Что значит цветовое пространство не калибровано
Полагаю, каждому знакома ситуация, когда цвета на фотографиях не соответствуют ожиданиям. Мы не будем здесь рассматривать ситуацию с неверным балансом белого, а также плохие условия просмотра. Под плохими условиями просмотра будем понимать любые внешние факторы, влияющие на восприятие цвета. Ведь цвет — это ощущения зрителя. Это результат обработки нашим мозгом реакции сетчатки глаза на внешние стимулы. И важно учитывать, что результат восприятия будет отличаться в разных условиях просмотра. Поэтому важно исключать при оценке цвета внешние раздражающие факторы, прежде всего это яркость окружающего освещения, его цветовая температура и насыщенность цвета окружающих предметов. Помещения, в которых работают цветокорректоры обычно имеют строго нейтральный серый цвет и специальное приглушенное освещение.
Допустим, наша камера достаточно хорошо определяет баланс белого и обработку мы выполняем в нормальных условиях. Однако на выходе все равно получаются цвета, не соответствующие тому, что мы видели в реальности. Как добиться точной передачи цвета на каждом этапе рождения фотографии? С этим будем разбираться в этой статье.
Изображение до момента вывода на экран или на печать проходит несколько этапов преобразований и там, где необходимо выполнять операции с цветом, задействуется система управления этим самым цветом. Таким образом, система управления цветом (color management system, или сокращенно CMS) — это система, позволяющая управлять преобразованием между разными моделями представления цвета различных устройств (камер, принтеров, мониторов, файлов) с целью обеспечения хорошей цветопередачи. Надо понимать, что любые преобразования вносят погрешность, поэтому про абсолютную точность цветопередачи просто нет смысла говорить.
Модель представления цвета (или цветовая модель) — это абстрактная модель, описывающая цвет в некоторых координатах. Обычно используется три или четыре компоненты (координаты). Среди моделей представления цвета можно выделить самые распространенные — RGB, CMY, HSV, XYZ и Lab. RGB является аддитивной цветовой моделью, использующей красный, зеленый и синий цвета. CMY (обратная к RGB) — субтрактивная модель, использующая голубой, пурпурный и желтый цвета. HSV или HSB описывает цвет более понятным для художников способом: тоном (H), насыщенностью (S) и яркостью (V). XYZ очень близка к тому, как воспринимает цвет человеческий глаз, где условно X — отклик L-колбочек (красный), Y — M-колбочек (зеленый), а Z — S-колбочек (синий). Lab устроена так, что L задает яркость, а a и b компоненты определяют хроматическую составляющую цвета. CMY, в основном, используется в печати. В большинстве устройств используется модель RGB.
Любое устройство ограничено в своих возможностях. Эти ограничения выражаются в способности воспринимать (камеры, сканеры) или воспроизводить (мониторы, принтеры) цвета. Множество цветов, которое устройство способно воспроизвести или воспринять называется цветовым охватом (или гамут gamut). Охваты разных устройств отличаются. Чтобы хоть как-то стандартизировать охваты, были придуманы так называемые цветовые пространства, среди которых можно выделить стандартный sRGB, AdobeRGB, ProPhoto и еще с десяток других. Прошу учесть, что не существует цветового пространства устройства. Правильно говорить про цветовой охват. Устройство может охватить пространство sRGB, но не охватить полностью AdobeRGB. Трехмерное изображение некоторого цветового пространства в цветовой координатной системе L*a*b* показано ниже.
Итак, цветовое пространство — это модель представления цвета, имеющая свой охват. Например, охват AdobeRGB шире, чем у sRGB. Соответственно, можно сделать вывод, что шаг в координатах RGB у AdobeRGB шире, чем у sRGB.
Мы уже сказали, что охваты устройств отличаются и это является основной проблемой точной цветопередачи. Цветопередача состоит из ряда преобразований: из исходной модели данные преобразуются в промежуточную цветовую координатную систему, а затем в целевую модель.
Цветовая координатная система — это аппаратно-независимая цветовая модель, чаще всего представленная либо системой CIE XYZ, либо CIE L*a*b*. Каждая координата в ЦКС однозначно математически описывает цвет. Чтобы преобразовать цвета из одного цветового пространства в другое система управления цветом сперва преобразует из входящего цветового пространства в ЦКС, а затем из ЦКС в выходящее пространство.
А откуда система управления цветом знает соответствие цветов пространств и ЦКС? В этом ей помогают профили, или профайлы (profile). Профили содержат в себе указание с какой ЦКС он умеет общаться (XYZ или L*a*b*, т.н. Profile Connection Space (PCS)), и целую кучу таблиц преобразований, в зависимости от устройства. Эти таблицы преобразований четко указывают системе управления цветов, в какую координату превращается то или иное значение RGB устройства, или в какое значение RGB превращается координата PCS. Профили представляют собой довольно сложные по содержанию текстовые файлы с расширением ICC или ICM.
Цветовой охват входящего устройства занимает некоторую область в ЦКС. Может так получиться, что охват целевого пространства будет меньше. Помните еще, что охваты у разных устройств и пространств разные? Куда девать внеохватные цвета (иногда используют отвратительный термин внегамутные цвета)? Если в процессе цветопередачи, система управления цветом сталкивается с тем, что охват целевого устройства меньше исходного, происходит урезание (режим Perceptual Intent) или трансформация (сжатие) внеохватных цветов (режим Relative Colorimetric Intent).
Итак, RGB-данные, полученные c сенсора камеры преобразуются в некоторое цветовое пространство конкретной камеры и никто, кроме производителя ничего не знает про это пространство. CMS камеры преобразует эти данные в выбранное в настройках камеры пространство (обычно sRGB или AdobeRGB). Даже, если Вы снимаете в RAW, jpeg-превью все равно создается в каком-то из этих пространств. Это означает, что где-то в камере зашит фирменный профиль, который указывает как преобразовать входные данные в PCS и затем в целевое пространство (профили, а точнее алгоритмы преобразования из XYZ в sRGB или AdobeRGB стандартизированы). Так вот этот фирменный профиль должен считаться эталоном, т.е. обеспечивать точную цветопередачу. Однако, ситуация обстоит весьма странным образом. Даже с фирменным профилем (не важно, камерой создано итоговое изображение в jpeg или tiff, или фирменным конвертером на компьютере) точность цветов оставляет желать лучшего.
Что же делать в этой ситуации? Ответ простой — нужно взять полученное изображение и преобразовать его цвета в более точные. Необходимо создать профиль входного устройства. Для этого производится съемка специальной цветовой мишени и по ней специальными программами создается ICC или DCP-профиль камеры. Разумеется, в камеру этот профиль не зашить, но практически все RAW-конвертеры поддерживают использование профилей, что и позволяет добиться более точной цветопередачи. Поэтому некорректно говорить о том, что родной RAW-конвертер дает более правильные цвета, чем сторонние программы. Нужно учитывать, какие профили зашиты в конвертер. Однако не стоит игнорировать видение цвета производителем. В процессе создания цифровых камер принимает участие довольно большое количество профессионалов своего дела. И цвет превью из RAW нужно воспринимать именно как фирменный цвет, который в первую очередь должен стремиться не к точной передаче цветов, а к эстетичному восприятию изображения. Для этих целей определенные цвета могут намеренно искажаться (фирменными профилями).
Таким образом, цвет с превью RAW-файла может служить как репер и есть даже ряд способов снять эти эталонные значения цветов и использовать в сторонних RAW-конвертерах.
Для того, чтобы вывести изображение на мониторе или принтере, система управления цветом опять использует профиль цветового пространства файла (например, sRGB) для преобразования в PCS, а затем профиль устройства вывода, чтобы получить RGB данные для вывода. Профиль монитора обычно либо изготавливается производителем монитора, либо создается специальными программами с использованием специальных устройств. В результате процедуры калибровки получается ICC-профиль, который использует CMS операционной системы или конкретного программного продукта, например, Adobe Photoshop имеет свою CMS.
Говоря про профили, важно понимать, что изготовители оборудования не создают профили конкретного экземпляра устройства. Вместо этого создается некий стандартный профиль, который подходит для всех подобных устройств. То есть, часто можно найти на сайте производителя профиль какой-либо модели монитора, к примеру, но не конкретного экземпляра, купленного вами. Профиль конкретного экземпляра создается в процессе калибровки. То же самое касается и фотокамер и об этом уже было сказано выше. Еще раз, большинство RAW-конвертеров имеют некие стандартные профили, подходящие к модели камеры. Можно создать профиль именно для своей камеры. Есть методики и соответственно программное обеспечение для этого. Хотите точную цветопередачу? Для этого все устройства должны быть откалиброваны.
Мониторы и принтеры калибруются колориметрами или спектрофотометрами. Хочется отметить, что на сегодняшний день, большинство «офисных» мониторов не способны воспроизводить полностью даже простое пространство sRGB, поэтому калибровка может и поможет, но ожидать впечатляющих результатов от таких мониторов не стоит. Для работы с фотографиями необходимы мониторы хотя бы с простыми IPS-матрицами, но в идеале, конечно, нужен хороший профессиональный монитор с хорошим цветовым охватом. Замечу, что не все IPS-матрицы способны выдавать качественную картинку c отображением всех цветов стандартного пространства sRGB, поэтому перед покупкой изучите вопрос цветового охвата покупаемого монитора. Зачастую, калибровать мониторы можно на глаз. Если нет под рукой калибратора, достаточно в системе установить штатные профили, поставляемые производителями, необходимо понизить яркость монитора до определенного уровня и отрегулировать контраст, используя специальные обои для рабочего стола (обои можно скачать здесь).
Поскольку CMYK используется чаще всего в системах печати, а Lab в основном при цветокоррекции в Adobe Photoshop, будем далее говорить только о модели RGB. Именно с ней чаще всего работают фотографы.
Существуют несколько распространенных стандартов, описывающих цветовые пространства RGB: sRGB, Adobe RGB, ProPhoto RGB и т.п. Эти пространства имеют разный цветовой охват. Ниже на картинке показаны их примерные диапазоны. Из картинки наглядно видно, что наиболее продвинутым является ProPhoto RGB, затем идет Adobe RGB и самым маленьким является sRGB (s означает standard, а вовсе не stupid).
А теперь рассмотрим на практике цветовой охват своего монитора. Создаем в Adobe Photoshop новый файл в пространстве Lab.
Теперь нужно залить градиентом каналы a и b как показано на рисунке и в итоге получим изображение цветов в пространстве Lab.
А теперь через меню View->Proof Setup->Custom вызываем диалог настройки цветопробы
Указываем профиль своего монитора (который указан в системе управления цветом в настройках монитора). Обратите внимание, что Rendering Intent должен быть Absolute Colorimetric.
И не забываем указать опцию Gamut Warning.
Теперь у нас есть картинка, на которой отображаются только те цвета Lab (при значении Lightness=100), которые наш монитор способен выдать.
Далее необходимо открыть окно Levels (Ctrl+L), либо создать корректирующий слой Levels и для канала Lightness подвигать белый ползунок влево-вправо. При этом будет изменяться значение Lightness, а на изображении будет меняться область отображаемых цветов. Вот несколько скриншотов для экрана ноутбука, на котором я писал эту статью.
А теперь самое интересное. Копируем окно через Window->Arrange->New Window for .
И для этого окна задаем уже профиль sRGB (в дальнейшем можете задать профиль Adobe RGB и сравнить покрытие)
Далее двигаем вышеуказанный ползунок в окне Levels и сравниваем цветовые охваты. В моем случае часть sRGB пространства не отображается моей матрицей, но могут отображаться довольно много цветов из пространства Adobe RGB.
Таким же образом можно сравнивать сами цветовые пространства, например, сравните самостоятельно Adobe RGB и sRGB. Подвигайте ползунки и наглядно убедитесь в более широком диапазоне цветов в пространстве Adobe RGB.
При работе в широких цветовых пространствах бывает необходимо определить проблемные области, выходящие за пространство sRGB, подсветив их через Gamut Warning и в дальнейшем при обработке контролировать эти участки.
Теперь давайте поговорим немного о настройках камеры, поскольку очень часто спрашивают следующий вопрос: Каким образом нужно устанавливать настройку Color space (у Canon)?
Данная настройка определяет цветовое пространство, в котором будет создан JPEG файл. То есть, если Вы серьезно занимаетесь фотографией и снимаете в RAW, как положено, то по большому счету не важно, каким образом выставлена данная настройка, поскольку цветовое пространство будет указано на этапе конвертации из RAW.
Для тех же кто снимает сразу в JPEG выбор вроде бы очевиден, исходя из соображений, что Adobe RGB шире sRGB. А вот тут стоит оговориться. Дело в том, что для размещения в Интернете следует всегда использовать sRGB, поскольку информацию о цветовом пространстве могут игнорировать некоторые браузеры и воспринимать файлы в пространстве по умолчанию — sRGB, а также при загрузке на ряд сайтов, возможна скрытая и некорректная конвертация формата. В результате цвета могут стать просто фантастическими. Поэтому, поскольку, снимая сразу в JPEG, нормальные люди в дальнейшем не производят никакой коррекции и сразу сохраняют файлы на компьютере или выгружают в Интернет стоит устанавливать выше указанный параметр в sRGB!
Для тех же, кто снимает в RAW я бы рекомендовал устанавливать параметр в Adobe RGB по двум причинам. Во-первых, превью-миниатюра, которая сохраняется в RAW файле сохраняется в указанном цветовом пространстве и все известные мне RAW-конвертеры правильно отображают эти миниатюры. Во-вторых, гистограмма, которую часто приходится анализировать при съемке, рассчитывается именно по JPEG-миниатюре. Соответственно, чем больше пространство, тем лучше. Кстати, возможности цветового диапазона современных матриц близки примерно к пространству ProPhoto RGB, и потому, снимая в RAW всегда имеется хороший запас цветов, которыми можно безжалостно манипулировать на этапе постобработки.
Какие настройки нужно сделать в программах на компьютере для корректной работы с цветом?
Начну с Adobe Photoshop. Необходимо установить цветовые настройки через меню Edit->Color Settings. И вот тут возникает один из самых спорных вопросов — какое пространство следует использовать в качестве рабочего (Working Spaces).
Позволю себе процитировать понятную и простую рекомендацию от Александра Онищенко (фотограф, Украина) из ЖЖ:
«До тех пор, пока одновременно:
1. у Вас в голове нет четкого понимания, зачем именно Вам нужно AdobeRGB с более широким, чем у sRGB охватом;
2. Пока Ваше стремление использовать более AdobeRGB не подкреплено аппаратно (охват Вашего монитора не позволяет отобразить AdobeRGB);
3. Пока Вы не представляете, к чему могут привести переходы между пространствами с различным охватом,
работайте в sRGB и не парьтесь. «
Достаточно лаконично. Поэтому я предлагаю следующие опции. С большинством параметров, думаю, все понятно. В любом случае при наведении мыши на любой элемент в этом диалоге внизу отображается короткая справка.
Параметр Intent можно также установить в Perceprtual. Relative Colorimetric указывает, что при конвертации из одного пространства в другое нужно максимально сохранять цветовую составляющую, а не яркостную. Perceprtual, соответственно, действует наоборот. Use Dither актуален для 8-битных изображений для предотвращения постеризации при конвертации. Для 16-битных не важен.
В Adobe Camera RAW модуле соответственно необходимо указывать профиль, соответствующий рабочему пространству программы — sRGB (внизу экрана необходимо кликнуть на синюю ссылку с профилем).
Теперь подробней рассмотрим вопрос использования профилей камер. Производители камер не делятся со сторонними разработчиками конвертеров и тем более с фотографами профилями своих камер. То есть оригинальные профили можно использовать только в фирменных конвертерах: DPP, Capture NX и т.д. Сторонние разработчики вынуждены сами создавать свои профили. Это вовсе не означает, что хорошую картинку можно получить при конвертации только в фирменном конвертере. Вовсе нет. Более того, нет ровно никаких оснований полагать, что фирменные профили лучше профилей сторонних разработчиков.
В модуле Adobe Camera RAW, а равно как и Adobe Lightroom профили камер задаются в разделе (на вкладке) Camera Calibration. По умолчанию Camera Profile указан в Adobe Standard. Это некий стандартный профиль, используемый DNG-конвертером. Вместо него лучше задавать — Camera Standard, поскольку он ближе всего похож на то, что делает камерный jpeg-конвертер со стандартным стилем изображения. Некоторые думают, что эти профили как-то связаны со стилями изображения, заданными в камере в процессе съемки. В случае ACR, вообще не важно какой стиль изображения был задан в камере. Обработка цветов осуществляется непосредственно с использованием профиля в ACR. Стиль изображения влияет только на jpeg-миниатюру в RAW. В идеале нужно создавать свой dcp-профиль для своей камеры по отснятому ColorChecker и указывать именно его в разделе Camera Calibration.
Итак, в ACR, а также в Lightroom обязательно указываем теперь в Camera Calibration в параметре Camera Profile — Camera Standard либо свой созданный профиль для камеры. Причем профиль задается первым делом. Сперва профиль, потом все остальные коррекции. Можно в Lightroom, кстати, сделать пресет и прогонять его при импорте фотографий, а не указывать каждый раз нужный профиль.
Lightroom использует встроенные jpeg-миниатюры из RAW файлов при отображении миниатюр, а также при полноэкранном отображении файла первые секунды, пока не выполнится конвертация RAW. Lightroom преобразует RAW в пространство Melissa RGB (некая комбинация ProPhoto RGB с гамма-кривой sRGB) и нет никакой возможности задать что-либо другое. Но на экран выводятся цвета, преобразованные в пространство монитора, используя профиль производителя или полученный в результате калибровки. Для контроля выхода за пределы пространства sRGB в Adobe Lightroom также имеется механизм цветопробы цветов через опцию Soft Proofing (под изображением в модуле Develop).
В Adobe Lightroom при экспорте в Adobe Photoshop обязательно необходимо указать цветовое пространство, соответствующее рабочему пространству фотошопа.
Та же самая история и с Capture One. По умолчанию в программе подставляется профиль, созданный разработчиками из PhaseOne. PhaseOne Capture One в отличии от ACR использует ICC профили камер (на вкладке Color). Существует довольно много споров на тему что лучше, классический ICC или DCP от Adobe. Многие пользователи Capture One отмечают существенную разницу в цветах между Lightroom и Capture One. Я считаю тут каждый должен попробовать обе программы и самостоятельно решить, что лучше.
Кстати, при выгрузке из Capture One в Photoshop можно воспользоваться форматом DNG со встроенным профилем камеры (Camera profile).
Теперь поговорим об итоговых файлах, которые необходимо получить на выходе из RAW-конвертера. Файлы, равно, как и другие устройства, могут содержать профили или указание на использование стандартных цветовых пространств: sRGB, AdobeRGB, ProPhoto RGB и др. Тут важно четко понимать для чего готовятся файлы. Можно выделить три основных направления: для размещения в Интернет, для печати, для просмотра на экране.
Для Интернета всегда необходимо выгружать в пространстве sRGB и точка. Возможно в будущем, когда подавляющее большинство матриц мониторов будут поддерживать хорошие цветовые пространства, а я думаю эта эра уже не за горами, можно будет выгружать и в Adobe RGB или даже в ProPhoto RGB. Большинство браузеров уже поддерживает профили цветовых пространств, то есть занимаются колор-менеджментом. Тем не менее пока лучше выгружать в sRGB.
Для передачи файлов клиентам, за исключением полиграфических изданий и т.п., для просмотра на экране, я бы советовал также использовать sRGB при выгрузке. Это обусловлено возможными проблемами при отображении. Если же Вы уверены за свой монитор и его настройки, а также за свой просмоторщик изображений, и не планируете где-либо еще просматривать файлы, экспортируйте в Adobe RGB или ProPhoto RGB.
Для печати нужно уточнять профиль оборудования и по-хорошему следует готовить материал печати основываясь на ICC профилях принтера причем на конкретной бумаге. Если же они не доступны следует уточнять, доступна ли печать в пространстве ProPhoto RGB или в Adobe RGB.
Итак, подводя итоги можно сказать следующее, для правильной передачи цветовых координат необходимо соблюсти следующие условия:
1. Снимать в RAW, использовать пространство Adobe RGB для превью
2. Использовать откалиброванный монитор с хорошим цветовым охватом
3. В Adobe Photoshop установить корректно настройки рабочего пространства, в Adobe Camera RAW использовать профиль рабочего пространства и использовать профиль камеры на вкладке Camera Calibration, из Adobe Lightroom выгружать в формате psd в пространстве sRGB, в Capture One использовать ICC профили камеры, а при выгрузке в Adobe Photoshop использовать формат TIF или DNG со встроенным профилем камеры.
4. При выгрузке готового JPEG для Internet использовать пространство sRGB-8 бит.
5. Для печати необходимо уточнять профиль оборудования и использовать их при подготовке файлов.
Если при таком подходе наблюдаются проблемы с цветом, то чаще всего по моим наблюдениям это связано с некорректным цветовым профилем в операционной системе. К примеру, у меня есть ультрабук Asus ux52vs с достаточно хорошей матрицей, с которой уже можно обрабатывать файлы в пространстве sRGB (эксперименты с Gamut Warning выполнялись на этом ноутбуке, см. выше скриншоты), так вот, по своей глупости в настройках управления цветом я указал неверно один из четырех заводских профилей. В результате в фотошопе цвета стали с грязным желто-зеленым оттенком. Сперва я понять не мог, что не так. В результате в ходе ряда экспериментов нашел правильный заводской профиль ASUS_F2310003 и с ним все встало на свои места. Позже я откалибровал монитор и цвета стали заметно лучше. Использовал i1 Profiler.
Возможно, Вы ожидали увидеть в этой статье рекомендации использования цветовых пространств более широких чем sRGB. Я лишь призываю к здравому смыслу: не зачем в большинстве случаев обращаться к Adobe RGB и тем более ProPhoto RGB, поскольку результат чаще всего представлен будет в sRGB и для просмотра на других мониторах. Сторонники использования широких цветовых пространств часто аргументируют свой выбор, что это позволяет на этапе постобработки избегать клипинга цветов и прочих проблем. Да, в этом правда есть. Но для такой обработки необходима прежде всего аппаратная поддержка, так как обработка вслепую чревата мучительными переделками выполненной работы, а также четкое понимание того, что делается с изображением.
Дополнительные материалы:
Домашнее задание
Проверьте по методике, описанной в данной статье, охват своего монитора. Используйте профиль, установленный в системе. Если используется профиль по-умолчанию, необходимо посмотреть профили на дисках, прилагаемых к монитору при покупке, либо на сайте производителя.
Источник
