Преобразование цвета при сжатии информации в процессе полиграфического воспроизведения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Син Хюн Чжу

• Син Хюн Чжу
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Син Хюн Чжу

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА СЖАТИЯ ЦВЕТОВОГО ОХВАТА В ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ РЕПРОДУКЦИИ, МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТОЧНОСТИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦВЕТА В СОВРЕМЕННОМ ПОЛИГРАФИЧЕСКОМ РЕПРОДУКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ.

1.2. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦВЕТОМ (CMS).И

1.3. ЦВЕТОВЫЕ ПРОФИЛИ ICC.

1.4. ПРОБЛЕМА НЕСООТВЕТСТВИЯ ЦВЕТОВЫХ ОХВАТОВ.

1.5. ВИДЫ ТОЧНОСТИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦВЕТА.

1.6. МЕТОДЫ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИВ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ЦВЕТОМ

1.7. АЛГОРИТМЫ ПЕРЕСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ (RENDERING INTENTS).

1.7.1. perceptual (по восприятию).

1.7.2. absolute color1metric (абсолютное колориметрическое).

1.7.3. relative color1metric (относительное колориметрическое).

1.7.4. saturation (ПО НАСЫЩЕННОСТИ).

1.8. АКТУАЛЬНОСТЬ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ СЖАТИЯ ЦВЕТОВОГО ОХВАТА В ПОЛИГРАФИИ

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ПРИ ПЕРЕВОДЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ В РЕАЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО ПОЛИГРАФИЧЕСКОГО СИНТЕЗА.

2.1. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ АЛГОРИТМОВ СЖАТИЯ ЦВЕТА В ПРОГРАММЕ ADOBE PHOTOSHOP.

2.1.1. методика эксперимента.

2.1.2. анализ результатов.;.'.

2.1.2.1. цветовой тон.

2.1.2.2. светпога.

2.2. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ КООРДИНАТ РЕАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ.

2.2.1. методика проведения эксперимента.

2.2.2. анализ результатов.

2.2.2.1. насыщенность.

2.2.2.2. светлота.

2.3. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ КООРДИНАТ ОПЕРАТОРОМ

ЦВЕТОДЕЛЕНИЯ.

2.3.1. методика проведения эксперимента.

2.3.2. анализ результатов.

2.3.2.1. насыщенность.

2.3.2.2. светлота.

2.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЦВЕТОВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАНИЙ.

3.1. ПОДГОТОВКА И ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОТГИСКОВ.

3.1.1. общая информация и цель проведпнияэкспертизы.

3.1.2. ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ.

3.1.3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРТИЗЫ.

3.1.4. анализ результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Преобразование цвета при сжатии информации в процессе полиграфического воспроизведения»

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

В процессе обработки изображений для полиграфического репродуцирования происходят преобразования цветовых пространств. Первичное цветовое пространство RGB превращается в колориметрическое цветовое пространство LAB, затем в цветовое пространство CMYK - пространство полиграфического синтеза. Наиболее важным в процессе цветового преобразования является преобразование из колориметрического цветового пространства LAB в цветовое пространство CMYK. Колориметрическое пространство LAB имеет неограниченный.цветовой охват, т.е. может отображать все цвета, существующие в природе. Цветовое пространство CMYK имеет ограниченный цветовой охват, который зависит от применяемых составляющих полиграфического процесса - бумаги, красок, от настроек печатного процесса. Эти факторы должны быть учтены, когда в систему обработки вводится информация о реальном CMYK, используемом в данном процессе.

В большинстве случаев при переходе от колориметрического пространства в пространство полиграфического синтеза происходит сжатие информации от цветового охвата оригинала к уменьшенному цветовому охвату оттиска.

Система управления цветом (CMS) хорошо справляется с задачей точного воспроизведения цвета (т.е. входной и выходной сигналы системы практически идентичны), если всё оборудование было качественно откалибровано и выходной сигнал по своему диапазону больше или равен входному. Однако при уменьшенном по сравнению с входным сигналом сигнале на выходе для автоматической обработки изображений следует отталкиваться от конкретных требований к качеству воспроизведения для данного оригинала.

В процессе сжатия цветовая информация изменяется в той или иной степени в зависимости от семантики оригинала.

С этой точки зрения, допечатная подготовка изображений включает в себя задачу управляемого преобразования цветовой информации, проводимого таким образом, чтобы цветопередача не выходила за рамки ограничений печатного синтеза и учитывала зрительное восприятие человека. Этому требованию удовлетворяет психологическая точность цветовоспроизведения, которая является основным фактором, определяющим для потребителя субъективное качество, с опорой на его впечатление, для большинства оригиналов формируемое на.основе «внутреннего эталона» человека — его памяти о соотношении цветов натурных сцен.

В зависимости от конечных требований к оттиску цвета можно воспроизвести с различной точностью: с физиологической, психологической, с сохранением насыщенности и т.д.

Международным консорциумом по цвету (ICC) для решения проблемы сжатия информации предложены четыре алгоритма пересчета цветовых пространств (Rendering Intents): Perceptual, Saturation,

Relative Colorimetric и Absolute Colorimetric.

Наряду с ручной адресной коррекцией изображений, осуществляемой при сжатии, можно проводить автоматическое сжатие с использованием этих алгоритмов с помощью современного программного обеспечения (например, программы Photoshop во всех версиях после 6).

Однако методы автоматического пересчета цветовых пространств (Rendering Intents) работают в соответствии со стандартным алгоритмом, а оператор цветокоррекции при обработке изображений руководствуется своим внутренним представлением о памятных цветах. Оператор цветокоррекции получает возможность создавать такие цвета, которые хоть и отличаются от цветов на оригинале, но имеют максимальную психологическую точность. В итоге создаются все предпосылки для получения оттисков, максимально привлекательных для потребителя. существующее в настоящее время программное обеспечение, которое должно помогать нам осуществлять сжатие цветового охвата, может облегчить его задачу, однако рекомендации по применению того или иного алгоритма носят слишком общий характер. Неясно, каковы должны быть и какими являются параметры сжатия в зависимости от условий процесса, насколько удовлетворительно это сжатие для оригиналов с различной семантикой. Необходимо изучить реальные преобразования в зависимости от условий проведения процесса, разработать рекомендации по их применению; выяснить, какие реальные возможности дают алгоритмы пересчета при различной степени сжатия в зависимости от условий проведения процесса преобразования: сопоставить получаемые результаты при автоматическом преобразовании с результатами, возможными при ручной адресной коррекции цвета. Нужна разработка конкретных рекомендаций по использованию преобразований цветовых координат для изображений с различной семантикой и в зависимости от условий проведения процесса.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основной целью данной работы является исследование закономерностей и эффективности сжатия для разных условий проведения репродукционных процессов.

Для достижения этой цели необходимо:

• исследовать алгоритмы сжатия с использованием современного программного обеспечения;

• исследовать реальные возможности проведения процессов сжатия цветового охвата различными методами и разработать рекомендации для различных систем воспроизведения.

В частности, задачей данной работы является изучение реальной работы различных методов сжатия. Необходимо изучить влияние алгоритмов сжатия на воспроизведение изображения; сопоставить возможности современного программного обеспечения (алгоритмов сжатия) с методами, которые может предложить оператор; сравнить практически полученные результаты на оттиске с данными оригинального изображения, чтобы определить возможности и удовлетворительность работы алгоритмов сжатия.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Разработанные рекомендации могут найти применение в практической де-ятельно-сти при проведении репродукционных процессов, для подготовки-лекиионных и лабооа-торных курсов при изучении дисциплин цикла «Технология обработки изобразительной информации».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Разработанные рекомендации могут найти применение в практической де-ятельно-сти при проведении репродукционных процессов, для подготовки-лекпионных и лабора-торных курсов при изучении дисииплин цикла «Технология обработки изобразительной информации».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

По результатами исследования опубликованы следующие работы : 1 .Оценка действия алгоритмов сжатия цветового охвата при преобразовании цветовых пространств в процессе полиграфического воспроизведения. //Вестник МГУП.- №1.-2006.- С 9-23

2.Сравнительная оценка методов сжатия цветовых пространств в процессе подготовки изображений к полиграфическому воспроизведению. //Вестник МГУП.- № 1 .-2006.- С 24-30

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Результаты оценки воздействия алгоритмов сжатия на изменение цветовых координат репродукции сравнительно с исходным оригиналом.

2. Рекомендации для пользователей программного обеспечения, для технологов полиграфических предприятий по использованию алгоритмов сжатия цветового охвата, предлагаемых программным обеспечением, и адресного сжатия, выполняемого оператором в зависимости от семантики изображения.

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Син Хюн Чжу

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В ходе анализа алгоритмов было выявлено следующее:

1. Координаты цвета при их пересчете из одного пространства в другое смещаются к центру модели тела аппаратно независимого пространства С IE LAB. Но сжатие цветовой информации происходит неравномерно и нелинейно: в некоторых случаях приводя к искажениям цветового тона, к изменениям светлоты как в сторону повышения, так и в сторону понижения.

2. Наиболее точно воспроизводят информацию о цвете методы пересчета Absolute Colorimetric и Relative Colorimetric. Однако, при использовании алгоритма Absolute Colorimetric на цветопробных оттисках заметна явная потеря информации в темных участках изображения.

3. Наиболее полно градационную информацию воспроизводят методы пересчета Perceptual и Saturation;

4. При переводе цветного изображения в пространство CMYK больше всего происходят искажения в пурпурной зоне и меньше всего — в желтой;

5. В результате преобразования в пространство CMYK цветной оригинал изменяется не только не только по насыщенности, но и получает искажения по цветовому тону. Эти искажения могут приводить к смещению тона по углу в различные стороны от эталона с изменением уровней светлоты.

Анализы результатов исследований и проведенной экспертизы показали, что, во-первых, различные по семантике изображения, подвергнутые обработке одними и теми же алгоритмами пересчета, изменяют свои колориметрические и градационные параметры в разной степени. Наибольшие изменения заметны у насыщенных цветов.

Во-вторых, на качество оттиска (с точки зрения наблюдателей) влияет не величина АЕ, а степень приближенности памятных цветов на оттиске к «эталонным памятным цветам», находящимся в памяти каждого человека. Иными словами, предпочтение отдается изображениям с максимальной «психологической точностью воспроизведения». В число критериев психологической точности входит и критерий соблюдения максимальной насыщенности цветов изображения.

В-третьих, оценка результатов репродукции с использованием тех или иных алгоритмов пересчета существенного зависит от семантики исходного изображения.

В итоге можно сформулировать рекомендации по работе с цветом:

1.Для физиологически точного воспроизведения изображений рекомендуется использовать алгоритм Relative Colorimetric. Следует с осторожностью пользоваться алгоритмом пересчета Absolute Colorimetric для исследованных изображений, поскольку этот алгоритм заметно искажает цветовую информацию в темных участках изображения.

2. Для наиболее полного воспроизведения градационной информации рекомендуется использовать методы пересчета Perceptual и Saturation. Применение алгоритма пересчета Saturation приводит к получению наиболее насыщенных изображений.

3. При необходимости получения оттисков с максимальной психологической точностью воспроизведения цвета по-прежнему необходимо использовать ручную коррекцию, т.к. только в этом случае возможен наиболее привлекательный для потребителя результат.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Син Хюн Чжу, 2006 год

1. Александров Д. Современные сисетмы управления цветом. // MacUp.- 2002.-№ 19.

2. Александров Д. Структура ICC-профилей. // MacUp.-2002.- № 10.

3. Брайант, М. К. Цвет.// М. Росмэн.-1995.

4. Броуди Д. "Управление цветом изнутри". М.: КомпьюПРИНТ. -2001.- №6.

5. Ден.М. Photoshop 6 для професспоалов классическое руковоство по цветокоррекции -М(РТВ-Медиа).-2001.

6. Заболоцкая М., Андреев 10. Принципы определения допусков на цветовоспроизведение в полиграфии. // М.: Полиграфист & Издатель. 1998.-№2.-С. 69

7. Иттен И. Искусство цвета // пер. М. Д. Аронов : М.-2004.

8. Кейнел. Д. Эволюция контроля качества. // Publish.-2001 .-№ 8.-С.64-72.

9. Киран, М. "Лекарство от цветового удара". -М.: Publish—1999.- № 1.

10. Кнабе, Г. А. Энциклопедия дизайнера печатной продукции : М., Диалектика.- 2006.

11. Кондратьева К. А. Цвет в художественном конструировании. // Учеб. пособие М. МВХПУ. 1984. (вып. дан. 1985)

12. Кузнецов Ю. Система управления цветом: замысел и возможности. // 10. Кузнецов. М.: Полиграфия. - 2005.- № 5.- С. 37

13. Кузнецов 10. Система управления цветом: замысел и возможности. // Ю. Кузнецов. М.: Полиграфия. - 2005.- № 4.- С. 54

14. Мидовский А. В гармонии с CMS. // Publish.- 2004,- №7.-С.83-91.

15. Мидовский, А. О качестве визуальной колибровки. // М.: Publish. -2005.-№ 8.-С. 52

16. Нюберг Н.Д. Курс цветоведения. М., Jl.-1932.

17. Пауэлл. У. Цвет и как его использовать. // М. ACT Астрель. -2005.

18. Самарин Ю.Н., Синяк М.А. Управление цветом. Полиграфист и Издатель, 2003.-№ 1.-С. 49-58.

19. Свешникова О. Управление цветом pro и contra. // Компьюпринт.-2003.- №5.- С. 52-60.

20. Серов Н. В. Эстетика цвета. Методол. аспекты хроматизма. // СПб. Фонд поддержки б-к ТОО "БИОНТ" .-1997.

21. Тихонов В. Условия воспроизвдения цвета и их контроль. // Компыопринт.- 2005.- № 3-4- С.60-67.

22. Хиндерлитер X. Контракт на цвет. // Publish, 2003.-№ 4.- С.52-57.

23. Цвет в дизайне и колористическое образование. // М. ВНИИТЭ 1990.

24. Шарма А. Управление цветом. // Publish.-2003.-№ 7.

25. Fraser, В/ Murphy, С/ Bunting, F "Real World Color management" // Addison-Wesley 2004.

26. Fred W. Max S. "Principles of Color Technology" //A Wiley-Interscience Publication.-2000

27. Gerstner K. The forms of color. The interaction of visual elements. // Cambridge (Mass.); London MIT press.-1986.

28. Gretag Macbeth Решения для управления воспроизведением цвета. Системы контроля и управления цветовоспроизведением//М.: КомпыоАРТ. 2004.- № 5.- С.2929