Displayboxen Druckfarbraumkonvertierung zwischen RGB und CMYK

Aug 02, 2021

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Anzeigen von Boxen Drucken Wenn während der Druckvorstufe und des Druckvorgangs dasselbe Bild mit denselben Informationen auf verschiedenen Monitoren angezeigt wird, kann es unterschiedliche Farbeffekte aufweisen, und die Farben können bei der Ausgabe auf verschiedenen Farbdruckern unterschiedlich sein. Wenn es gedruckt wird Es kann sich stark von der Wirkung des Druckens unterscheiden. Dieselben Farbdaten können auf unterschiedlichen Geräten nicht dieselbe Farbe erhalten, und dieselben Farbdaten können in verschiedenen Phasen des Entwurfs und der Druckvorstufenproduktion kaum konsistent sein. Was ist der Grund?

Der Grund dafür ist, dass die Datendarstellung dieser Bilder den RGB-Farbraum oder den CMYK-Farbraum verwendet und beides gerätebezogene Darstellungsmethoden sind, d.h. ein Satz von RGB- oder CMYK-Daten lässt das menschliche Auge erkennen, welche Farbe hängt mit der Präsentation zusammen. Die Farbe der Geräteeigenschaften ist eng verwandt. Auf dem Gebiet des Druckens und Kopierens wird dieses Phänomen als"Gerätekorrelation der Farben" Phänomen, das heißt, dieselbe Farbe weist offensichtliche Unterschiede in den Farben auf, die auf Scannern oder Displays von verschiedenen Herstellern mit denselben zwei Modi eingegeben oder angezeigt werden. ; Ebenso weisen die erhaltenen Ausgabeergebnisse bei der Ausgabe auf Druckern verschiedener Hersteller mit den gleichen zwei Modi deutliche Farbunterschiede auf.

Beim Kopiervorgang in der Druckvorstufe muss die gleiche Farbe zwischen verschiedenen Hardwaregeräten übertragen werden, und das Original (meist das Prinzip der subtraktiven Farbbildung und das Prinzip der additiven Farbbildung auf digitalen Manuskriptseiten) werden gescannt und bildverarbeitet (das Prinzip der additiven Farbbildung) , Die endgültige Ausgabe des Digitalproofs (Subtraktives Farbbildungsprinzip), aufgrund des wesentlichen Unterschieds zwischen dem additiven Farbbildungsprinzip und dem subtraktiven Farbbildungsprinzip, wie die Farbkonsistenz der jeweiligen Prozessverknüpfungen in der Kopiervorgang in der Druckvorstufe, um die Qualität der Farbwiedergabe zu kontrollieren. Zweck, wir müssen die Konvertierung zwischen dem RGB-Farbraum und dem CMYK-Farbraum verstehen.

1 Das Konzept des Farbraums

Farbraum bezeichnet eine Teilmenge des sichtbaren Lichts in einem bestimmten dreidimensionalen Farbfeld, die alle Farben in einem bestimmten Farbfeld enthält. Das RGB-Farbmodell ist beispielsweise ein Einheitswürfel des dreidimensionalen rechteckigen Koordinatenfarbsystems. Der Zweck des Farbraummodells besteht darin, Farben in einem bestimmten Farbraum bequem zu spezifizieren. Da jede Farbskala eine Teilmenge des sichtbaren Lichts ist, kann kein Farbmodell das gesamte sichtbare Licht enthalten. Es wird normalerweise durch drei relativ unabhängige Attribute beschrieben. Der kombinierte Effekt der drei unabhängigen Variablen bildet natürlich eine Raumkoordinate, den Farbraum. Die Farben können aus verschiedenen Blickwinkeln und mit unterschiedlichen Attributen in Dreiergruppen beschrieben werden, wodurch sich unterschiedliche Farbräume ergeben. Aber das beschriebene Farbobjekt selbst ist objektiv, und verschiedene Farbräume messen nur das gleiche Objekt aus verschiedenen Winkeln.

Der Farbraum lässt sich nach seiner Grundstruktur in zwei Kategorien einteilen, den Primärfarbraum und den Farb- und Helligkeitsauszugsfarbraum. Ersteres ist normalerweise RGB, das auch CMY, CMYK usw. umfasst. Letzteres umfasst YCC/YUV, Lab und eine Reihe von"hue-like color space". [nächste]

2 RGB-Farbraummodell

Die drei Grundfarben des Farblichts in der Natur sind Rot, Grün und Blau. Das menschliche Auge nimmt Farben durch die Stimulation der drei Arten von sichtbarem Licht auf die Wirbelzellen der Netzhaut wahr. Diese farbigen Lichter haben ihren Höhepunkt bei 630 nm, 530 nm und 450 nm Reizen. Durch den Vergleich der Intensität jedes Reizes fühlen wir die Farbe des Lichts. Der überwiegende Teil des sichtbaren Spektrums kann durch eine Mischung aus rotem, grünem und blauem Licht in unterschiedlichen Anteilen und Intensitäten dargestellt werden. Im Bereich der Bildwiedergabe werden häufig 256 Wertestufen zur Messung von RGB verwendet, wobei meist 3 Farbkanälen zugeordnet werden Ein Wert beschreibt ihre Stufe. 0 entspricht keinem Licht und 255 entspricht dem stärksten Licht. Die drei RGB-Farbkanäle sind reines Rot, reines Grün und reines Blau. Wenn alle drei Kanäle 255 sind, wird weißes Licht erzeugt, Rot ist 255, Grün und Blau sind 0. Es wird die Wirkung von reinem Rotlicht simuliert.

Mit den drei Parametern R, G und B als Koordinaten kann ein Einheitswürfel wie in Abbildung 1 dargestellt erhalten werden, um das RGB-Farbmodell zu beschreiben.

RGB ist ein additives Farbmodell. Die Helligkeit, Chromatizität und Reinheit der Lichtquelle werden in den drei Parametern R, G und B gemischt. Die Helligkeit L der Lichtquelle wird ausgedrückt als: L = 0,3R 0,6G + 0,1R. Natürlich sind die Koeffizienten hier nur Näherungswerte und ihre spezifischen Werte hängen vom verwendeten Phosphorstandard des Displays ab. Beim NTSC-Videosignalstandard sind die drei Koeffizienten 0,299, 0,587 und 0,144 der Reihe nach. Die Farblichtmischung wird auch als additive Farbmischung bezeichnet. Wenn verschiedene Farblichter gleichzeitig eingestrahlt werden, kann ein anderes neues Farblicht erzeugt werden. Wenn die Menge der unterschiedlichen Farbmischung zunimmt, nimmt die Helligkeit des Mischfarbenlichts allmählich zu und die Energie wird ebenfalls reduziert. grösser werden. Gleiche Mengen an rotem Licht und grünem Licht werden gemischt, um gelbes Licht zu erzeugen; gleiche Mengen an rotem Licht und blauem Licht werden gemischt, um Magenta-Licht zu erzeugen; gleiche Mengen an grünem Licht und blauem Licht werden gemischt, um cyanfarbenes Licht zu erzeugen; gleiche Mengen an rotem, grünem und blauem Licht werden gemischt, um weißes Licht zu erzeugen. Wenn die drei Grundfarben in unterschiedlichen Mengen gemischt werden, wird ein reicherer Farbmischeffekt erzielt.

Die diagonale Linie des Farbwürfels von Punkt (0,0,0) zu Punkt (1,1,1) ist gleich Rot, Grün und Korb bzw. überlagert, um verschiedene Graustufen zu erzeugen, ein Graustufenbild Alle Pixelwerte in fällt auf diese Diagonale, was bedeutet, dass der graue Farbraum eine Untermenge des RGB-Farbraums ist, und diese Diagonale wird als graue Linie bezeichnet. [nächste]

3 CMYK-Farbraummodell

Für digitales Proofing und Farbdruck, da Farbstoffe oder Pigmente verwendet werden, dh Gelb, Magenta und Cyan werden überlagert oder nebeneinander gelegt, um die Farbe des Originalmanuskripts zu zeigen. Theoretisch sollten nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung von Farbmaterialien die drei subtraktiven Farben Cyan, Magenta und Gelb gemischt werden, um die gleiche Anzahl von Farben wie beim RGB-Farbmodell zu erzeugen. Der CMY-Farbraum bildet je nach absorbierter Lichtmenge unterschiedliche Farben. Die Farbe nach der Überlagerung der ideal subtraktiven drei Grundfarben erscheint auch im Würfel in Abbildung 1. Seine drei Hauptfarben lassen sich nach folgender Formel berechnen:

CMY=111-RGB

Theoretisch kann durch das Mischen von Gelb-, Magenta- und Cyan-Tinten in unterschiedlichen Anteilen die Wiedergabe aller Farben erreicht werden. Das Mischen von 100 % Gelb, 100 % Magenta und 100 % Cyan kann Schwarz erzeugen. Da die beim Drucken verwendete Tinte jedoch keine ideale Tinte ist, dh die ideale gelbe Tinte sollte das sichtbare Licht von 500-700 nm vollständig reflektieren und das sichtbare Licht von 400-500 nm vollständig absorbieren, aber die tatsächlich verwendete gelbe Tinte ist nicht so, es ist bei 500. Die Reflexion von ~700nm ist unzureichend und die Absorption ist bei 400~500nm unzureichend. Der Grund dafür ist, dass die gelbe Tinte bei der Entwicklung eine geringe Menge an Magenta- und Cyankomponenten aufweist. Auch andere Tinten haben das gleiche Problem. Wenn wir beim Drucken oder Ausdrucken keine schwarze Tinte verwenden, ergibt die Mischung aus 100% Gelb, 100% Magenta und 100% Cyan eine Art Sepia, das kein echtes Schwarz zeigt. Normalerweise fügen wir Schwarz hinzu, um sicherzustellen, dass das Dunkel und das Grau nicht gegossen werden. Daher sollte eine schwarze Version hinzugefügt werden, um das echte Schwarz darzustellen. Aus diesem Grund wird oft auf das CMYK-Farbmodell Bezug genommen, das CMY-Farbmodell jedoch selten erwähnt. Das CMYK-Farbmodell wird hauptsächlich für Farben verwendet, die mit Farbmaterialien ausgedrückt werden müssen, z. B. Druckfarben, Farbdruckerausgabe, Malfarben usw.

Der CMYK-Farbraum sollte als Anwendungsfarbraum bezeichnet werden. Es bezieht sich im Wesentlichen auf die Größe von C-, M-, Y-, K-Punkten, die bei der Wiedergabe von Farben gedruckt werden. Daher ist der Wertebereich von CMYK 0% bis 100%, nicht 0 bis 255. C0%M0%Y0%K0% bedeutet Weiß und C0%M0%Y0%K100% bedeutet Schwarz. [nächste]

4 Konvertierung von RGB zu CMYK

Wenn Sie bei der Druckvorstufenplattenherstellung ein RGB-Bild in ein CMYK-Bild konvertieren möchten, müssen Sie das Bild unbedingt vom RGB-Farbraum in den CMYK-Farbraum konvertieren. Obwohl dies eine reine Farbraumkonvertierung ist, ist es üblich, sie als Split Color zu bezeichnen.

Beim Konvertierungsprozess gibt es zwei komplexe Probleme. Einer ist, dass die beiden Farbräume im Bereich des Farbausdrucks nicht genau gleich sind. Die Farbskala von RGB ist größer und die Farbskala von CMYK ist kleiner, daher ist eine Komprimierung der Farbskala erforderlich. Die zweite ist, dass diese beiden Farben mit einer bestimmten Ausrüstung zusammenhängen und die Farben selbst nicht absolut sind. Daher ist es erforderlich, eine Konvertierung über einen geräteunabhängigen Farbraum durchzuführen, beispielsweise über den LAB-Farbraum.

1) Farbkonvertierung

Beim Durchführen einer Farbzuordnung von einem Farbraum in einen anderen Farbraum werden drei Zuordnungsverfahren,"Farbskalakompression","Tonkompression" und"Weißpunktabbildung" kann verwendet werden, um den Farbraum des Geräts zuzuordnen.

①Farbskala-Komprimierung

Drei Methoden können verwendet werden. Eine besteht darin, die Farben in der Farbskala unverändert zu lassen, und die Farben außerhalb der Farbskala werden durch die nächstgelegenen Farben ersetzt; die andere Methode besteht darin, auch die Farben in der Farbskala unverändert zu lassen, und die Farben außerhalb der Farbskala werden mit Farbwiedergabe mit möglichst hoher Sättigung verwendet; Eine Methode besteht darin, Farben außerhalb der Farbskala an den Rand der Farbskala zu projizieren, und alle anderen Farben werden gleichmäßig in der Farbskala komprimiert und der entsprechende Farbwinkel ändert sich nicht, was zu einer Abnahme der Sättigung führt.

② Tonkompression

Es gibt zwei Methoden für die Gradationskomprimierung. Eine besteht darin, die Helligkeit in der Farbskala genau zu reproduzieren, und die Helligkeit außerhalb der Farbskala wird erhöht oder verringert, bis sie genau in der Farbskala liegt. Diese Methode bewirkt die Farbkontrastkompression im hellen oder dunklen Ton; Eine andere Methode besteht darin, die maximale Helligkeit der beiden Farbräume zu überlappen, die andere Helligkeit dynamisch anzupassen, d. h. eine gleichmäßige Komprimierung durchzuführen.

③Weißes Feld Mapping

Es gibt zwei Methoden für das Weißpunkt-Mapping. Eine besteht darin, den Farbtonwert des Farbraums des Eingabegeräts gleichmäßig auf den Farbraum des Ausgabegeräts zu projizieren, so dass das weiße Feld und der Standardbetrachter erhalten werden. Die Lichtquelle ist D50 und der Sichtwinkel beträgt 2° entspricht dem weißen Feld. Ein anderes Verfahren besteht darin, den Farbtonwert des Farbraums des Eingabegeräts relativ zum Weißgrad des Papiers oder Substrats in einen neuen Farbwert umzuwandeln. [nächste]

2) Farbübertragung bei der Farbseparation

Der Farbwert der Originalfarbe des Bildes ist L0, A0, B0, und das digitale Signal wird durch den Scanner oder die Digitalkamera gebildet, um in das Grafikverarbeitungssystem einzutreten. Im Allgemeinen wird das Farblicht des Manuskripts in drei Komponenten zerlegt: Rot, Grün und Blau, und das digitale Signal des Bildes ist R1, G1 und B1.

Dann wird das Farbbild auf dem Monitorbildschirm angezeigt. Der Bediener korrigiert die Bildfarbe in der Bildverarbeitungssoftware entsprechend dem Farbstatus des Bildes, und das verarbeitete Bildsignal wird R2, G2, B2. Um digitale Farbproofs auszugeben, werden die Bildfarben in R3, G3, B3 umgewandelt, um den Drucker zum Drucken anzutreiben, und die Farben werden auf das Druckpapier übertragen. Die Farben der Proofs sind L1, A1 und B1.

Um den Druck- und Kopieranforderungen gerecht zu werden, wird das Bild in einen Vierfarbmodus von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umgewandelt und die Farben werden von R2, G2, B2 auf Punktflächenverhältnisse Y1, M1 geändert. C1 und K1. Nach Ausschießen, RIP- und Laserbelichterausgabe wird der Farbauszugsfilm erhalten. Die Punktfläche auf dem Film ist Y2, M2, C2, K2, und nach dem Drucken ist die Punktfläche auf der Druckplatte Y3, M3, C3, K3: Schließlich werden auf der Druckmaschine die Farbpunkte vom Druck übertragen Platte zum Bedruckstoff, und das Punktflächenverhältnis wird Y4, M4, C4, K4, was zusammen mit dem Bedruckstoff die endgültige Druckfarbe L2, A2, B2 bestimmt.

3) Trennungsberechnung

Bei der Farbseparation muss zuerst der Schwarzwert berechnet werden und dann kann der YMC-Wert der anderen drei Farbkomponenten berechnet werden. Es gibt viele Methoden, um schwarze Platten zu erzeugen. Zu den in Photoshop verwendeten Schwarzplatten-Erzeugungsmethoden gehören UCR (Underground Color Removal) und GCR (Graukomponenten-Ersatz). Am Beispiel des Entfernens der Hintergrundfarbe muss die theoretische Umwandlung des Farbraums von RGB nach CMYK zuerst die R-, G- und B-Werte einlesen, Zwischengrößen c, m, y und k erzeugen und dann verwenden die Schwarzerzeugungsfunktion zum Generieren nach dem UCR-Prinzip Für die Schwarzplatte beziehen sich die Schwarzerzeugungsfunktion und die Hintergrundfarbenentfernungsfunktion auf die aktuell ausgewählte Papier- und Tintenkombination, die Mitteltonpunkterweiterungsfunktion jeder Farbplatte, die schwarze Tinte Volumenlimit und das Tintengesamtvolumenlimit.

Zum Beispiel: Bei einem gegebenen Satz von R-, G-, B-Werten (RGB stellt die Farbposition im Einheitswürfelfarbmodell dar) können die Zwischenwerte y, m und c mit der folgenden Formel berechnet werden.

　　C=1-R, m=1-G, y=1-B

Der durch das Entfernen der Hintergrundfarbe ermittelte Schwarzwert beträgt:

K=minc, m, y

Berücksichtigen Sie nach Erhalt der vier Zwischenwerte von c, m, y und k den Einfluss der Schwarzerzeugungsfunktion und der Hintergrundfarbenentfernungsfunktion, passen Sie mit der folgenden Formel an, um die endgültigen C, M, Y und K . zu berechnen Werte:

C=min{0, c-UCR(k)}

M=min{1.0, max(0.0, m-UCR(k))}

Y=min{1.0, max(0.0, y-UCR(k))}

K=min{1.0, max(0.0, BG(k))}

3) Farbseparationseinstellungen in Photoshop

Lassen Sie uns die Art der Trennung in Photoshop auswählen. Wir können die Hintergrundfarbe entfernen. UCR kann anstelle von GCR auch die Graukomponente wählen. Die Hintergrundfarbenentfernung ist eine Farbseparationsmethode, die den dunklen Teil der Graukomponente der Farbtinte entfernt und durch schwarze Tinte ersetzt. Seine typischen Vorteile sind: die Verwendung von billiger schwarzer Tinte als Ersatz für die teure Farbtinte, um die graue Komponente des dunklen Teils des Manuskripts zu kopieren, wodurch die Druckkosten gesenkt werden; gleichzeitig reduziert es auch die Dicke der gesamten Farbschicht, was einem schnellen Überdrucken und Anpassen zuträglich ist. Es erfüllt die Anforderungen des Hochgeschwindigkeitsdrucks und ist förderlich für eine neutrale Graubalance und eine neutrale Grauwiedergabe. Die Abtragsmenge ist in der Regel begrenzt, sie bestimmt die Länge des Schwarzplattentons, im Allgemeinen etwa 30 bis 40 %.

& quot;Grenze für schwarze Tinte" bezieht sich auf die maximal zulässige Menge an schwarzer Tinte im dunklen Bereich des Bildes. Es ist im Wesentlichen die Kalibrierung der Dunkeleinstellung auf dem schwarzen Farbauszugsfilm, die die Erzeugungskurve der Schwarzplatte beeinflusst. Unter normalen Umständen setzen wir ihn auf 90 bis 100 %."Gesamttintenlimit" bezieht sich auf die Summe der vier Farben Tinte, Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz. Eine zu hohe Gesamttinte wirkt sich negativ auf die Trocknung der Tinte aus und reduziert gleichzeitig die Druckgeschwindigkeit. Normalerweise stellen wir das Gesamttintenvolumen auf 220 % bis 300 % ein.

Die theoretische Grundlage der Substitution von Aschekomponenten besteht darin, dass es nicht notwendig ist, die drei Primärfarben Gelb, Fancy und Blau zu verwenden, um neutrale Asche zu erzeugen, die nur mit schwarzer Tinte erhalten werden kann. Dieser Prozess verkürzt die Tintentrocknungszeit, beschleunigt die Druckgeschwindigkeit und senkt die Druckkosten. In Photoshop haben wir eine Vielzahl von Modi zur Erzeugung von Schwarzversionen zur Auswahl: Keine, Leicht, Mittel, Schwer, Maximal und benutzerdefinierte Modi.

& quot;Unter Farbzusatz" bezieht sich auf das Hinzufügen von farbiger Tinte zum schwarzen Tintenüberdruck im dunklen Bereich des Bildes, so dass der dunkle Bereich des Bildes die neutrale Farbe des Bildes wiederherstellen und die Feinstufe des Bildes erhöhen kann. Im Allgemeinen beträgt die Hintergrundfarbverstärkung etwa 10%. Die Hintergrundfarbverstärkung wird aus der Entfernung der Hintergrundfarbe abgeleitet, die nur für den neutralen Graubereich des Bildes wirksam ist und für den Farbteil des Bildes nicht wirksam ist.

Die Ersetzung von Graukomponenten und die Entfernung der Hintergrundfarbe sind zwei verschiedene Konzepte. Die Entfernung der Hintergrundfarbe funktioniert nur in den dunklen Bereichen des Bildes, während die Ersetzung der Graukomponenten korrekt ist

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