroj dat nebo typ a vlastnosti zařízení. Tento modul (program) má za úkol provést konverzi vstupních barevných dat do výstupního barevného prostoru reprodukčního stroje. Tyto konverze se provádějí na základě LUT tabulek či maticových počtů, přičemţ koeficienty matic lze získat na základě znalosti barevných profilů reprodukčních zařízení. Barevné profily svých zařízení poskytuje výrobce. Pokud nejsou k dispozici či uţivateli nevyhovují, je moţné je získat jako výsledek měření - kalibrace (profilace), viz kapitola číslo 5. Jinak řečeno, úloha CMS je, aby určitá čísla, která popisují určitý barevný odstín ve zvoleném barevném modelu, odpovídala určitému barevnému vjemu lidského oka, bez ohledu na zařízení. Uvedený popis je teoretický a je popisem, čeho se uţivatel snaţí dosáhnout. Často není moţné věrně zobrazit barvy mimo gamut zařízení. Princip správy barev je nejlevnější řešení, jak se o shodu barev snaţit. Druhou moţností je úprava hardwaru, ale tato moţnost je o dost sloţitější a také draţší Softwarové aplikace Většina programů, které pracují s obrazovými daty, má modul CMS zabudovaný a předem nadefinovaný, u jiných je moţno ho doinstalovat nebo zapnout. Jiné aplikace jsou schopny obrazová data zobrazit, ale správu barev nevyuţívají. U takových aplikací, stejně jako u aplikací s deaktivovaným CMS modulem, není jiţ předem moţné kalkulovat s korektním zobrazením barev ani v případě korektně zkalibrovaného zobrazovače. 37

39 Aplikace podporující CMS Jedná se nejčastěji o grafické programy, které mají modul CMS implementovaný přímo v sobě a pracují převáţně s barevnými daty. V těchto aplikacích je moţné dosáhnout dobrých výsledků v podání barev a je v nich moţno, ve spojení se zkalibrovanými zařízeními, korektně s obrazovými daty pracovat. Jedná se především o klasické bitmapové programy jako Adobe Photoshop nebo Corel Photo-Paint, ale CMS podporují i vektorové programy jako Adobe Illustrator a Corel DRAW. U těchto poloprofesionálních a profesionálních nástrojů jsou správa barev a odpovídající moţnosti jejího nastavení uţivateli očekávány. Na obrázku číslo 21 je moţno vidět okno nastavení správy barev z grafického editoru Adobe Photoshop CS5 a na obrázku číslo 22 je pro srovnání zobrazeno okno správy barev vektorového editoru CorelDRAW X5 od konkurenční firmy Corel. Obrázek č. 21: Dialogové okno správy barev v Adobe Photoshop CS5 38

40 Obrázek č. 22: Dialogové okno správy barev v CorelDRAW X5 Existují také aplikace, kde není podpora CMS očekávána, přesto s ní aplikace pracují. Mezi příklady patří internetový prohlíţeč Safari, kde je správa barev zabudována a aktivní Aplikace s možností aktivace CMS Druhou skupinou jsou programy, které se správou barev automaticky nepracují, ale pro uţivatele, kteří mají dostatečné znalosti a chtějí se správou barev pracovat, umoţňují její aktivaci či dodatečnou instalaci odpovídajícího doplňku. Mezi takové programy patří kupříkladu český prohlíţeč a editor fotografií Zoner Photo Studio. Při běţném pouţívání zde CMS není aktivní. Aktivace CMS se provádí v nastavení programu, a pokud se uţivatel rozhodne CMS modul aktivovat, program mu umoţní další upřesňující nastavení správy barev. Jak je vidět na obrázku číslo 23, moţnosti nejsou tak rozsáhlé jako u profesionálních aplikací, ale základní nastavení je moţné a pro běţného uţivatele dostatečné. Stejně tak je na obrázku vidět, ţe je moţno správu barev jednoduše deaktivovat. 39

41 I v této kategorii programů a aplikací nalezneme zástupce internetového prohlíţeče, v tomto případě se jedná o Firefox od firmy Mozilla, který od verze 3 umoţňuje bezplatně stáhnout a nainstalovat doplněk, který v tomto internetovém prohlíţeči aktivuje správu barev a zpřístupní uţivateli moţnosti jejího nastavení. Obrázek č. 23: Dialogové okno správy barev v Zoner Photo Studio Aplikace bez možnosti CMS Programů, které jsou schopny obrazová data reprodukovat, ale nejsou schopny ţádným způsobem pracovat s CMS, je mnoho. Jedná se textové editory, jednoduché prohlíţeče grafiky a fotografií a také většinu internetových prohlíţečů. Programy z této kategorie aplikací, jsou téţ programy ze sady Microsoft Office, tedy Excel, PowerPoint a Outlook. Jedinou výjimkou je Word, který od verze 2007 ve spojení s Windows 7, CMS podporuje. Další rozšířenou aplikací bez CMS je internetový prohlíţeč Internet Explorer. V těchto aplikacích a programech není většinou úplná barevná shoda primárním cílem. 40

42 Běţnému uţivateli jde o informativní charakter obrazové informace, ale je třeba mít na paměti, ţe informace není zobrazena korektně z pohledu barevného podání. Můţe však nastat případ, kdy budou barvy reprodukovány správně a to tehdy, kdyţ barevná informace bude mít stejný barevný rozsah jako zařízení, na kterém tento obraz bude prohlíţen. Poté by odpovídaly jednotlivé barvy a nebylo by třeba ţádných korekcí ze strany správy barev. 4. Kalibrace Kalibrací je myšlen proces, při kterém je chování zařízení upravováno pomocí nastavení tak, aby výstupní hodnoty zařízení odpovídaly hodnotám, které jsou očekávány a poţadovány. V tomto případě, aby při vstupu určitých sad čísel byla reprodukována vţdy stejná barva. Zásadním aspektem před samotnou kalibrací je stanovení cíle kalibrace. Uţivatelé většinou nemají předem jasně stanoven cíl a poţadují kalibraci zařízení, bez ohledu na situaci. U zobrazovačů se kalibrace sestává zpravidla ze dvou základních částí: A) Vlastní KALIBRACE = proces nastavení (dosaţení) cílových hodnot: nejčastěji jasu, bílého bodu, kontrastu a gradace obrazu (nastavení poţadované gradační křivky) B) PROFILACE = proces měření (a případně i nastavení) barevného rozsahu (gamutu) zobrazovače a vytvoření příslušného barevného ICC profilu zobrazovače 4.1. Cíle kalibrace Jak je uvedeno v definici kalibrace, klíčové pro kalibraci je stanovení odpovídajícího cíle, na který bude zařízení kalibrováno. V praktických kapitolách diplomové práce budou podrobněji rozepsány nejtypičtější cíle kalibrace a jejich popis. Jedná se o cíle typu: Správné zobrazení snímků pořízených digitálním fotoaparátem s barevným rozsahem odpovídajícím barevnému prostoru Adobe RGB na zobrazovači s rozsahem srgb. Shodné zobrazení jako na jiném zařízení, například speciálním televizním monitoru. Simulace jiného RGB nebo CMYK zařízení na monitoru. Pokud je takto jasně stanoven cíl, je moţné přikročit ke kalibraci. Po úspěšné kalibraci následuje další krok a to profilace, tedy tvorba ICC profilu zařízení, kde jsou zaznamenány potřebné hodnoty a popis vlastností daného zařízení. Tento profil je poté uloţen v systému a je popisem zařízení pro operační systém a ostatní aplikace. Bohuţel ani po vytvoření profilu 41

43 není navţdy zajištěno korektní fungování zařízení. K tomu je třeba ještě zajistit správné pouţití a nastavení Správy barev tedy softwarového modulu, který pracuje s barevnými profily kalibrovaných reprodukčních zařízení v prohlíţecích aplikacích. Vlastnosti strojů se po čase různými způsoby mění, coţ je způsobeno jejich stárnutím, a proto je důleţité průběţné monitorování a přeměřování (validace) a po překročení odchylek nová kalibrace zařízení Faktory ovlivňující kvalitu výsledného ICC profilu Při kalibraci a profilaci vstupuje do celého procesu řada faktorů, které mohou výsledný profil negativně ovlivnit. První volbou je volba profilu (matematického modelu), který bude vyuţíván. Zařízení můţe, dle své specifikace, vyuţívat buď maticový model či takzvanou LUT tabulku (look-up-table). Více o těchto modelech pojednává podkapitola 4.3. Dále je nutné uvaţovat technickou kvalitu a omezení měřících a kalibračních zařízení a v neposlední řadě technické parametry a omezení samotného zobrazovače nebo tiskárny. U kalibrační sondy jsou nejdůleţitějšími parametry její stabilita, opakovatelnost a také výrobní stabilita. Stabilitou je myšlena schopnost sondy měřit shodné hodnoty bez ohledu na čas nebo okolní vlivy, jako například teplota nebo vlhkost. Pokud je profilované zařízení takto stabilní, lze očekávat, ţe na stejný podnět reaguje vţdy stejně, tedy, ţe stejná sada hodnot RGB či CMYK povede k reprodukci stejné barvy. Je to schopnost zařízení dosahovat stejných nebo téměř stejných výsledků při opakovaných měřeních a tím dosahovat minimálních odchylek. Výrobní stabilita přímo souvisí s výrobní kvalitou a v konečném hledisku můţe souviset také s cenou zařízení. Tato vlastnost určuje rozdílnost jednotlivých vyrobených kusů a tedy také moţnost, ţe ne všechny výrobky budou mít stejné vlastnosti a kvalitu. V podstatě stejné parametry hodnocení je moţné aplikovat i na kalibrované zařízení při posuzování jeho kvality. Ještě je třeba zmínit kvalitu grafické karty a také kabely a jejich konektory, které vedou řídící signál z grafické karty do zařízení. 42

44 4.3. Rozdělení maticových profilů zařízení Maticové profily zařízení nám určují vztah mezi barevným prostorem závislým a nezávislým na zařízení. Dle typu definují výstupní hodnoty na zařízení, které odpovídají určitým vstupním hodnotám. Podle druhu zařízení a jeho specifikace a poţadavků na jeho přesnost jsou vyuţívány dva typy profilů a to maticový a LUT Maticový profil Jak jiţ napovídá název, jedná se o profil, který vyuţívá pro výpočet RGB hodnot maticový počet, kde koeficienty matice jsou stanoveny na základě výsledku měření tří základních barevných sloţek R, G, B reprodukovaných měřeným zobrazovačem. Takovýto profil je obecně méně přesný, ale můţe se velice přiblíţit k přesnosti LUT tabulky v případě, ţe pracujeme s kvalitním zobrazovačem LUT Zkratka LUT označuje anglické look-up-table, tedy vyhledávací tabulka. Jedná se o tabulku hodnot, ve které jsou zaznamenány přesné údaje pro vstupní a výstupní hodnoty. Podle její přesnosti je v ní zaneseno jakému vstupu přesně odpovídá jaký výstup. Tím je zaručena jednoznačnost hodnot. Je zřejmé, ţe čím je LUT tabulka rozsáhlejší, tím přesněji popisuje dané zařízení, ale na druhé straně klesá rychlost zpracování vstupní informace z důvodu její datové velikosti. LUT tabulky jsou dvojího druhu: LUT tabulka popisující vztahy mezi vstupními a výstupními hodnotami souřadnic RGB příslušného barevného bodu. LUT tabulka popisující vztahy mezi vstupním videosignálem přicházejícím z digitální grafické karty na zobrazovač a výstupními hodnotami jasu zobrazovaného bodu, jinými slovy tabulka popisující tónovací (gradační) křivku neboli přenosovou charakteristiku monitoru. Všechny tiskárny vyuţívají LUT tabulek, jelikoţ v tomto případě převádíme sloţky RGB na CMYK a v takovém případě bychom jiţ nemohli vyuţít jednoduché matice jako v případě maticového profilu. Důvodem je převod tří barevných kanálů na čtyři. 43

45 4.4. Typy kalibrací Kalibrace se dělí na dva druhy a to softwarovou a hardwarovou. Jak plyne jiţ z názvů, první pracuje čistě na bázi programové pomocí speciálního softwaru. Druhý typ pracuje s dalším zařízením a provádí hardwarové korekce kalibrovaného stroje. Za pomoci kalibrační sondy a speciálního softwaru měří hodnoty barev zobrazených monitorem nebo vytištěných tiskárnou Softwarová kalibrace Tento druh kalibrace spočívá v úpravě hodnot LUT tabulky grafické karty za pomoci speciálního softwaru. Grafická karta počítače v sobě nese speciální LUT tabulku, ve které jsou zaznamenány hodnoty gradace tónovací křivky (nárůstu černého bodu). Jak jiţ bylo uvedeno v kapitole 2.10, přenosová charakteristika nebo, jinak řečeno, definice určující gradaci jednotlivých barevných tónů na vstupu zobrazovače není obvykle lineární. Software určuje exponent gamma, který popisuje prohnutí gradační křivky a přepisem hodnot mění vloţenou LUT tabulku grafické karty. Hlavní nevýhodou tohoto typu kalibrace je její menší přesnost. Při výpočtu gradační křivky pracuje s maximálně 8 bitovou tabulkou grafické karty, jejíţ hodnoty upravují řídící vstupní signál Hardwarová kalibrace Hardwarovou kalibraci vyuţívají moderní zařízení právě pro její přesnost. Pro představu profesionální zobrazovače značky EIZO pracují aţ s 16 bitovou LUT tabulkou. Při hardwarové kalibraci neupravujeme LUT tabulku grafické karty, ale přímo hodnoty LUT tabulky, kterou v sobě nese zobrazovač. Opět je třeba mít k dispozici a vyuţít odpovídající kalibrační software a také optickou měřící sondu. Tímto způsobem lze kalibrovat i bez sondy, pouze za pomoci programu a lidského oka, ale je třeba si uvědomit, ţe oproti sondě nelze dosáhnout stejně přesných výsledků. Poté se jiţ neupravují hodnoty příslušné LUT tabulky, ale dochází přímo k výběru (volbě) nejvhodnější předdefinované LUT uloţené a přesně spočítané v příslušném zobrazovacím zařízení. 44

46 4.5. Praktické postupy kalibrací Moţností, jak zobrazovač kalibrovat je více, kaţdý si můţe zvolit jemu vyhovující způsob, ke kterému má vhodné vybavení a prostředky. Před kalibrací je třeba zdůraznit, ţe opravdu zásadním faktorem je kvalita zařízení, které bude kalibrováno. Pokud bude kalibrace probíhat na levnějších modelech zobrazovačů, které většinou nemají homogenní svítivost po celé své ploše a také mají výrazně menší gamut, neţ profesionální stroje, nelze očekávat bezchybný výsledek. Často ani za předpokladu vyuţití profesionální sondy a maximální snahy není moţné takový zobrazovač korektně zkalibrovat. Úspěšnost celého procesu souvisí s kvalitou pouţívaného hardwaru. To stejné platí nejen o zobrazovačích, ale také o dalších zařízeních. Od levné kancelářské CMYK tiskárny nelze očekávat věrný tisk fotografií vyfotografovaných profesionální fotoaparátem s rozsahem Adobe RGB a podobně. Prakticky je tedy moţno zobrazovač kalibrovat těmito způsoby: - Cílové hodnoty nastavit ručně v menu monitoru - Nastavit pomocí kalibračního softwaru bez kalibrační sondy - Nastavit pomocí kalibračního softwaru s kalibrační sondou Kalibrace pomocí ručního nastavení v menu monitoru Ačkoliv je tento způsob v podstatě to nejjednodušší, co je moţné pro lepší zobrazení udělat, nemusí být nutně nejhorším způsobem. Všechna zařízení jsou vybavena menu pro nastavení základních parametrů a také různými druhy automatických nastavení. Kaţdý výrobce má menu řešeno svým způsobem, ale základní moţnosti nastavení bývají shodná. Je moţno nastavit jas, kontrast, gradaci obrazu (gamma) a pomocí jednotlivých kanálů RGB téţ bílý bod (neboli barevnou teplotu) zobrazovače. 45

47 Obrázek č. 24: Ovládací tlačítka monitoru HP LP2465 Obrázek č. 25: Rozhraní ovládacího menu monitoru HP LP

48 Kalibrace pomocí kalibračního SW bez použití sondy Dalším způsobem, jak nastavit zobrazovač pro náš cíl, je pouţití speciálního softwaru, který je často k monitoru dodáván. Ten umoţní za pomoci grafického rozhraní nastavit hodnoty monitoru. Tohoto programu můţeme vyuţít i bez další investice do kalibrační sondy. Jak je vidět na obrázku číslo 26, který zobrazuje rozhraní kalibračního softwaru EasyPIX2 od firmy EIZO, je třeba nastavit hodnoty jasu, barevné teploty bílého bodu, cílový gamut a exponentu prohnutí gradační křivky gamma a tím zadat cíl kalibrace. Výrobce téţ integroval do aplikace moţnost výběru z jiţ přednastavených nejčastějších cílů. Obrázek č. 26: Rozhraní kalibračního software EIZO EasyPIX Kalibrace pomocí kalibračního SW s použitím sondy Nejprofesionálnějším a nejpřesnějším způsobem, jak provést kalibraci, je ten, který vyuţívá optické kalibrační sondy ve spolupráci se speciálním softwarem. Opět jsou zde různá řešení a 47

49 různí výrobci sond o různých kvalitách a moţnostech. Budeme-li se bavit o skutečné špičce v oboru zobrazovačů, kterou je společnost EIZO, tak v nejvyšší třídě zobrazovačů této firmy je dokonce sonda ke kalibraci integrována přímo v samotném monitoru, coţ značně ulehčuje práci a také předchází moţné nekompatibilitě či nestabilitě. Obrázek č. 27: Monitor EIZO CG241W včetně kalibrační sondy Zdroj: Se sondou spolupracuje profesionální software ColorNavigator (v případě EIZO monitorů). Ten, oproti programům pro běţné uţivatele, jiţ předpokládá hlubší znalost problematiky a především jasně stanovený cíl kalibrace zařízení. Sice jsou zde tři obecná přednastavení, ale pokročilý uţivatel si definuje cíl samostatně. Cíle a potaţmo profily, které vzniknou, je moţné libovolně pojmenovat, ukládat v aplikaci a provádět jejich úpravy. Typické cíle kalibrace, které jsou definovány do programu, budou popsány v páté kapitole této práce. Takovéto profesionální řešení umoţní, kromě jiného, například bezproblémovou kalibraci zobrazovače přesně podle zobrazovače jiného. Laicky řečeno, po provedené kalibraci budou oba monitory zobrazovat shodně. 48

50 Obrázek č. 28: Výchozí grafické rozhraní aplikace ColorNavigator 6 U kalibrační sondy je důleţitá její kvalita, a stejně jako u jiných zařízení, s kvalitou stoupá i cena. Stejně tak zobrazovač je moţné pořídit v mnoha cenových kategoriích podle kvality. Profesionální kalibrace s pomocí sondy nebude mít význam pro nekvalitní monitor s nerovnoměrným podsvícením a nestálými vlastnostmi. V takovém případě nemá investice do profesionální sondy smysl. 5. Vzorové postupy pro nastavení CMS a kalibrace Pátá kapitola se věnuje praktickým vzorovým postupům korektního nastavení správy barev a následným kalibracím zařízení, dle předem specifikovaných cílů. Cílů kalibrace můţe být velké mnoţství a jejich definice je velmi individuální úlohou pro kaţdého uţivatele, proto jsou v této kapitole uvedeny nejběţnější příklady cílů z praxe. Postup nastavení správy barev je ukázán na programu Adobe Photoshop ve verzi CS5, který je standardem mezi profesionálními grafickými programy. Postup pro jiné grafické aplikace, které umoţňují nastavení správy barev, by byl podobný a moţnosti nastavení, které tyto programy nabízejí, taktéţ. Kalibrace byla prováděna na profesionálním zobrazovači značky 49

51 EIZO řady CG a v kalibračním programu ColorNavigator verze 6 nainstalovaném v operačním systému Windows 7. Pro fyzické měření byla pouţita sonda ColorMunki. Samotná kvalita výsledků kalibrace je, kromě jiného, závislá na kvalitě pouţívaných zařízení a podmínkách, ve kterých jsou měření a kalibrace prováděny. Zobrazovač by před samotnou kalibrací měl být v provozu minimálně 30 minut, coţ zajistí jeho úplné zahřátí na provozní teplotu a jeho barevné ustálení. Stejně tak není vhodné kalibrovat zcela nový monitor. Před první ostrou kalibrací by měl absolvovat alespoň hodin provozu. Co se týče provozních podmínek a prostředí k měření, moderní zobrazovače mají zabudována čidla, která upravují barevnou teplotu v závislosti na okolní teplotě. Doporučená okolní teplota pro měření je přibliţně stupňů Celsia. O dalších faktorech, které ovlivňují kvalitu výsledného ICC profilu, pojednává kapitola 4.2. Obrázek č. 29: Využité pracovní prostředí a vybavení 50

52 Po spuštění programu ColorNavigator se objeví menu, kde je moţné vidět aktuálně nastavené hodnoty monitoru a další hodnoty. V levé části úvodního rozhraní programu je seznam jiţ definovaných cílů kalibrace. Po čisté instalaci programu je standardně předdefinováno několik obecných cílů. Jedná se o typické případy uţití nebo, jinak řečeno, typické cíle kalibrace. Vhodnější, neţ vyuţití těchto univerzálních cilů, je definice cílů vlastních. Samotná práce se sondou a zadávání poţadovaných hodnot a nastavení za asistence programu ColorNavigator je jiţ poměrně snadná. Samotné měření sondy trvá přibliţně 3 minuty a celá kalibrace tak můţe být hotova za přibliţně 5 minut. Podmínkou k rychlé a bezproblémové kalibraci je jasná specifikace cíle Nastavení pro tisk fotografií v minilabu Příklad popisuje případ, kdy uţivatel vyfotografuje fotografie svým digitálním fotoaparátem, nahraje je do počítače a chce je připravit na tisk v běţném minilabu, přičemţ neví, jakou zde vyuţívají tiskárnu či papír, tedy uvaţuje standardní CMYK zařízení a klasický lesklý fotografický papír. Jak bylo řečeno, přesná specifikace cíle je nezbytná k dosaţení poţadovaného a kvalitního výsledku. Takto definovaná úloha vede k několika moţným cílům kalibrace. Zásadní je volba bílého bodu, který nám v podstatě definuje celý cíl, protoţe tuto poţadovanou hodnotu bude nutné zadat do kalibračního programu. Ačkoliv by se mohlo zdát, ţe takovýto cíl bude poţadovat pouze běţný uţivatel, mohou nastat případy, kdy stejný cíl bude poţadovat i profesionál. Pokud by takový cíl poţadoval profesionál, dalo by se očekávat, ţe bude kalibrace probíhat na cílový bílý bod, který by odpovídal stálému světlu náhledového boxu, tedy K. U běţného uţivatele mohou nastat dva případy definice cílového bílého bodu a to pro denní světlo nebo umělé zářivkové osvětlení. V tomto případě uţivatel nedosáhne stálého normovaného osvětlení a světelné podmínky se budou měnit. Je moţné vytvořit si dva profily, pro denní světlo a pro zářivkové osvětlení, ale takové řešení není doporučeno, protoţe jak bylo zmíněno, cíl by měl být pouze jeden a jasně definován. V tomto případě bude přesným cílem kalibrace tisk fotografií v minilabu na běţný lesklý papír a vyuţití běţným uţivatelem při zářivkovém osvětlení. Ideálním výstupem procesu kalibrace je monitor, který bude zkalibrován tak, aby uţivatel viděl na monitoru, jakým způsobem bude fotografie vypadat po reprodukci, při definovaném osvětlení. 51

53 Nastavení grafického editoru RGB data vyfotografována fotoaparátem bez ohledu na to, zda fotoaparát má rozšířený gamut (například Adobe RGB nebo dokonce Pro Photo RGB), jsou převedena do běţného srgb prostoru, protoţe ve fotolabu budou data reprodukována na běţné tiskárně. Tomuto odpovídá také nastavení programu. Nabídku k nastavení správy barev je moţné vyvolat přes horní menu a příkaz Úpravy Nastavení barev nebo klávesovou zkratkou Shift+Ctrl+K. Vše je zřetelné z obrázku číslo 30. Obrázek č. 30: Grafické rozhraní programu Adobe Photoshop CS5 Na monitoru se objeví nabídka s nastaveními správy barev programu, viz obrázek číslo 31. Je moţné vyuţít předdefinovaných nastavení, která mají simulovat nejčastější případy uţití a snaţí se celý proces uţivateli zjednodušit. Pracovní prostor je třeba nastavit na hodnotu srgb a ve spodní části rozhraní nastavit, ţe se fotografie mají automaticky převádět do pracovního prostoru. Tím je dosaţeno toho, ţe ačkoliv byly fotografie vyfotografovány v libovolném 52

54 prostoru, budou převedeny právě do zvoleného pracovního prostoru a tím připraveny na reprodukci na tiskárně. Obrázek č. 31: Grafické rozhraní Nastavení barev v programu Adobe Photoshop CS Kalibrace monitoru Před kalibrací monitoru je třeba si uvědomit důleţitý fakt, ţe pro tento cíl je stěţejní, ţe bílý bod monitoru by se měl rovnat bílému bodu papíru, na který tiskneme, za daného osvětlení, které je v našem případě umělé zářivkové. Je totiţ zřejmé, ţe bílá, kterou vyzařuje monitor, nebude stejná jako bílá pouţitého papíru. Navíc z důvodu umělého osvětlení bude vizuálně papír působit naţloutlým dojmem. Po zahřátí monitoru a spuštění programu ColorNavigator 6 se objeví výchozí obrazovka, viz obrázek číslo 28. Připojíme sondu a zvolíme moţnost Create target, čímţ započne proces 53

55 vytváření nového cíle. Následuje dotaz programu, jakým způsobem bude probíhat definice nového cíle, zda ručně, měřením nebo zda bude nahrán existující profil či upraven stávající. V našem případě bude zvoleno měření nového cíle. Obrázek č. 32: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 54

56 Po výběru a přechodu do dalšího kroku se objeví rozhraní s nastavením vyuţitého zařízení a medium, které bude měřeno. V tomto konkrétním případě bude měřen odraz světla od papíru, na který bude později probíhat tisk fotografií. Nyní bude pouţita kalibrační sonda, která se nejdříve inicializuje. Program poţaduje uzavření čočky sondy a v dalším kroku její otevření. Vše je graficky a slovně popisováno v rozhraní programu (obrázek 33 a 35). Obrázek č. 33: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 55

57 Obrázek č. 34: Inicializace sondy dle instrukcí programu ColorNavigator 6 Obrázek č. 35: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 56

58 Po inicializaci sondy je moţné přikročit k samotnému měření bílého bodu papíru. Jak samotný program napovídá, je markantní rozdíl ve vzdálenosti a úhlu, pod jakým bude papír měřen. V tom ostatně také spočívá jistý amatérismus tohoto cíle. Pokud by byl k dispozici náhledový box, budou osvětlení a podmínky prohlíţení ustálené a bude dosahováno pokaţdé stejných hodnot. Je zřejmé, ţe pokud dojde omylem k jakémukoliv zastínění přístupu světla k papíru, potaţmo do čočky kalibrační sondy, budou naměřené hodnoty rozdílné. Také stabilita zářivky, pod kterou měříme osvětlení, je nízká. Hodnoty světla vstupujícího do sondy se budou měnit, pokud bude měření prováděno v různých vzdálenostech sondy od papíru. Program samotný instruuje ke vzdálenosti 25 cm. Vertikální poloha papíru nemusí být dodrţena, ale je nutné zamezit stínění na papír v místě, kde sonda zaznamenává odraz světla. Obrázek č. 36: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 57

59 Obrázek č. 37: Měření odrazu světla od papíru Měření samotné se provádí kliknutím na tlačítko Measure. Jak je viditelné na obrázku číslo 36, program ihned zobrazuje naměřené hodnoty. Pokud naměříme zjevně nekorektní hodnoty, například zastíněním, můţeme ihned měření opakovat. Na obrázku číslo 37 je naznačen odraz světla do sondy. Cílem v tomto kroku kalibrace by tedy mělo být dosáhnout opakovaným měřením souboru ustálených hodnot. 58

60 Zajímavý je další krok a to proto, ţe v tomto kroku je moţné nastavit gamut monitoru. Jedná se o specialitu zobrazovačů EIZO, která je novátorským krokem směrem k uţivatelům. Tato funkce otevírá uţivatelům moţnost nastavení gamutu monitoru přímo dle zvolené normy, například srgb, a tím umoţňuje zjednodušení celého procesu správy barev, především v aplikacích, které nepodporují správu barev. O této vlastnosti pojednává podrobněji kapitola 5.5. Aktuálně bude uvaţován standardní případ, kdy není moţné upravovat gamut monitoru, který je dán z výroby a zachováme nastavení nativního, tedy maximálního gamutu monitoru. Obrázek č. 38: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 59

61 Dále se nastavuje poţadovaný jas a bílý bod monitoru. U námi zvoleného cíle se jedná o hodnoty naměřené sondou při měření papíru. V tomto kroku tedy nedochází k úpravě hodnot. Více o bílém bodě pojednává kapitola 2.9. Obrázek č. 39: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Na horní stupnici se nastavuje jas v kandelách. Kandela je jednotkou svítivosti světelného zdroje, kterou emituje monochromatické záření o definované frekvenci. Pro tento cíl kalibrace je nastaveno 89,2 cd/m 2, coţ je naměřená hodnota, která je viditelná také na obrázku číslo 36. Bílý bod je v tomto případě definován souřadnicemi x a y. Jedná se o přesnější definici bílého bodu oproti popisu v Kelvinech. 60

62 V dalším kroku průvodce vybízí k definici černého bodu. Pokud uţivatel neví, jakou hodnotu nastavit, je doporučeno zachovat minimální hodnotu 0,2 cd/m 2. Pro tento definovaný cíl je doporučeno nastavit hodnotu 0,3 cd/m 2. Obrázek č. 40: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Černý bod říká, jaké bude podání černé. Pro definování poţadované hodnoty černého bodu je nutné znát medium, na které budeme reprodukovat a jeho specifikace. Nastavení černého bodu v podstatě určuje kontrast. Tento cíl je definován jako tisk na lesklý fotopapír, takţe hodnota černého bodu bude nízká. Pokud by cíl byl definován jako tisk na matný papír, byla by v tomto kroku snaha uměle sniţovat úroveň černého bodu. 61

63 Po kliknutí na tlačítko Next se uţivatel posune k dalšímu kroku, jenţ umoţňuje nastavení koeficientu gradační křivky gamma, o které pojednává kapitola Standardně se vyuţívá hodnota 2,2. Pouze v případě znalosti problematiky a znalosti přesných parametrů reprodukčního zařízení se přenastavuje na jiné hodnoty. Obrázek č. 41: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 V tomto kroku nastavení je moţné ještě upřesnit, jaká je priorita uţivatele při vyváţení šedé v celé škále barev. Ideální je ponechat nastavení Standard, které zaručí konstantní kontrastní poměr v celém spektru a tím zamezit viditelným extrémům v podání barev. Zbylá dvě nastavení zachovají buď konstantní bílý bod nebo maximální kontrast. 62

64 Následujícím krokem nastavení je definice názvu cíle, který se bude po dokončení kalibrace objevovat v seznamu definovaných cílů a bude moţné ho vyuţívat. Jak jiţ napovídá tlačítko vpravo dole, jedná se o poslední krok definování hodnot a nastavení kalibrace. Obrázek č. 42: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Dále se vybere pouţívaná sonda a inicializuje stejným způsobem jako na obrázcích číslo 33, 34 a 35. Poté se přiloţí čočkou na zobrazovač, viz obrázek číslo 43. Obrázek č. 43: Umístění sondy na zobrazovač 63

65 Průvodce popisuje, jakým způsobem sondy umístit na monitor a doporučuje, aby s monitorem během samotné kalibrace nebylo nijak pracováno. Obrázek č. 44: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Poté, co je sonda na svém místě, je třeba spustit nastavovací sekvenci stisknutím tlačítka Proceed. Tato volba spustí samotnou sekvenci kalibrace a přenastavení monitoru na poţadované hodnoty. Program ztmaví monitor a vysílá do něj postupně barevné, černé, bílé a šedé obdélníky, které sonda měří a upravuje dle definovaných poţadavků. Celá situace je patrná z obrázku číslo

66 Obrázek č. 45: Kalibrační sekvence Celá sekvence trvá přibliţně 3 minuty a v pravé spodní části je moţné sledovat její průběh a vidět, jaký z parametrů monitoru se v dané chvíli kalibruje. Obrázek č. 46: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 65

67 Kdyţ je sekvence ukončena, zobrazí se na monitoru zpráva s výsledkem kalibrace (obrázek číslo 47). Nyní je moţné odstranit sondu z monitoru. Obrázek č. 47: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Výsledek procesu ukazuje v levém sloupci, jaké byly cílové hodnoty, kterých chtěl uţivatel dosáhnout. V právem sloupci ukazuje, jaký je skutečný výsledek. Je zřejmé, ţe ve výsledku jsou jisté odchylky. Tyto odchylky mohou být způsobeny různými vlivy, ale typicky k nim dochází nedokonalým měřením či bývá na vině kvalita zařízení. Pokud uţivatel kalibruje poprvé a nemá představu, jakých maximálních odchylek by měl dosáhnout, aby mohl kalibraci povaţovat za úspěšnou, je doporučeno provést opakované kalibrace a porovnat dosaţených výsledků. 66

68 Kromě samotného resumé celého procesu je zde také uvedeno kdy byl proces proveden, jaká je celková doba, kterou je jiţ monitor pouţíván, s jakým kalibračním zařízením bylo pracováno a také cesta, kde je vytvořený profil uloţen v systému. Po ukončení průvodce tlačítkem Finish se uţivatel dostane do výchozí nabídky programu, kde se v levé části objeví vytvořený profil (zeleně označen jako aktivní profil). Obrázek č. 48: Grafické rozhraní programu ColorNavigator 6 Na této obrazovce je moţné téţ vidět, kdy byl profil vytvořen a díky tomu si udělat představu, zda je nutné zařízení znovu kalibrovat. Takovéto domnělé posouzení na základě času od poslední kalibrace by nebylo příliš správné, jelikoţ zařízení můţe být stabilní nebo naopak nestabilní a jeho hodnoty se mění. K tomuto účelu obsahuje program také funkci Validate, která umoţňuje validaci pouţívaného profilu. Tato funkce je schopna porovnání dvou či více ICC profilů a zobrazení rozdílů mezi nimi. Je tedy vhodná pro srovnání platnosti profilu v čase, kdy se porovná starší profil s nově naměřeným a dle toho se můţe uţivatel rozhodnout, který bude zachován a také vidí, jakým způsobem se profil změnil. Druhá moţnost je ovšem srovnání několika profilů vytvořených ve sledu za sebou a díky tomu utvoření představy o jednotlivých odchylkách ve výsledcích, přičemţ je poté moţno se rozhodnout pro nejvhodnější z profilů. 67

69 Nyní by jiţ měl monitor ideálně zobrazovat fotografie tak, jak je uţivatel uvidí po reprodukci v minilabu. Realita je ovšem jiná, především kvůli nepřesným měřením a odchylkám, a proto je moţné ještě více zapracovat na přiblíţení se poţadovanému zobrazení, které je definováno cílem kalibrace. Pokud se uţivateli podaří získat fotografii, která jiţ na daném reprodukčním stroji v minilabu byla vytištěna a stejnou fotografii má i v elektronické podobě, je moţné díky porovnání těchto dvou fotografií udělat v profilu barevné korekce i korekce bílého bodu. Obrázek č. 49: Porovnání reprodukované fotografie s elektronickou verzí 68

70 ColorNavigator 6 umoţňuje přes rozbalovací nabídku Advanced po rozkliknutí poloţky Adjust manually upravení jednotlivých hodnot v aktivním vytvořeném ICC profilu. Obrázek č. 50: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 a Adobe Photoshop CS3 Extended Obrázek č. 51: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 a Adobe Photoshop CS3 Extended 69

71 Celá metoda úpravy spočívá ve vizuálním porovnání jiţ reprodukované referenční fotografie a stejného snímku v počítači, viz obrázek číslo 49. Ideální je stav, kdy obě fotografie vypadají shodně. Tohoto je moţné dosáhnout individuální korekcí jednotlivých hodnot a opětovným porovnáváním, kdy je moţno v reálném čase vidět změny v podání barev a bílé i na monitoru. Pokud je uţivatel s podáním na monitoru spokojen, stačí profil uloţit. Následuje proces kalibrace za vyuţití sondy, jak jiţ bylo popsáno a dojde k definici a uloţení nového cíle s upravenými hodnotami. Starý cíl zůstává zachován a je moţné se k němu vrátit a vyuţít ho Nastavení pro tisk fotografií v profesionálním studiu Popisované nastavení a kalibrace uvaţuje případ, kdy je úmyslem tisk fotografií či jiných obrazových dat v profesionálním DTP studiu s profesionálním vybavením a zkušenostmi. Poţadavkem je maximální moţná kvalita získaných obrazových dat a stejně tak snaha o maximální dosaţitelnou kvalitu jejich tisku. Při zobrazení obrazových dat je uţivatel limitován nativním gamutem zobrazovače. Především v těchto případech se projevují rozdíly mezi profesionálními monitory, které jsou schopny zobrazit aţ 98 % Adobe RGB a tím značně převyšují nejvyuţívanější gamut srgb, coţ je jasně patrné v podkapitole číslo na obrázku číslo 12. V tomto případě uvaţujeme profesionála, který pracuje s odpovídajícím vybavením a má také potřebné znalosti. Reprodukovaná data bude prohlíţet v náhledovém boxu, který je k tomu určen a díky tomu dosáhne stabilních podmínek a má zajištěno vţdy stejné osvětlení, tedy vţdy stejné barevné výsledky. Cílem tedy bude bílý bod K Nastavení grafického editoru Vstupním zařízením jsou pořízena RGB data v maximální moţné kvalitě. Je v nich vloţen odpovídající profil, například Adobe RGB. Je očekáváno, ţe v DTP studiu jsou zaměstnáni vyškolení pracovníci a jsou k dispozici profesionální tiskové stroje. Z tohoto důvodu se uţivatel snaţí zachovat co největší kvalitu podkladů a nepřevádí obrazová data do srgb jako u předchozího cíle. Samotnou nabídku nastavení správy barev v programu Adobe Photoshop vyvoláme stejným způsobem, jak je uvedeno v kapitole , tedy přes menu nebo klávesovou zkratkou Shift+Ctrl+K. Rozdílné ovšem bude nastavení samotné správy barev, které je znázorněno na obrázku číslo

72 Obrázek č. 52: Grafické rozhraní Nastavení barev v programu Adobe Photoshop CS Kalibrace monitoru Práce s programem pro kalibraci je shodná jako v případě cíle z kapitoly 5.1. Přesné kroky kalibračního procesu a popis jednotlivých kroků včetně fotodokumentace jsou definovány a rozepsány v kapitole Rozdílná budou některá nastavení kvůli rozdílné definici bílého bodu. Popsány budou pouze kroky procesu, které jsou rozdílné oproti jiţ zmíněným a popsaným. 71

73 U tohoto cíle dochází k definici cíle přímo uţivatelem a není nutné ţádné předchozí měření. Proto bude v kroku Select how to create target vybrána poloţka Enter manually. Obrázek č. 53: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 Obrázek č. 54: Náhledový box GTI Soft View SOFV-1e 72

74 Obrázek č. 55: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 Vzhledem k tomu, ţe měřením nebyly získány ţádné hodnoty, je nutné je nastavit ručně, viz obrázek číslo 53. Z celkového popisu je zřejmé, ţe přesně v této fázi se zúročí jasná předchozí definice cíle. Vzhledem k tomu, ţe uţivatel je profesionál a bude nahlíţet data v náhledovém boxu, odpadá starost se stálostí osvětlení a tím moţné nuance v zobrazení po reprodukci. Jas bude ponechán na 80 cd/m 2 a teplota bílého bodu bude nastavena na K, coţ je bílý bod, který se vyuţívá při vyuţití náhledového boxu GTI Soft View SOFV-1e. Ostatní nastavení je moţné ponechat na doporučených hodnotách, tedy gamut monitoru nativní, minimální jas černého bodu a koeficient gradace křivky gamma na hodnotě 2,2. 73

75 Na obrázku číslo 56 je jiţ moţné vidět rozhraní, které shrnuje výsledky kalibrace pro definovaný cíl. Opět došlo k drobným odchylkám oproti definovanému cíli, ale vše v řádech zanedbatelných hodnot. Obrázek č. 56: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 5.3. Nastavení pro tvorbu webových stránek Jsou případy, kdy není vůbec důleţité uvaţovat nad fyzickou reprodukcí fotografií či grafiky. Například, kdyţ bude monitor nastavován a kalibrován pro tvorbu webových stránek nebo úpravu fotografií, jeţ budou určeny pouze pro zobrazení na internetu. V takovém případě sice 74

76 bude bráno jako cílové nastavení převedení do prostoru srgb neboli pro univerzální pouţití na webu, ale bude rozdíl v zobrazení bílého bodu, například oproti minilabu, protoţe bílá zářícího monitoru je zcela jistě odlišná od bílé barvy papíru. Uţivatel poţaduje univerzální nastavení, které bude obecně platné. Cílem je bílý bod K, coţ je zavedená a doporučená konvence iluminantu v srgb prostoru. Iluminantem je myšlen jasně definovaný vzor světla o určité barevné teplotě Nastavení grafického editoru U takto definovaného cíle bude nastavení programu Adobe Photoshop, tedy přesněji jeho správy barev, shodné jako v případě cíle, který popisuje kapitola číslo 5.1. Je tomu tak proto, ţe bez ohledu na to, v jakém prostoru byla vyfotografována vstupní data, je jasně dán prostor, do jakého je chce uţivatel převést, přestoţe to můţe znamenat jejich barevné korekce Kalibrace monitoru Zvolený cíl v této kapitole pracuje s myšlenkou, ţe uţivatel bude tvůrce internetových stránek nebo tvůrce jejich obsahu. Díky tomu nemusí uvaţovat nad fyzickou reprodukcí a jeho jediným pracovním prostorem se stává srgb. Na základě této skutečnosti provede kalibraci kompletně na doporučené hodnoty normy srgb, které jsou brány programem jako výchozí, tedy stačí, kdyţ nebude v procesu kalibrace upravovat ţádná nastavení a ponechá přednastavené hodnoty Nastavení dle jiného monitoru Existuje mnoho monitorů, jeţ jsou určeny ke speciálním účelům a jejich úprava či kalibrace není moţná či ţádoucí. Typickými příklady mohou být drahé televizní nebo lékařské monitory. Pokud uţivatel vlastní takový monitor a bere ho jako referenční, je moţné jiný monitor nastavit a zkalibrovat podle tohoto referenčního monitoru. V případě úspěšné kalibrace poté oba monitory zobrazují shodně. Nebo se můţe jednat o poţadavek běţného uţivatele, který je spokojen se zobrazováním svého monitoru a po pořízení druhého zařízení ţádá, aby nový monitor zobrazoval obrazová data shodným způsobem. U kalibrace zobrazovače na tento cíl není nutné mít předem definován bílý bod, protoţe bude zadán stejný bílý bod jako na monitoru, podle kterého nastavujeme. Jednoduše se můţe stát, ţe dojde 75

77 v podstatě k degradaci druhého monitoru, který můţe být kvalitnější a jeho nativní gamut můţe být širší, neţ gamut referenčního zobrazovače. Příkladem takovéto degradace můţe být poţadavek fotografa, který se pohybuje především v terénu, kde kontroluje data na svém notebooku a chce, aby fotografie viděl na svém domácím grafickém monitoru stejně. Je třeba zdůraznit, ţe po zkalibrování jednoho monitoru dle druhého vznikne profil zařízení, který je moţné vyuţívat pouze v aplikacích podporujících správu barev. V případě, ţe uţivatel otevře fotografii například v Excelu, bude fotografie vypadat na kaţdém z monitorů odlišně Nastavení grafického editoru V tomto případě je z hlediska software třeba nastavit shodné hodnoty na obou zkoumaných zobrazovačích. Přesněji řečeno mít nastavenu správu barev v editoru či prohlíţeči stejně. Jak jiţ bylo zmíněno, co se týká aplikací, které správu barev nepodporují, není moţné v tomto případě shodné zobrazení ovlivnit. Moderní grafické monitory EIZO obsahují funkci, která můţe takový problém vyřešit. Jedná se funkci úpravy gamutu. O této funkci se blíţe píše v kapitole číslo Kalibrace monitoru U tohoto případu je specifické především to, ţe uţivatel bude měřit v podstatě dvakrát. Je třeba získat přesná potřebná vstupní data z prvního monitoru, aby podle těchto dat bylo moţné zkalibrovat druhý monitor. Měření bude probíhat podobným způsobem jako v kapitole , kde byl měřen papír a jeho vlastnosti. U tohoto případu vyvstává otázka, jaké hodnoty bude sonda na monitoru měřit, kdyţ program ColorNavigator je nainstalován pouze v hlavním počítači a v externím počítači, který pracuje s referenčním monitorem, není k dispozici sada měřících referenčních obrazců. V tomto případě je nutné vyuţít freewarovou aplikaci EIZO-Test, kterou je moţné stáhnout zdarma na internetu a ta zajistí zobrazení odpovídajících, pro sondu relevantních, obrazců, které jsou určeny k měření potřebných hodnot. Jediným rozdílem oproti měření papíru v kapitole je nutnost nastavení media, které bude měřeno, na LCD monitor. Celkovou situaci jasně dokresluje obrázek číslo

78 Obrázek č. 57: Měření hodnot referenčního monitoru Obrázek č. 58: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 77

79 Program EIZO-Test zajistí ztmavnutí referenčního monitoru a za pomoci průvodce umoţní zobrazit ţádané obrazy na referenčním monitoru. Vysílá postupně červený, zelený, modrý a bílý obdélník a sonda zaznamenává naměřené hodnoty, které se zobrazují na druhém monitoru v rozhraní ColorNavigatoru, který zároveň definuje, jaká další vstupní data potřebuje skrze sondu z referenčního zobrazovače získat, viz obrázek 59 a 60. Obrázek č. 59: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 Obrázek č. 60: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 78

80 Hodnoty jsou zaznamenány a po přenesení sondy na druhý monitor a jeho kalibraci, jak byla popsána v kapitole , získá uţivatel shodné nastavení monitoru, jaké bylo naměřeno na referenčním. Výsledné shrnutí kalibrace je ukázáno na obrázku číslo 61, kde levý sloupec je definice cíle, tedy hodnoty naměřené na referenčním monitoru. Výstupem je odpovídající profil zařízení. Obrázek č. 61: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6 79

81 5.5. Simulace zařízení Na zobrazovači lze simulovat libovolné CMYK nebo RGB zařízení, pokud je moţné získat ICC profil takového zařízení. U většiny zařízení je moţné stáhnout si odpovídající profil na stránkách výrobce nebo je moţné ho získat měřením. V kapitole je popsán postup podobné úlohy. V tomto případě bude ale vyuţito speciální nové funkce grafických monitorů EIZO, která umoţní uţivateli nastavení gamutu zobrazovače takzvaně natvrdo podle gamutu zařízení, které simuluji. To znamená, ţe změníme nativní gamut zobrazovače na libovolný jiný, který je menší a díky tomu dosáhneme významného zjednodušení celého procesu správy barev. Oproti aktuálně vyuţívaným běţným způsobům je tato novinka převratná v moţnosti stejného zobrazení obrazových dat v libovolné aplikaci v operačním systému a to bez poţadavku, aby aplikace měly modul správy barev. U klasického řešení je dosaţeno shodných barev právě díky moţnosti zapnutí CMS a tím zadání ICC profilu, podle kterého mají být barvy zobrazeny. V novém řešení jiţ konverzi barev na nastavený gamut provádí automaticky monitor na základě přenastaveného gamutu, tedy ve všech aplikacích budou obrazová data vypadat shodně. Pro jasnou představu, ţe je moţné reálně simulovat reprodukční zařízení, bude v tomto případě cílem kalibrace grafického monitoru tak, aby simuloval zobrazovací plochu tabletu ipad 2. Při vyuţití funkce úpravy gamutu monitoru bude zobrazení obrazových dat shodné ve všech aplikacích, bez ohledu na to, zda mají modul správy barev Nastavení grafického editoru V tomto případě se ţádným způsobem prohlíţeč nenastavuje. Díky vyuţití funkce změny gamutu monitoru je moţné po kalibraci prohlíţet data i v aplikacích bez CMS a získávat stejné výsledky Kalibrace monitoru Postup, který bude vyuţit v tomto případě, je doménou zobrazovačů EIZO ve spolupráci s nejnovější aktualizací programu ColorNavigator 6.1. Tato aktualizace umoţňuje historicky poprvé měření tabletu nebo chytrého telefonu s operačním systémem. 80

82 Přesná definice cíle je kalibrace zobrazovače na bílý bod ipadu 2, ovšem tentokráte navíc s úpravou gamutu monitoru podle gamutu zobrazovací plochy tabletu ipad 2. V případě úspěšné kalibrace bude monitor přesně simulovat zobrazovací moţnosti tabletu. Prvním krokem je změření hodnot ipadu 2 a vytvoření jeho ICC profilu. Na úvodní obrazovce aplikace ColorNavigator je třeba přes nabídku Advanced vybrat poloţku Create ICC profile for tablet/display device. Obrázek č. 62: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6.1 Tato volba vyvolá nabídku, která je zobrazena na obrázku číslo 63, kde jsou vidět jiţ dříve proběhnuvší měření. Je třeba kliknout na tlačítko New measurement v levé spodní části. Jak ukazuje obrázek číslo 64, v této nabídce je moţné vybrat nastavení, jaký počet vzorků bude vysílán do zařízení neboli jaký počet vzorků bude měřen a vyuţit k určení zobrazovacích vlastností a definici gamutu daného zařízení. Je moţné měřit aţ 4913 barevných vzorků a vytvořit přesnou LUT tabulku s naměřenými hodnotami, které budou popisovat dané zařízení. Takové měření by, dle výkonu počítače, trvalo aţ 7 hodin, ale výsledek by byl opravdu přesný. V tomto případě bude dostatečný vzorek 1331 barevných vzorků. Pokud jde uţivateli pouze o základní měření, je moţné měřit 26, respektive 12 základních barevných vzorků. 81

83 Obrázek č. 63: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6.1 Obrázek č. 64: Grafické rozhraní programů ColorNavigator

84 V dalším kroku je popsán postup, jakým způsobem navázat spojení mezi počítačem a měřeným zařízením. Spojení se provádí přes internetový prohlíţeč zadáním uvedené IP adresy a komunikačního portu, který aplikace otevře. Do zařízení, které se jako první přihlásí přes uvedenou adresu do aplikace, budou vysílány barevné vzorky. Aplikace neumoţňuje vícenásobný přístup a není třeba výběr zařízení či jiné párování. Program instruuje před spuštěním měřící sekvence k vypnutí funkcí zamykání obrazovky či spořiče a doporučuje očištění obrazovky. Obrázek č. 64: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6.1 Po provedení poţadovaných nastavení na tabletu je moţné umístit na obrazovku kalibrační sondu. Poté, co v rozhraní aplikace ColorNavigator uţivatel přejde pomocí tlačítka Next na další krok, je moţné zahájit samotné měření vzorků. 83

85 Obrázek č. 65: Měření tabletu ipad2 Obrázek č. 66: Grafické rozhraní programů ColorNavigator

86 Jak ukazuje obrázek číslo 66, aplikace ColorNavigator zobrazí definované barevné vzorky, které bude postupně posílat do zařízení a sondou měřit skutečně zobrazené hodnoty. Obrázek č. 67: Měření zobrazovací plochy tabletu ipad 2 optickou sondou ColorMunki Po provedení celé sekvence dojde k vyhodnocení naměřených hodnot. Poté je uţivatel vyzván k definování názvu profilu a ten je uloţen na libovolné místo v počítači. Tímto procesem získá uţivatel poţadovaný ICC profil zařízení, v tomto případě tabletu ipad 2. Nyní přichází na řadu druhá část úlohy a to je simulace zařízení na zobrazovači a úprava jeho gamutu. Na výchozí obrazovce programu ColorNavigator (obrázek číslo 28) je třeba provést volbu Create a new target a oproti předchozím cílům zvolím variantu Load a profile (obrázek číslo 68), tedy nahrát profil. Díky tomu, ţe uţivatel jiţ profil má, můţe vyuţít kompletní naměřené hodnoty, které jsou zaznamenány v daném profilu. Po výběru této moţnosti, následuje samotný výběr profilu v počítači. V tomto případě dříve změřený profil ipadu 2. Program zobrazí informace o profilu, který se chystá uţivatel vyuţít. Jak je patrné z obrázku číslo 69, gamut ipadu 2 je poměrně malý a je výrazně omezen v zelených, modrých i červených tónech. 85

87 Obrázek č. 68: Grafické rozhraní programů ColorNavigator 6.1 Obrázek č. 69: Grafické rozhraní programů ColorNavigator

88 Dále se provede samotná kalibrace za pomoci sondy, které předchází její inicializace. Fotodokumentace a popis inicializace je viditelný na obrázcích 33, 34 a 35. Následuje samotná kalibrace, viz popis a obrázky 43, 44 a 45. Celý proces končí definováním vlastního názvu výsledného profilu zobrazovače a ukončením průvodce. Uloţený profil se objeví na úvodní obrazovce v seznamu definovaných profilů. Díky přenastavení nativního gamutu zobrazovače přímo na naměřený gamut tabletu docílí uţivatel toho, ţe vše, co zobrazí na daném zobrazovači, bude vypadat shodně jako na ipadu 2, coţ je ideální například pro tvůrce aplikací či jiného obsahu pro toto zařízení. Stejným způsobem je moţné měřit a simulovat libovolné zobrazovací zařízení, které je schopno připojit se na internet, aby mohlo přijímat řídící barevné signály, které poté sonda měří. Pro úplné dokreslení aktuálních moţností je na obrazcích 70 a 71 vyobrazeno měření a výsledný gamut mobilního telefonu iphone 4S. Oproti gamutu tabletu ipad 2 (obrázek číslo 69), je jeho gamut mírně posunut ve viditelném barevném spektru směrem nahoru. Obrázek č. 70: Měření zobrazovací plochy mobilního telefonu iphone 4S optickou sondou ColorMunki 87

89 Obrázek č. 71: Grafické rozhraní programů ColorNavigator Kontrola gamutu Z předchozích kapitol je zřejmé, ţe pokud chce uţivatel dosáhnout kvalitního výsledku, musí mít jasně zvolený cíl kalibrace. Právě dostatečně jasná a přesná specifikace cíle je měřítkem toho, jak bude výsledek odpovídat poţadovanému stavu. Často se ovšem stane, ţe je třeba na počítači zpracovávat a na monitoru zobrazovat data pro jiný účel, neţ na jaký je primárně nastaven a nekalibrován. V takovém případě je moţné vyuţít funkcí programu Adobe Photoshop. Funkce kontrola gamutu umoţňuje grafické znázornění barevných ploch, které se nacházejí mimo reprodukovatelný gamut poţadovaného výstupního zařízení. Toto je moţné na základě znalosti gamutu zařízení, jehoţ reprodukci je ţádoucí simulovat. K tomu je nutné mít k dispozici jeho ICC profil. Po otevření obrazu v Adobe Photoshopu je nutné nastavení potřebných profilů zařízení, které budeme simulovat. To se provádí přes příkaz v horním menu programu Zobrazení Nastavení kontrolního náhledu. Zde je moţné vybrat buď z přednastavených hodnot či přes poloţku v menu s názvem Jiné zadat vlastní profil. Vše je viditelné na obrázku číslo

90 Obrázek č. 72: Grafické rozhraní programu Adobe Photoshop CS5 Poté, co uţivatel provede nastavení funkce, je třeba ještě kontrolu spustit přes příkaz Zobrazení - Kontrola gamutu, či přes klávesovou zkratku Shift+Ctrl+Y. Obrázek č. 73: Spuštění kontroly gamutu v Adobe Photoshop CS5 89

91 Obrázek č. 74: Standardní zobrazení Obrázek č. 75: Zobrazení kontroly gamutu 90

92 Program zmapuje obraz a označí v něm šedou barvou taková místa, která nebude schopno výstupní či jiné zařízení s definovaným ICC profilem shodně reprodukovat. V případě reprodukce takových barev dojde k jejich posunu či převodu. Typickým příkladem je simulace CMYK zařízení na RGB monitoru. Na obrázcích číslo 74 a 75 je znázorněna simulace srgb dat na CMYK zařízení. Jak simulace názorně ukazuje, CMYK zařízení není schopno korektně reprodukovat jasné syté barvy v RGB obraze. Podobně je moţno simulovat libovolné zařízení, jehoţ ICC profil je k dispozici. Je třeba zdůraznit, ţe tento postup je opravdu pouze kontrolní a nijak neovlivňuje obrázek nebo jeho kvalitu. Slouţí pouze pro orientační simulaci před fyzickou reprodukcí či zpracováním. Po vypnutí funkce kontrola gamutu zůstává obraz nezměněn Kontrolní náhled Díky funkci kontrola gamutu (kapitola 5.6.), je moţné zobrazit místa v obraze, která budou v případě reprodukce změněna. Uţivatele, který jiţ s daty není schopen nic udělat, zajímá, k jaké změně po reprodukci opravdu dojde. Tato výstupní změna je ovlivněna jak gamutem zařízení, tak zvolenou metodou převodu barev mimo gamut. Tyto metody a rozdíly mezi nimi popisuje kapitola číslo Obrázek č. 76: Spuštění kontrolního náhledu barev v Adobe Photoshop CS5 K tomuto účelu je moţno vyuţít druhou funkci Adobe Photoshopu s názvem Kontrolní náhled. Nachází se také v záloţce Zobrazení v horním menu. Pracuje se stejným nastavením jako kontrola gamutu, tedy uvaţuje stejné zařízení a stejný profil, který je nastaven dle 91

93 obrázku číslo 72. Samotnou funkci je třeba aktivovat přes příkaz Zobrazení - Kontrolní náhled barev či zkratkou Ctrl+Y. Podobně jako v případě kontroly gamutu, je i vyuţití této funkce pouze simulační a nijak neovlivňuje kvalitu obrazových dat, se kterými pracuje. Proces kontrolního náhledu je logicky vhodný k simulaci zařízení s niţším gamutem, tedy typicky k simulaci před tiskem. Obrázek č. 77: Kontrolní náhled barev - porovnání Obrázek číslo 77 prokazatelně ukazuje, jakým způsobem simulace pracuje. Levá fotografie je zobrazena klasicky a u pravé je vyuţito funkce kontrolního náhledu barev pro CMYK výstupní zařízení. Na první pohled je patrný posun do méně sytých barev, tedy úprava barev, které se nacházejí mimo gamut daného CMYK zařízení Nastavení tisku Existuje mnoho případů, kdy uţivatel zkalibruje své reprodukční zařízení korektně, provede kontrolu gamutu i barev, ale přesto při reprodukci na tiskovém stroji neodpovídají barvy barvám, které by dle specifikace měl nebo chtěl získat. Problém se můţe skrývat v nastavení tisku. Všechny reprodukční stroje je moţno více nebo méně nastavit, a to včetně kancelářských tiskáren. Je moţno volit nastavení rozloţení dokumentu, počtu stránek na list a jiná, ale kromě toho také jakým způsobem bude tiskárna pracovat s barvou. Podobná 92

94 nastavení ovšem nabízí i mnoho aplikací, které pracují s obrazovými daty, a u nichţ se předpokládá, ţe budou vyuţívány k tisku. Dokud dochází k převodům barev v rámci RGB zařízení, vše je po odpovídajícím nastavení správy barev prováděno automaticky. Jakmile jsou však odeslána RGB data na CMYK reprodukční zařízení, je nutné provést mnohem sloţitější převody barev. Převody jsou prováděny na základě profilů zařízení a poţadovaných nastavení. Právě v tomto kroku mnoho uţivatelů chybuje a nesprávně nastavuje tiskový výstup. Základní problém spočívá v tom, ţe pokud není učiněn řízený zásah do tohoto procesu, provádí převod barev nezávisle na sobě aplikace a posléze samotná tiskárna. Tímto dvojitým převodem můţe snadno dojít k barevné změně nebo neţádoucí degradaci obrazu. Proto je nutné, aby byl převod prováděn pouze jednou, a to buď programem nebo samotnou tiskárnou. Zde vyvstává otázka, která z těchto dvou stran procesu má přepočet provádět. Odpověď bohuţel není jednoznačná. Je závislá buď na testování, nebo na zkušenostech. Obecně by se dalo říci, ţe největší škodu je moţno způsobit, pokud bude přepočet duplikován. To by znamenalo, ţe bude prováděn na straně programu i tiskového stroje. Stejně jako u mnoha jiných programů či zařízení je kvalita přepočtových algoritmů do určité míry závislá na výkonnosti a kvalitě, tím pádem i ceně daného zařízení nebo programu. Pokud vyuţíváme běţného tisku na obyčejné domácí tiskárně, ovšem za vyuţití profesionálního programu jako je například Adobe Photoshop, je lepší nechat přepočet udělat program. V případě, ţe bude tisk prováděn na profesionální tiskárně, lze předpokládat, ţe její algoritmy budou přesnější a je lepší vyuţít přepočtu tiskárny. Kromě těchto dvou případů převodu, které jsou rozvedeny v dalších podkapitolách, je v profesionální sféře moţné a často vyuţívané, ţe si uţivatel data převede sám předem. V případě, ţe tak uţivatel za pomoci odpovídajícího grafického editoru učiní, můţe deaktivovat správu barev v programu a zároveň vypnout správu barev v ovladači tiskárny. Poté data posílá přímo na tisk, bez dalších převodů 93

95 Převod barev provede program Obrázek číslo 78 ukazuje, jak vypadá tiskové rozhraní v programu Adobe Photoshop CS5. Typickým příkladem je případ, kdy vzhledem k ceně tiskárny nelze očekávat, ţe tato bude mít definovány kvalitní algoritmy určené k převodu barev. Případně na základě vlastní zkušenosti nebo testování uţivatel poţaduje, aby převod barev prováděl program a nedocházelo k převodu barev v tiskárně. Po vyvolání tiskové nabídky z menu se objeví moţnosti nastavení tisku aplikace. Kromě volby velikosti či orientace stránky je zde stěţejní nastavení v pravé časti okna. Zde je moţno nastavit, která ze dvou stran provádějících proces tiskové úlohy bude provádět finální přepočet barev a jaká při tom pouţije nastavení. Jak je z obrázku číslo 78 patrné, je nastavena volba Správu barev provádí Photoshop. V tomto případě je nutno nastavit profil tiskárny, aby měl program potřebné informace o jejích vlastnostech. Také je moţno nastavit metodu vykreslení barev mimo gamut. O těchto metodách pojednává kapitola číslo Obrázek č. 78: Okno nastavení tisku v Adobe Photoshop CS5 94

96 Druhým krokem, který je nutné vykonat, pokud byla zvolena pro přepočet správa barev programu, je vypnutí správy barev tiskárny. Provádí se v ovládacím panelu nastavení tiskárny, do kterého je moţné se ve Windows dostat přes Ovládací panely nebo přímo z grafického programu při rozkliknutí nabídky Nastavení tisku. Tento krok je nezbytný, protoţe k tomuto vypnutí nikdy nedochází automaticky, a proto je nutné ho provést manuálně. Jednoduše řečeno, pokud dochází k tisku z aplikace, tak tato aplikace vykoná svou funkci korektně, připraví (převede) barvy z prostoru RGB do CMYK a pošle je do tiskového stroje. Poté standardně ukončí svou úlohu tak, jak je naprogramována. Oproti tomu tiskový stroj zase nemá, jakým způsobem automaticky zjistit, ţe barvy jiţ byly převedeny a provede převod. Tímto vzniká duplicita mezi převody. Vypnutí se provádí v rozhraní vlastností tiskárny, které je určeno k nastavení. Na záloţce Barva je moţno ve spodní části deaktivovat motiv barev výběrem poloţky Ţádné, jak názorně ukazuje obrázek číslo 79. Obrázek č. 79: Rozhraní tiskárny určené k nastavení 95

97 Převod barev provede tiskárna Opačným případem je ten, kdy převod barev provede tiskárna a program do tohoto procesu nezasahuje. Opět je třeba zdůraznit, ţe je nezbytné programu, tento poţadavek uţivatele, sdělit. K tomu dojde opět ve stejném rozhraní pro nastavení tisku přímo v programu. Tentokrát je třeba z rolovací nabídky vybrat poloţku Správu barev provádí tiskárna, viz obrázek číslo 80. Takovým nastavením dojde k vypnutí jakéhokoliv převodu barev v aplikaci a veškeré převody jsou vypočteny na základě algoritmů, které má pro tento účel implementována tiskárna. Obrázek č. 80: Okno nastavení tisku v Adobe Photoshop CS5 96