La base de la gestió del color¶
Vista general¶
El punt d'un flux de treball per a la gestió del color és garantir que els colors que arriben des de la càmera o escàner tenen una relació predictible amb els colors que realment heu fotografiat o escanejat, que els colors que es mostren en el monitor coincideixin amb els colors que arriben des de la càmera o escàner, i que els colors que imprimiu o mostreu al web coincideixen amb els colors que es produeixen en la cambra fosca digital.
Un flux de treball de color típic adquireix imatges amb una càmera o un escàner, mostra imatges en un monitor i imprimeix imatges en una impressora. Tot i que cadascun d'aquests dispositius pot representar colors utilitzant valors RGB de 8 bits, no ho fan exactament de la mateixa manera. En concret, un valor RGB de (200,130,200) probablement correspondrà a tonalitats diferents de porpra en cadascun d'aquests dispositius. L'objectiu de la gestió del color és ajustar els valors RGB de les dades de la imatge a mesura que es mou des de l'entrada, a la visualització i a la impressió de manera que mantingui els mateixos colors percebuts en tots els dispositius.
La gestió del color funciona caracteritzant la capacitat de reproducció del color (també anomenat espai de color) de cada dispositiu (per exemple, càmera, escàner, monitor o impressora) en el que s'anomena un perfil ICC. Aquests perfils ICC es defineixen de manera que es poden utilitzar per a traduir els nombres RGB utilitzats per a representar un color específic en un punt del flux de treball, als nombres RGB apropiats per a representar el mateix color exacte en un altre punt del flux de treball. La gestió del color mitjançant conversions ICC s'il·lustra en la figura següent.
L'esquema general d'espais de color utilitzats en una aplicació de gestió de color com el digiKam¶
Per tal de poder convertir des de qualsevol espai de color a qualsevol altre espai de color, es va decidir que tots els perfils ICC es definirien de manera que puguin convertir entre l'espai de color del dispositiu i un espai de color de treball comú. Per tant, es mostren dues conversions ICC al diagrama per a convertir les dades d'una càmera en dades adequades per a la visualització en un monitor: una des de la càmera a l'espai de treball, i una altra des de l'espai de treball al monitor. Per tant, la gestió del color és en gran part una qüestió d'utilitzar els perfils de dispositiu apropiats per a permetre la conversió apropiada de les dades de la imatge a mesura que es mou de dispositiu a dispositiu.
Quan es tracta de la gestió del color, tothom vol saber quins botons que de prémer per a obtenir els colors correctes. Malauradament, la gestió del color implica prendre decisions informades a cada pas del flux de treball de processament de les imatges. L'objectiu d'aquesta secció és proporcionar suficient informació bàsica sobre la gestió del color, juntament amb enllaços a informació més detallada, per a permetre començar a prendre les vostres pròpies decisions informades.
Quan no cal la gestió del color¶
Si el flux de treball amb les imatges compleix tots els sis criteris llistats a continuació, llavors no haureu de preocupar-vos per la gestió del color:
Esteu treballant en un monitor calibrat correctament a l'espai de color sRGB (vegeu aquesta secció del manual per a una descripció detallada de l'espai de color sRGB).
El vostre flux de treball amb les imatges comença amb una càmera que produeix JPEG en l'espai de color sRGB.
Treballeu exclusivament en l'espai de color sRGB per a l'edició.
La vostra impressora vol imatges en l'espai de color sRGB.
El vostre escàner produeix imatges en l'espai de color sRGB.
La vostra única altra sortida de la imatge és a través de correu electrònic o el web, on sRGB és l'estàndard de facto.
Definicions útils¶
Per entendre millor la gestió del color, hem de definir alguns termes clau:
El perfil ICC és un conjunt de dades que caracteritza un dispositiu d'entrada o sortida de color, o un espai de color, d'acord amb els estàndards promulgats pel Consorci Interglobal del Color (ICC). Els perfils descriuen els atributs de color d'un dispositiu en particular (o els requisits de visualització d'una imatge) mitjançant la definició d'un mapatge entre la font del dispositiu o l'espai de color de destinació i un espai de connexió de perfils (PCS). Aquest PCS és CIELAB (L*a*b*) o CIEXYZ. Els mapatges es poden especificar utilitzant taules, a les quals s'aplica la interpolació, o mitjançant una sèrie de paràmetres per a les transformacions.
(La secció de vista general simplificava excessivament el perfil ICC com a mapatge entre el dispositiu i un espai de treball, quan en realitat es converteixen a un PCS. Els PCS es poden considerar com un espai de color universal. Per tant, el flux des de la càmera al monitor pot implicar 4 conversions d'espai de color: càmera a PCS, PCS a espai de treball, espai de treball a PCS i PCS a monitor. Els motius d'aquests passos addicionals es descriuen a continuació.)
Gamut és l'amplitud de colors que es poden codificar amb precisió en una imatge, o representada per un dispositiu.
Punt blanc és un conjunt de valors RGB que serveixen per definir el color «blanc» en una imatge o reproducció.
Correcció de la gamma és una operació no lineal utilitzada per a codificar i descodificar valors en imatges per tal de reduir els defectes visuals causats per l'emmagatzematge de dades dels píxels amb un nombre finit de bits. Per exemple, les imatges estan codificades amb una gamma d'aproximadament 0,45 i descodificades amb la gamma recíproca de 2,2 per a la visualització en la majoria dels monitors d'ordinador.
Un exemple senzill d'aquesta conversió podria ser útil. Per a aplicar una correcció de la gamma de 2,2 a un valor de dades de 212 en una representació de 8 bits, dividiu el valor per 2^8 = 256 per tal de convertir a una escala de 0 a 1. En aquest cas 212/256 = 0,828. A continuació, eleva aquest valor a la potència de 2,2, 0,828^2,2 = 0,60. Llavors multiplicar per 256 per a convertir el resultat a una escala de 0 a 255: 0,660 * 256 = 169. La correcció de gamma aplica aquest mateix algorisme a cada color de cada píxel de la imatge, tot en temps real.
Els espais de color més simples es poden especificar mitjançant una combinació de gamut, punt blanc i gamma.
Convertir una imatge a un perfil nou incrusta el perfil nou a la imatge, però també canvia els nombres RGB a la imatge de manera que el significat dels valors RGB (és a dir, el color visible del món real representat pel trio de nombres RGB associats a cada píxel en una imatge) roman igual abans i després de la conversió d'un espai a un altre.
Si els espais només difereixen per les seves gammes, llavors la conversió implica la correcció de la gamma utilitzant les gammes respectives dels espais de color inicial i final. Les conversions de color que impliquen gamut i punts blancs són matemàticament més complexes, però basades en una lògica similar.
En teoria, hauríeu de ser capaç de fer múltiples conversions d'una imatge des d'un espai de color a un altre, i si esteu utilitzant un editor d'imatges amb gestió del color, tot i que tots els nombres RGB de la imatge canviaran amb cada conversió, la imatge que aparegui a la pantalla hauria de ser la mateixa. En realitat, hi ha errors d'arrodoniment en cada conversió, i pot haver-hi retallat del gamut quan es passa d'un espai de color més gran a un de més petit. Per tant, la precisió de color d'una imatge es degradarà una mica cada vegada que convertiu des d'un espai a un altre.
Assignant un perfil de color canvia el significat dels nombres RGB en una imatge incrustant un perfil nou sense canviar els nombres RGB reals associats amb cada píxel de la imatge. Quan simplement assigneu un perfil de color nou, l'aparença de la imatge hauria de canviar més o menys dràsticament (normalment a pitjor, llevat que el perfil equivocat s'hagués incrustat inadvertidament a la imatge). L'única excepció es produeix en assignar inicialment un perfil de càmera al fitxer d'imatge que obteniu del programari de processament RAW. Aquesta és una excepció perquè l'assignació és presumiblement el perfil de color correcte per a una imatge produïda per aquesta càmera.
Perfils dependents i independents del dispositiu: un perfil de càmera, un perfil de l'escàner, el perfil del monitor i el perfil de color de la impressora són tots els perfils dependents del dispositiu; aquests perfils només funcionen amb el dispositiu específic per al qual s'han creat mitjançant la creació de perfils. Els perfils dels espais de treball i els espais de connexió de perfils són independents del dispositiu. Una vegada el Lcms (sistema de gestió de color de codi obert utilitzat en el digiKam) ha traduït un fitxer d'imatge a un espai de treball independent del dispositiu, en cert sentit ja no importa quin dispositiu va produir originalment la imatge. Però tan aviat com vulgueu mostrar o imprimir la imatge, el dispositiu de sortida (monitor, impressora) serà molt important i la imatge s'haurà de convertir al perfil del dispositiu de sortida.
Un fitxer RAW reconstruït no és un fitxer RAW. Per alguna raó, aquest punt senzill provoca una gran confusió. Però, després que un fitxer RAW s'hagi interpolat i reconstruït pel programari de processament RAW i que després s'hagi generat la sortida com a TIFF o JPEG, mentre el fitxer RAW original seguirà sent un fitxer RAW, però el fitxer reconstruït només serà un fitxer d'imatge. Ja no serà un fitxer RAW.
Lineal té dues definicions relacionades i que es confonen amb facilitat. Lineal pot significar que la tonalitat de la imatge reflecteix la tonalitat de l'escena original fotografiada, en lloc de ser alterada per l'aplicació d'una corba S o altres mitjans per a canviar la tonalitat local i global. També pot significar que la corba de transferència de la gamma de l'espai de color és lineal. Una imatge pot ser lineal en qualsevol d'aquests dos sentits, en tots dos o cap. Una imatge RAW desenvolupada per Libraw és lineal en ambdós sentits. La mateixa imatge desenvolupada pel programari de processament RAW de Canon no serà lineal en cap sentit.
HDR i LDR no es refereixen a la profunditat de bits de la imatge. Marge dinàmic elevat i marge dinàmic baix es refereixen al marge dinàmic total abastat per una imatge. Una imatge de marge dinàmic baix normal, diu que abasta unes 5 parades (la càmera digital mitjana en aquests dies pot acomodar fàcilment 8 o 9 parades), es poden desar com una imatge de 8, 16, 32, o fins i tot de 64 bits, depenent del programari, però emmagatzemar amb més bits no augmentarà el marge dinàmic de la imatge. Només canviaran el nombre de passos discrets des dels tons més brillants fins als tons més foscos de la imatge. Per contra, una escena de 22 parades (molt més enllà de la capacitat d'una càmera digital orientada al consumidor, sense utilitzar múltiples exposicions) es pot desar com una imatge de 8 o de 16 bits, però la imatge resultant exhibirà un efecte de cartell extrem (és a dir, mostrarà un efecte de cartell en qualsevol abast tonal donat, ja que en realitat es pot mostrar en un monitor típic alhora), a causa dels relativament pocs passos tonals discrets disponibles des del to més brillant fins al més fosc en la imatge.
Els JPEG produïts a la càmera no necessiten un perfil de la càmera: tots els JPEG (o TIFF) que surten directament d'una càmera (fins i tot si són produïts per càmeres instantànies que no us permeten desar un fitxer RAW) comencen la seva vida dins de la càmera com un fitxer RAW produït pel convertidor d'analògic a digital de la càmera. Si deseu les vostres imatges com JPEG, el processador dins de la càmera interpolarà el fitxer RAW, assignarà un perfil de la càmera, traduirà els nombres RGB resultants a un espai de treball (generalment sRGB, però de vegades pot triar AdobeRGB, depenent de la càmera), farà la compressió JPEG i emmagatzemarà el fitxer JPEG a la targeta de la càmera. Per tant, no cal assignar un perfil de la càmera als fitxers JPEG (o TIFF) de la càmera per tal de traduir-los a un espai de treball. Els fitxers JPEG d'una càmera ja es troben en un espai de treball.
Espai de connexió de perfils¶
Suposem que la Libraw produeix una imatge TIFF de 16 bits a partir d'un fitxer RAW produït per una càmera particular (fabricant i model). La pregunta llavors es converteix en: què significa cada trio particular de valors RGB assignats a cada píxel de la imatge en termes d'un estàndard absolut, fent referència a un observador ideal? I fins i tot és possible definir un observador ideal? Les persones reals fins i tot veuen els mateixos colors quan miren al món?
El 1931 el Consorci Internacional del Color va decidir fer un mapa i descriure matemàticament tots els colors visibles per a les persones reals en el món real. Ho van fer mostrant a moltes de persones un munt de colors, demanant-los que diguessin quan aquest color coincideix amb aquell color. Aquesta prova es va complicar pel fet que dos colors que visualment coincideixen es poden produir amb diferents combinacions de longituds d'ona. La percepció humana del color depèn del fet que tenim tres tipus de cons receptors amb una sensibilitat màxima a la llum en longituds d'ona d'aproximadament 430, 540 i 570 nm, però amb una superposició considerable en la sensibilitat entre els tipus diferents de con. Una conseqüència de com veiem el color és que moltes combinacions diferents de diferents longituds d'ona de la llum es veuran com el mateix color.
Al final, l'ICC va produir l'espai de color CIE-XYZ que descriu i modela matemàticament tots els colors visibles per a un observador humà ideal. El terme ideal en aquest cas significa que el modelatge es va basar en la resposta mitjana de molts individus.
A la pràctica, aquest espai de color que abasta la percepció humana no és un perfil de color en el sentit normal de la paraula. Més aviat proporciona un espai de referència per a descriure tots els colors. Els sistemes de gestió del color normalment utilitzen l'espai de color CIE-XYZ com a Espai de connexió de perfils (PCS) per traduir els valors RGB de color d'un espai de color a un altre. Per exemple, es necessita un perfil de càmera per a caracteritzar o descriure amb precisió la resposta dels píxels d'una càmera donada a la llum que entra en aquesta càmera de manera que aquests colors es poden assignar en un espai de treball. Els perfils de càmera ICC funcionen primer convertint els valors RGB en un espai de connexió de perfils absolut, sovint basat en CIE-XYZ, i després des de l'espai de connexió de perfils a l'espai de treball escollit.
El CIE-XYZ no és l'únic espai de connexió de perfils. Un altre espai de connexió de perfils d'ús comú és CIE-Lab, el qual deriva matemàticament de l'espai CIE-XYZ. El CIE-Lab està pensat per a ser perceptivament uniforme, és a dir, un canvi de la mateixa quantitat en un valor de color haurà de produir un canvi d'aproximadament la mateixa importància visual.
Les tres coordenades del CIE-Lab representen la claredat del color (L = 0 produeix negre i L = 100 indica blanc difús; el blanc especular pot ser més alt), la seva posició entre vermell/magenta i verd (a, valors negatius indiquen verd mentre que els valors positius indiquen magenta) i la seva posició entre groc i blau (b, els valors negatius indiquen blau i els valors positius indiquen groc).
El programari utilitzat en el digiKam per a traduir des del perfil de la càmera a l'espai de connexió de perfils i des de l'espai de connexió de perfils a l'espai de treball escollit i, finalment, a l'espai de sortida escollit (per a la impressió o potser la visualització del monitor) es basa en Lcms (el motor Little Color Management).
Pel que val la pena, Lcms fa conversions més precises que el motor de conversió de color patentat d'Adobe. A més, la conversió RAW en el digiKam es basa en la descodificació del fitxer RAW propietari realitzat per la LibRaw. Aquesta biblioteca és un component excel·lent de codi obert, ja que sense ella tots estaríem atrapats utilitzant el programari propietari de només Windows o només Mac, el qual ve amb les nostres càmeres digitals. Els algorismes de reconstrucció de la LibRaw (que no s'han de confondre amb la descodificació abans esmentada del fitxer RAW propietari), produeixen resultats iguals o superiors als del programari comercial de codi tancat.
Resumint, totes les conversions de gestió del color es fan a i des d'espais de connexió de perfils que es defineixen amb un gamut de color que coincideix estretament amb la percepció humana. El PCS s'utilitza internament en el procés de conversió, i mai es veuran dades en el PCS. Però podeu pensar en un Espai de connexió de perfils com un Traductor universal entre tots els altres perfils de color.
Connexions de l'espai de color¶
El flux de treball que una imatge típica podria seguir en el transcurs del seu viatge des del fitxer RAW de la càmera fins a la sortida final inclou els passos següents:
Lcms utilitza el perfil de la càmera, també anomenat perfil d'entrada, per a traduir els nombres RGB interpolats produïts per la LibRaw, els quals només tenen significat en relació amb la vostra càmera (marca i model), amb un segon conjunt de nombres RGB que només tenen significat en l'espai de connexió de perfils.
Lcms tradueix els nombres RGB de l'espai de connexió de perfils als nombres corresponents en el vostre espai de treball, triat de manera que pugueu editar la imatge. I una vegada més, aquests nombres d'espai de treball només tenen sentit en relació amb un espai de treball determinat. El mateix vermell, parlant a un nivell visual, és representat per trios diferents de nombres RGB en espais de treball diferents; i si assigneu el perfil equivocat, la imatge es veurà una mica malament o molt malament en funció de les diferències entre els dos perfils.
Mentre esteu editant una imatge a l'Espai de treball, Lcms s'utilitza per a traduir tots els nombres RGB de l'espai de treball de nou a l'Espai de connexió de perfils, i després als nombres RGB correctes que permeten al vostre monitor (el vostre dispositiu de visualització) per a donar-vos la representació de la visualització més precisa possible de la imatge. Aquesta traducció a l'espai de color de la pantalla es fa sobre la marxa i mai hauríeu d'adonar-vos que succeeix.
Quan esteu satisfet amb la vostra imatge editada estareu a punt per a compartir-la amb el món, Lcms tradueix els nombres RGB des de l'espai de treball cap a l'espai de l'espai de connexió de perfils i de nou cap a un espai de color de la impressora utilitzant un perfil de la impressora que caracteritzi la vostra combinació d'impressora/paper (si penseu a imprimir la imatge) o a l'espai de color sRGB (si penseu a mostrar la imatge al web o enviar-la per correu electrònic a amics o potser crear una presentació de diapositives per a reproduir-la en altres monitors).
Aquesta màgia de conversió de perfils també admet la provatura suau, la qual és una manera d'obtenir una vista prèvia a la pantalla del resultat que s'espera d'una sortida en un altre dispositiu, normalment una impressora. La provatura suau us mostrarà la diferència que s'espera abans que realment ho feu i malbarateu una tinta molt cara. Això permet millorar la configuració de color sense perdre temps i diners. Per a més informació vegeu la secció dedicada a la Provatura suau d'aquest manual.
Per descomptat, les conversions de perfil no són perfectes, especialment quan es converteixen entre espais que tenen gamuts diferents. Intenció de representació es refereix a la manera en què es gestionen els gamuts quan l'espai de color de destinació previst no pot gestionar tot el gamut. Per a més informació, consulteu aquesta secció d'aquest manual.
Ara que heu vist l'esquema de com s'utilitza la gestió del color per a convertir des de la càmera a l'espai de treball (per a editar) per a mostrar a la impressora, hauria de quedar clar que la gestió del color consisteix a aplicar els perfils adequats als dispositius que esteu utilitzant, i triar els espais de color adequats per a editar i emmagatzemar imatges. Així doncs, on obtenim els perfils i com triem un espai de treball? Aquests són els temes dels apartats següents.