Разработка методики применения видеовоспроизводящей системы в качестве цветопробного устройства, страница 2

В работе был проведен эксперимент, целью которого было регламентирование времениработы ЦВС с момента включения, после которого ее колориметрическиепоказатели становятся стабильными.На рис. 1 приведены графики зависимости показателей яркости ицветности белой точки монитора ЦВС от времени. Значения яркости икоординаты цветности (x, y) нормированы соответственно на регламентированные в ISO 12646:2008 значение яркости белой точки, равное Bw0 =160 кд/м2, и координаты цветности белой точки, соответствующие излу-8чению D50 (x0 = 0,34570, y0 = 0,35854), под которые был настроен исследуемый монитор.Рис. 1. Временная стабильность ЦВС по параметрам яркости ицветности белой точки монитораПолученная зависимость показывает, что монитор ЦВС обретает стабильность по параметрам яркости и цветности белой точки после t = 100мин работы в штатном режиме.

При этом выявлено, что реальные координаты цветности белой точки несколько отличаются от координат цветности колориметрического излучения D50.На этапе калибровки монитору ЦВС задаются параметры, оговоренные в международном стандарте ISO 12646:2008. Целью калибровки является приведение ЦВС к определенным значениям таких параметров,как, воспроизводимый динамический диапазон, воспроизводимый цветовой охват, значения оптико-электронной передаточной функции.Параметр динамического диапазона ЦВС задается соотношением яркостей белой и черной точек монитора, при этом яркость черной точкинаходится в прямой зависимости от яркости белой точки монитора.

Монитор в составе исследованной ЦВС при яркости белой точки Bw = 160кд/м2 обладает остаточной яркостью черной точки, равной Bk = 0,25 кд/м2.Это позволяет достигать динамического диапазона более K > 2,8, что превосходит динамический диапазон любого из существующих печатныхпроцессов.Цветность белой точки разрабатываемой ЦВС согласно стандарту ISO12646:2008 должна соответствовать цветности излучения D50 с координатами цветности x = 0,34570, y = 0,35854 в системе CIEXYZ, ее коррелированная цветовая температура должна равняться T = 5000 K.9При этом экспериментально выявленное отличие реальных колориметрических характеристик белой точки монитора от характеристик излучения D50 свидетельствует о необходимости расчета смены хроматической адаптации от эмпирических цветовых координат белой точки монитора к координатам цвета излучения D50 при осуществлении любых колориметрических расчетов, проводимых в отношении изображений, воспроизводимых на экране ЦВС.

Сказанное было подтверждено путем проведения эксперимента, продемонстрировавшего, что при использовании врасчетах, проводимых ICC-профилем монитора, колориметрических характеристик измеренной белой точки монитора, а не излучения D50, повышается точность цветовоспроизведения всей системы. При этом наибольшее преимущество такая система получает при работе с ахроматическими цветами.Проведено исследование влияния параметров оптико-электронной передаточной функции на точность работы ЦВС.

Его целью являлось утверждение стандартного значения степени нелинейности гамма (γ) в рамках регламента ЦВС, так как международный стандарт ISO 12646:2008определяет диапазон значений γ в пределах от 1,8 до 2,4.Для указанного исследования в работе использовался стандартныйтест-объект GretagMacbeth ColorChecker, представленный в электроннойформе и содержащий набор из 24 цветовых полей, 12 из которых имитируют основные памятные природные цвета, по 3 – основные аддитивногои субтрактивного синтеза цвета, 6 – градации серого. Для каждого поляColorChecker известны заранее заданные производителем значения координат L*a*b*.

Эксперимент состоял в нахождении значений цветовыхразличий CIE∆E2000 между заранее известными значениями L*a*b* изначениями L*a*b*, полученными в результате спектрометрических измерений полей тест-объекта, воспроизведенных на экране монитора ЦВСпри различных вариантах настройки степени γ. Результаты экспериментаприведены в табл. 1.Таблица 1.Значения CIE∆E2000 между заранее заданными производителем значениями L*a*b* и значениями L*a*b*, полученными в результате преобразований, выполненных монитором ЦВС на основании данных его ICCпрофиля при различных вариантах настройки γЦветовой тон полейТемная кожаСветлая кожаГолубое небоЛистваФиалковыйЦвет морской волныОранжевыйγ = 1,81,310,831,011,311,111,080,52CIE∆E2000γ = 2,20,810,710,810,910,940,490,20γ = 2,40,900,711,031,120,910,860,2910Окончание таблицы 1.Цветовой тон полейПурпурно-синийМягкий красныйФиолетовыйСалатовыйОранжево-желтыйСинийЗеленыйКрасныйЖелтыйПурпурныйГолубойСерый 9.5 (.05 D)Серый 8 (.23 D)Серый 6.5 (.44 D)Серый 5 (.70 D)Серый 3.5 (1.05 D)Серый 2 (1.5 D)Среднее DE00γ = 1,80,590,480,700,600,550,491,190,860,830,420,641,811,351,841,262,121,821,03CIE∆E2000γ = 2,20,440,370,560,490,440,701,000,480,570,490,850,710,811,020,700,971,380,70γ = 2,40,550,580,770,520,340,301,070,870,990,340,680,951,001,880,911,231,840,86По данным табл.

1 видно, что наилучшие показатели точности цветовоспроизведения исследованной ЦВС достигаются при установленномзначении степени нелинейности γ = 2,2. Преимущество калибровки монитора под параметр γ = 2,2 вызвано тем фактом, что величина гаммапредыскажения, задаваемого на этапе генерации изображений, в большинстве случаев равняется 1/2,2, то есть при последующей гамма компенсации со значением γ = 2,2 выполняется точная линеаризация значенийоптико-электронной передаточной функции.Предлагается схема характеризации и построения профиля ЦВС, соответствующего спецификации ICC.1:2004-10. При этом был проведенэксперимент, исследующий влияние типа структуры ICC-профиля (наоснове таблиц соответствия CLUT (Color Look Up Tables) или на основематричного пересчета) на точность цветовоспроизведения ЦВС. Исследования показали, что профиль на основе многомерных таблиц соответствияобладает большей точностью расчетов в сравнении с «матричным» профилем: среднее значение CIE∆E2000 = 0,7 для «табличного» профиля,CIE∆E2000 = 0,81 для «матричного» профиля.

Это вызвано тем фактом,что ЖК-монитор является нелинейной системой, и применение простого«матричного» профиля вызывает большие погрешности расчетов в сравнении с «табличным».Третья глава посвящена разработке структуры технологическогопроцесса функционирования цветопробной видеовоспроизводящей системы, применение которого позволит ЦВС выполнять основные функциицветопробных систем, используемых в полиграфии.11На рис. 2.

представлена общая схема предложенного в работе технологического процесса функционирования ЦВС.Рис. 2. Технологический процесс функционирования ЦВСДля осуществления цветоделения и других операций по допечатнойподготовке изображений предложено преобразовывать входящую информацию в координаты CMYK-пространства, где данные представлены ввиде цифровых значений тона изображения в диапазоне от 0 до 100%. Этопозволит осуществлять интуитивно-понятную и предсказуемую подготовку изображений к печати с возможностью учета параметров целевогопечатного процесса путем применения его ICC-профиля.Обоснована необходимость регламентирования стандартного CMYKпространства, в значениях которого будут осуществляться операции по12допечатной подготовке изображения, предназначенного для вывода напечать, что обеспечит стабильность цветовоспроизведения на всех графических станциях, участвующих в полиграфическом процессе.

В качестветакого пространства было предложено выбрать одно из абстрактныхCMYK-пространств, соответствующих стандарту ISO 12647-2:2004.По результатам проведенного эксперимента предложено установитьпространство ISO Coated FOGRA 27, усредняющего характеристики процессов листовой офсетной печати на бумаге с покровным слоем, в качестве стандартного CMYK-пространства ЦВС.На данной стадии технологического процесса функционированияЦВС нет необходимости имитации колориметрических характеристикзапечатываемого материала стандартного CMYK-пространства, но необходимо согласовать динамический диапазон пространства, в которомпредставлены исходные данные, с динамическим диапазоном установленного стандартного CMYK-пространства.

Для этого при конверсии в егозначения в качестве ICC-способа цветопередачи должен быть выбран относительный колориметрически точный способ, при котором полный динамический диапазон исходного пространства масштабируется в динамический диапазон целевого пространства, программно приравненный кбесконечности (яркость белой точки приравнена к L* = 100, яркость черной точки – к L* = 0), в результате используется и полный динамическийдиапазон монитора ЦВС. При этом масштабирование цветового охватаисходного пространства происходит таким образом, что все цвета, попадающие внутрь цветового охвата целевого стандартного CMYKпространства, остаются неизменными, а масштабированию подвергаютсятолько цвета, находящиеся вне охвата.Предложена схема визуализации изображения на экране монитораЦВС при осуществлении процессов допечатной подготовки и генерациицветопробного изображения для передачи его заказчику с целью осуществления согласовательных операций и печати тиража (рис.

3). Оба процесса основаны на конверсии цветоделенных данных изображения в цифровые значения единого RGB-пространства при имитации параметров целевого печатного процесса, задаваемых его ICC-профилем.Конверсия в значения RGB-пространства должна проходить с использованием абсолютного колориметрически точного ICC-способа цветопередачи. Это позволяет имитировать реальные колориметрические характеристики и динамический диапазон целевого печатного процесса в значениях RGB-пространства за счет того, что белой точке идеального отражающего рассеивателя присваиваются координаты L*a*b* (100; 0; 0), ачерной точке идеального поглотителя – координаты L*a*b* (0; 0; 0).

Белая и черная точки реального носителя рассчитывается исходя из этого. Востальном масштабирование цветовых охватов происходит по тому же13принципу, что и при относительном колориметрически точном ICCспособе цветопередачи.Рис. 3. Схема визуализации и конверсии изображения в значения RGBпространства с имитацией параметров целевого печатного процессаДля стабильности и однозначности работы ЦВС предложено установить единое стандартное RGB-пространство для всех стадий функционирования ЦВС.