Основним питання роботи з керуванням кольорами є забезпечення передбачуваної відповідності кольорів зображення, які було отримано за допомогою фотоапарата або сканера, кольорам справжніх об’єктів зйомки та сканованих зображень; відповідності кольорів, які ви бачите на моніторі, кольорам, які було отримано у результаті зйомки або сканування, та відповідності кольорів надрукованих або оприлюднених у мережі зображень кольорам зображень, створених у результаті цифрової обробки знімків.
Загальна схема просторів кольорів, яку використано у програмі з керуванням кольорами, зокрема digiKam¶
Коли йдеться про керування кольорами, найпоширенішим питанням є просте питання: «Які кнопки мені слід натиснути, щоб отримати бажані результати?» На жаль, керування кольорами не передбачає єдиної відповіді на це питання: на кожному з кроків обробки зображення вам доведеться робити осмислений вибір. Метою цього розділу є надання вам достатніх базових знань з керування кольорами та посилань на докладніші відомості. На основі отриманих знань ви зможете робити обґрунтований вибір, який залежатиме від потрібних вам результатів.
Нижче наведено деякі додаткові коментарі та визначення, які допоможуть розібратися у керуванні кольорами.
Призначити профіль означає змінити значення трійок чисел RGB на зображенні вбудовуванням нового профілю без зміни самих числових значень RGB, пов’язаних з кожним з пікселів зображення. Перетворити у профіль означає вбудувати новий профіль, але вже зі зміною чисел RGB відповідно до значень RGB — тобто видимих кольорів, яким відповідають трійки чисел RGB, пов’язані з кожним з пікселів зображення, — так, щоб вони були однаковими до і після перетворення з одного простору у інший.
З іншого боку, кожного разу, коли ви призначаєте новий робочий простір, а не перетворюєте зображення у новий робочий простір (за винятком випадків, коли профіль фотоапарата призначається до файла зображення, який ви отримуєте від вашого програмного забезпечення з обробки цифрових негативів), вигляд зображення має більшою чи меншою мірою змінитися (зазвичай, погіршитися, якщо до зображення раніше не було ненавмисно вбудовано помилковий профіль).
Теоретично, у вас має бути можливість виконати декілька перетворень зображення з одного робочого простору у інший, і хоча всі трійки чисел RGB на зображенні змінюватимуться під час кожного з перетворень, зображення, показане на екрані, має залишатися незмінним. Насправді ж, через помилки округлення під час кожного з перетворень, вже не кажучи про обрізання палітри під час переходів від ширших до вужчих робочих просторів, кожне з перетворень з одного простору у інший призводитиме до втрати якості зображення.
Залежні від пристрою і незалежні від пристрою профілі: профіль фотоапарата, профіль сканера, профіль вашого монітора та профіль кольорів вашого принтера є залежними від пристроїв профілями*. Ці профіль працюють лише для окремих пристроїв, для яких їх було створено шляхом профілювання. Профілі робочих просторів і простір з’єднання профілів є незалежними від пристроїв. Після того, як файл зображення буде перетворено за допомогою Lcms на незалежний від пристрою робочий простір, більше не матиме значення, за допомогою якого саме пристрою було створено зображення. Але, тільки-но ви вирішите, що ваше зображення слід показати або надрукувати, параметри використаного пристрою (монітора, принтера) матимуть велике значення, а для показу чи друку знадобиться залежний від пристрою профіль.
Наближений файл цифрового негатива не є файлом цифрового негатива. З певних причин цей простий факт призводить до багатьох непорозумінь. Після того як файл цифрового негатива було наближено програмним забезпеченням з обробки цифрових негативів і виведено до файла TIFF або JPEG, початковий файл цифрового негатива, звичайно ж, залишиться файлом цифрового негатива, але наближений файл буде лише файлом зображення. Цей файл вже не буде файлом цифрового негатива.
Слово лінійне має два пов’язаних між собою визначення, які легко сплутати. «Лінійне» може означати, що тональність зображення відповідає тональності початкових об’єктів під час фотографування і її не було змінено застосуванням S-кривої (кривої насиченості) або іншого способу зміни локальної і глобальної тональності. Крім того, це може означати, що крива перетворення гами простору кольорів є лінійною. Зображення може бути «лінійним» у межах одного з цих означень, обох означень або жодного з означень. Зображення цифрового негатива, створене за допомогою libraw, є лінійним у межах обох означень. Те саме зображення, створене за допомогою програми для обробки цифрових негативів від Canon, не буде лінійним за жодного з означень.
Визначення HDR (високий динамічний діапазон) та LDR (низький динамічний діапазон) не пов’язано з бітовою глибиною кольорів зображення. Ці визначення стосуються загального динамічного діапазону, що вкривається кольорами зображення. Звичайне зображення з низьким динамічним діапазоном, який вкриває, скажімо, всього лише 5 «інтервалів» (посередній сучасний фотоапарат з легкістю може дати 8 або 9 інтервалів), можна зберегти як 8-, 16-, 32- або навіть 64-бітове зображення, залежно від вашого програмного забезпечення, але динамічний діапазон зображення таким чином підвищити не можна. Зміниться лише кількість окремих кроків від найяскравішого до найтемнішого тонів на зображенні. І навпаки, кадр з 22 інтервалами (що значно перевищує можливості зорієнтованих на споживача цифрових фотоапаратів, якщо не використовувати декілька експозицій) можна зберегти як 8- або 16-бітове зображення, але отримане зображення значно постраждає внаслідок утворення смуг (тобто спостерігатиметься значна смугастість у будь-якому тональному діапазоні, який може одномоментно показувати типовий монітор) через відносно невелику кількість доступних дискретних тональних кроків від найсвітлішого до найтемнішого тонів зображення.
Зображення JPEG, створені у фотоапараті, не потребують профілю фотоапарата. Всі зображення JPEG (або TIFF), отримані безпосередньо за допомогою фотоапарата (навіть створені фотоапаратами типу «навів і клацнув», які не дозволяють зберігати зображення цифрових негативів), починають своє життя у фотоапараті як файл цифрового негатива, створений аналогово-цифровим перетворювачем фотоапарата. Якщо ви зберігаєте ваші зображення у форматі JPEG, інструмент обробки у самому фотоапараті наблизить файл цифрового негатива, призначить профіль фотоапарата, перетворить отримані числа RGB у робочий простір (зазвичай, sRGB, але іноді ви можете вибрати AdobeRGB, все залежить від фотоапарата), виконає стискання JPEG і збереже файл JPEG на картці фотоапарата. Отже, для файлів JPEG (або TIFF) з вашого фотоапарата не потрібно призначати профіль фотоапарата, який потім буде перетворено у робочий простір. Кольори файлів JPEG з фотоапарата вже перебувають у робочому просторі.
Корисні математичні відомості, якщо ви маєте справу з лінійним виводом гами libraw: з математичної точки зору, під час перетворення гами ви нормалізуєте (тобто виконуєте ділення на 256, якщо працюєте з 8-бітовими значеннями) числа RGB і підносите отримані числа до відповідного степеня, залежного від гам початкового і кінцевого просторів кольорів, а потім виконаєте повторну нормалізацію результатів для нового набору чисел RGB. Неважко, але дуже повчально виконати ці дії за допомогою калькулятора для декількох наборів чисел RGB у діапазоні від (0,0,0) до (255,255,255), щоб поспостерігати за тим, як змінюються числа RGB під час перекодування з однієї гами до іншої. Lcms виконує це завдання, коли ви наказуєте Lcms перетворити зображення з одного простору кольорів у інший.
Захищені патентним законодавством робочі простори та робочі простори з можливістю законного лівого копіювання:
AdobeRGB, Adobe WideGamutRGB і Kodak/Adobe ProPhotoRGB (Kodak і Adobe ProPhoto є одним простором кольорів, але з різними фірмовими назвами) та їх незапатентовані відповідники без фірмових назв.
За допомогою засобу перетворення просторів кольорів digiKam ви можете перемикатися на інший профіль кольорів¶
та декілька інших просторів, які можна було б додати до цього списку, більшою чи меншою мірою придатні як робочі простори. Вибір робочого простору, який ви маєте використовувати залежить від ВАШИХ і лише від ВАШИХ вимог як редактора ВАШИХ цифрових зображень, які буде використано з ВАШОЮ метою (поширення у інтернеті, друк тощо). Але, якщо вдатися до критики, у разі використання профілю робочих просторів Adobe або інших захищених авторським правом профілів робочих просторів, дані Exif вашого зображення міститимуть відповідну інформацію щодо авторських прав.
Проба кольорів є способом попереднього перегляду на екрані (моніторі) результатів, яких слід очікувати від виводу на інший пристрій, типово, принтер. Проба кольорів продемонструє вам відмінності, яких слід очікувати, до створення остаточного відбитка (без витрати дорогого чорнила). Таким чином, ви зможете покращити параметри відтворення без зайвих витрат часу та грошей. Щоб дізнатися про це більше, ознайомтеся із відповідним розділом цього підручника.
Відтворення кольорів — це спосіб обробки палітри у разі, якщо простір кольорів призначення не може вмістити всю поточну палітру кольорів. Щоб дізнатися про це більше, ознайомтеся із відповідним розділом цього підручника.
Отже, питання, яке постає для кожної трійки значень RGB у, наприклад, 16-бітовому tiff, створеному за допомогою libraw, є таким: «Як саме виглядає ця трійка значень RGB для кожного з пікселів, з яких складається зображення, створене за допомогою саме цього фотоапарата (певного виробника і певної моделі), з точки зору певного абсолютного стандартного еталонного або ідеального спостерігача».
Такий абсолютним стандартним еталоном ідеального спостерігача традиційно називають Профілем з’єднання кольорів (Profile Connection Space або PCS). Для точної характеризації або опису реакції деяких пікселів матриці фотоапарата на світло, що потрапило всередину фотоапарата, потрібен профіль фотоапарата. За допомогою цього профілю значення RGB у вихідному файлі, створеному інструментом перетворення цифрових негативів, можна перетворити спершу на значення у абсолютному просторі з’єднання профілів (PCS), а потім вже перетворити значення PCS на значення у вибраному вами просторі кольорів.
As a very important aside, in digiKam the software used to translate from the camera profile to the Profile Connection Space and from the Profile Connection Space to your chosen working space and eventually to your chosen output space (for printing or perhaps monitor display) is based on Lcms (the Little Color Management engine). For what it’s worth, Lcms does more accurate conversions than Adobe’s proprietary color conversion engine. Further, the RAW conversion in digiKam is based on decoding of the proprietary RAW file done by Libraw. This library, is a great open-source component as without it we’d all be stuck using the usually Windows or Mac only proprietary software that comes with our digital cameras. The Libraw’s interpolation algorithms (not to be confused with the aforementioned decoding of the proprietary RAW file), which are part of digiKam if properly used, produce results equal or superior to commercial, closed source software.
Існує два поширених просторів з’єднання профілів: CIELAB і CIEXYZ (див сторінку «Керування кольорами», розділ щодо перетворення кольорів (color translation), а потім сторінки щодо CIELAB і CIEXYZ у Вікіпедії). Lcms використовує профіль фотоапарата для перетворення значень RGB з наближеного файла цифрового негатива, тобто файла TIFF, створеного за допомогою libraw, у відповідний простір з’єднання профілів (Зазвичай, CIEXYZ. Чому CIEXYZ? Не було часу вивчити це питання). Простір з’єднання профілів насправді не є робочим простором. PCS можна уявляти як абсолютний еталонний простір, що використовується лише для перетворення з одного простору кольорів у інший. PCS — це неначебто універсальний інструмент перетворення для всіх профілів кольорів, які можуть зустрітися у зображенні на його шляху з файла цифрового негатива фотоапарата до остаточного відбитка:
У Lcms використовується профіль фотоапарата, який ще називають вхідним профілем, для перетворення наближених чисел RGB, створених за допомогою libraw, які мають значення лише для вашого фотоапарата (його параметрів виробника та моделі), на інший набір чисел RGB, який має значення лише у просторі з’єднання профілів (PCS).
Lcms перетворює числові трійки RGB простору з’єднання кольорів на відповідні числа у вибраному вами робочому просторі так, щоб ви змогли редагувати зображення. І знову ж таки, ці числа у робочому просторі мають значення лише відносно певного робочого простору. Однаковому, з точки зору спостерігача, червоному кольору у різних робочих просторах відповідають різні трійки чисел RGB. Якщо ви призначите неправильний профіль, зображення виглядатиме неправильно. Лише трохи неправильно чи дуже неправильно, залежить від відмінностей між двома профілями.
Під час редагування вашого зображення у вибраному робочому просторі, lcms має перетворювати всі числа RGB робочого простору у PCS, а потім знову у належні числа RGB, які уможливлять найточніший показ образу вашого зображення у процесі редагування на вашому моніторі (вашому пристрої показу). Це перетворення для показу виконується на льоту: ви навіть не помічаєте, коли воно відбувається, якщо всі дії виконуються належним чином. Якщо у діях з певної причини виникає помилка, зображення може бути неправильним, трохи неправильним або дуже, дуже, дуже неправильним.
Коли вас задовольнять результати редагування і зображення, і ви готові будете поділитися ним зі світом, lcms перетворить числа робочого простору RGB у простір PCS, а потім знову у простір кольорів принтера за допомогою характерної комбінації параметрів вашого принтера/паперу (якщо ви плануєте друк зображення) або у sRGB (якщо ви плануєте показ зображення у мережі або надсилання його електронною поштою друзям або, можливо, створення показу слайдів на моніторах, відмінних від вашого).
Повернімося трохи назад і поглянемо на перший з профілів кольорів, які зустрічає на своєму шляху зображення, тобто на профіль фотоапарата (див. точку 1 трохи вище). Фактично, libraw може самостійно застосувати профіль вашого фотоапарата (libraw використовує вбудований lcms). Але створення даних, які складаються з наближених значень RGB, отриманих на основі даних з файла цифрового негатива з фотоапарата і застосування до наближеного файла профілю фотоапарата є двома зовсім різними і відокремлюваними (відокремлюваними теоретично і практично для dcraw і лише теоретично для більшості інших інструментів перетворення цифрових негативів) кроками.
У цьому підручнику наведено трохи інформації щодо того, де шукати готові профілі фотоапаратів. Але можна констатувати прикрий факт роботи з цифровими зображеннями: профілі фотоапаратів, які постачаються компаніями Canon, Nikon тощо, не працюють належним чином з інструментами перетворення цифрових негативів, відмінними від створених виробником фотокамери закритих інструментів. Ось чому Bibble і Phase One (і Adobe, але ACR приховує створені Adobe профілі у коді програми), наприклад, змушені створювати власні профілі для всіх фотоапаратів, які ними підтримуються. Враховуйте цю схильність виробників до приховування, коли наступного разу купуватимете цифровий фотоапарат.
Повернімося до пошуків профілю фотоапарата для ВАШОГО фотоапарата. Єдиною відповіддю (якщо вам не вдалося знайти готового профілю, який задовольняє ваші потреби) є створення власного профілю фотоапарата або купівля такого профілю. Існує декілька комерційних служб, які надають послуги з профілювання (звичайно ж, за гроші). Крім того, ви можете скористатися Argyll для того, щоб профілювати ваш фотоапарат вручну. Автор ще не виконував цієї процедури, отже не може сказати про те, наскільки простим чи складним є процес профілювання фотоапарата. Але можна вважати, знаючи наскільки скурпульозними є творці Argyll, LPRof та lcms у питаннях керування кольорами, що створення вашого власного профілю фотоапарата є завданням, яке реально можна виконати з результатами, кращими за отримані за допомогою будь-якого профілювання закритим програмним забезпеченням. До того ж, компанія Canon не створюватиме профілів саме для ВАШОГО фотоапарата, — вони профілюватимуть фотоапарат, ПОДІБНИЙ до вашого.
Отже, тепер ваш файл цифрового негатива наближено за допомогою libraw, у вас вже є профіль фотоапарата і ви використали lcms для застосування профілю фотоапарата. Для чого всі ці складнощі? Точна відповідь містить багато математичних викладок та застосування науки про колір, які вже вилетіли з голови автора і, напевно, вилетять з вашої голови. Коротка відповідь, побудована з точки зору практики, полягає у тому, що ні простір кольорів профілю фотоапарата, ні простір з’єднання профілів (PCS) не є зручними просторами для редагування зображення.
Вашим наступним кроком є вибір робочого простору для редагування зображення. Отже, ви (або, точніше, рушій керування кольорами lcms, який використовує ваше програмне забезпечення з відкритим кодом для роботи з цифровими фотографіями) насправді виконуватимете подвійне перетворення. Спочатку lcms використає профіль фотоапарата для перетворення значень RGB для кожного пікселя у виведеному libraw зображенні без застосування профілю фотоапарата до згаданого раніше простору з’єднання профілів, потім lcms перетворить значення RGB кожного з пікселів з PCS до вибраного вами робочого простору.
digiKam може знаходити профілі кольорів, які встановлено у вашій системі і показувати список файлів у вікні налаштовування¶
