Так, мною вказано digiKam, де шукати профіль мого монітора, у мене є профіль фотоапарата, який було застосовано до зображення, отриманого моїм програмним забезпеченням з роботи з цифровими негативами. Яким буде наступний крок у керуванні кольорами?
Вам слід вибрати робочий простір кольорів для редагування вашого зображення. Lcms перетворить ваше зображення з простору кольорів вашого фотоапарата до вибраного вами робочого простору за допомогою PCS, що визначається профілем кольорів вашого фотоапарата. Чому б просто не редагувати зображення у просторі кольорів, який описано профілем фотоапарата?
Врешті-решт, профіль фотоапарата має забезпечувати найкращу відповідність до кольорів, які здатен записувати фотоапарат, відповідно до процедури обробки цифрових негативів, чи не так? Робочі простори, подібні до sRGB і Adobe RGB, є просторами кольорів, які забезпечують добрі результати у процесі редагування. Наприклад, пікселі з рівними значеннями компонент у RGB мають виглядати нейтральними. Це означає, що всі пікселі зображення, яке було перетворено у відповідний робочий простір, з R=G=B, мають виглядати як сірі, чорні або білі на екрані. У багатьох профілях фотоапаратів ця умова «нейтральності» порушується.
У редакторі зображень digiKam передбачено меню для швидкого перемикання зображення з одного простору кольорів на інший¶
Втім, існує ще один аргумент на користь відмови від редагування вашого зображення у просторі кольорів вашого фотоапарата. Якщо ви поглянете на розміри файла з даними типового профілю фотоапарата, ви переконаєтеся, що цей файл має розмір від чверті до половини мегабайта або навіть більший. У цьому файлі міститься багато даних щодо всіх змін, які слід виконати для різних областей кольору і тональності початкового зображення, щоб отримати точне відображення кольорів за значеннями RGB, отриманими від інструменту обробки цифрового негатива. Профіль фотоапарата є точним (принаймні для кольорів на знімка), але не є математично гладким. З іншого боку, профілі робочих просторів кольорів є дуже малими за розмірами (половина кілобайта, а не половина мегабайта), оскільки у них палітру кольорів описано у термінах гладких, неперервних математичних функцій. У профілях робочих просторів не потрібно робити допусків на щодо неточність реальних датчиків, отже математичні перетворення, які буде виконано під час редагування зображення, будуть точнішими і гладкішими, ніж були б, якщо б ви спробували редагувати зображення у просторі кольорів фотоапарата.
Характеристики профілів робочих просторів:
Функцію перетворення, гамму, яка визначає ступінь зміни початкових значень лінійної інтенсивності, яку було виміряно датчиком фотоапарата, змінюють, щоб зробити редагування простішим або точнішим. Ці значення з фотоапарата підлягають перетворенню вбудованою програмою фотоапарата, а потім наближенню програмою для обробки цифрових негативів з метою отримання файла зображення.
Основні кольори RGB, які визначають діапазон кольорів, тобто палітру кольорів, яку покриває вказаний профіль.
Точка білого (зазвичай, D50 або D65, хоча можливе використання і інших значень), яка вказує температуру кольору точки білого робочого простору.
Перш ніж перейти до докладнішого розгляду робочих просторів, слід прояснити деякі помилки та неправильні тлумачення:
sRGB є як робочим простором, так і вихідним простором кольорів для зображень, призначених для показу у інтернеті та на моніторі (якщо ви є власником або власницею першокласного нового монітора з палітрою, ширшою за палітру, яку покриває sRGB, очевидно, у вас можуть бути інші думки щодо використання профілю вихідних даних: за використання іншого профілю ви зможете повністю скористатися перевагами вашого чудового і, сподіваємося, відкаліброваного та профільованого монітора, але, будь ласка, перетворіть ваші зображення у простір sRGB, перш ніж надсилати їх друзям!). Крім того, sRGB є типовим простором кольорів зображень, що надходять ззовні, для значної кількості домашніх та поширених комерційних принтерів. Цей профіль кольорів також є типовим простором у програмах для зображень без вбудованих профілів кольорів, які повідомляють програмі про те, який простір кольорів слід використовувати для розшифрування (перетворення) чисел RGB. Отже, якщо ви вважаєте, що користуватися керуванням кольорами не слід, ваш вибір у керуванні кольорами є простим: вкажіть всюди sRGB.
Всі файли JPEG, 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. 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 з вашого фотоапарата не потрібно призначати профіль фотоапарата, який потім буде перетворено у робочий простір за посередництва PCS. Кольори файлів JPEG з фотоапарата вже перебувають у робочому просторі.
Якщо у вас ще є якісь сумніви, зауважте, що наближений файл цифрового негатива вже не є файлом цифрового негатива: його було наближено, а потім виведено як TIFF, чиї значення RGB слід перетворити у робочий простір за допомогою профілю фотоапарата, PCS і lcms.
Використовуючи трохи поширеної у керуванні кольорами термінології, профіль фотоапарата і профіль вашого принтера є залежними від пристрою, а робочий простір буде незалежним від пристрою: його можна використовувати для будь-якого зображення, з будь-яким програмним забезпеченням з належним керуванням кольорами, байдуже, яким є походження зображення.
Вище було використано слова «перетворити» і «перетворення» як описову метафору дій, які lcms виконує під час переобчислення значень RGB з одного простору кольорів у інший за посередництва PCS. Існує чотири способи перетворення з одного простору кольорів до іншого: відчуттєвий (перцептуальний), відносний колориметричний, абсолютний колориметричний і за насиченістю. Питання вибору перетворення, яке слід використовувати для кожного з кроків обробки зображень, починаючи з файла цифрового негатива і завершуючи остаточним зображенням, не є предметом цього посібника. Стандартною порадою є: якщо не знаєте, яким способом скористатися, використовуйте відчуттєвий (перцептуальний).
Призначення профілю означає зміну значення трійок чисел RGB на зображенні вбудовуванням нового профілю без зміни самих значень RGB, пов’язаних з кожним пікселем зображення; перетворення означає вбудовування нового профілю, 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. Ви можете виконати декілька перетворень зображення з одного робочого простору у інший і, якщо редактор зображень належним чином керує кольорами, навіть якщо всі числа RGB у результаті перетворень зазнали змін, зображення на екрані не повинно змінитися (якщо не враховувати зазвичай непомітні, але обов’язкові зміни від накопичення розбіжностей у палітрах і помилок під час математичного округлення). Кожного ж разу, коли ви призначаєте новий робочий простір, а не перетворюєте зображення у новий робочий простір, вигляд зображення має більшою чи меншою мірою значно змінитися.
Керування кольорами пов’язане не лише з обробкою цифрових негативів. Керування кольорами виконується на всіх етапах обробки зображення, починали ви з файла цифрового негатива, який ви власноруч наблизили і перетворили на TIFF чи з файла JPEG або TIFF, створеного за допомогою вашого фотоапарата.
Яким робочим простором слід користуватися у digiKam? Робочі простори, подібні до sRGB або Adobe RGB, полегшують отримання добрих результатів редагування. Наприклад, пікселі з рівними значеннями компонентів трійки RGB виглядають у них нейтральними (сірими). Використання широких (за палітрою) робочих просторів призводить до постеризації, а використання вузьких робочих просторів — до обрізання. Вибір компромісного простору є завданням особи, яка виконує редагування.
Характеристики більшості профілів робочих просторів:
Місце палітри на Діаграмі (1) усіх кольорів, які є видимими пересічному людському оку.
Трикутник Палітра (2) визначає діапазон кольорів RGB профілю. Точку червоного кольору розташовано у нижньому правому куті, зеленого — згори, а синього — внизу ліворуч. Значення, які вказано уздовж ребра палітри від точок синього, зеленого і червоного кольорів, є спектральними кольорами у нанометрах.
Точка білого (3) для визначення загального динамічного діапазону профілю.
Гама для визначення функції перетворення профілю (не показано на палітрі).
Подробиці щодо діаграми CIE колірності профілю кольорів у digiKam¶
Практичні наслідки застосування різних первинних RGB, які відповідають ширшим чи вужчим робочим просторам, ми обговоримо нижче Практичні наслідки для точки білого робочого простору у разі вибору кожного з варіантів не є предметом цього посібника. Тут ми трохи поговоримо про практичні наслідки для гами робочого простору.
Гама профілю кольорів визначає, яке степеневе перетворення слід виконати для належного перетворення з вбудованого простору кольорів зображення (можливо, вашого робочого простору кольорів) до іншого простору кольорів з іншою гамою, зокрема (а) профілю монітора, що використовується для показу зображення на екрані, (б) нового робочого простору або (в) з вашого робочого простору до простору кольорів принтера.
Порада
Якщо говорити мовою математики, для степеневого перетворення ви нормалізуєте числа RGB і підносите отримані числа до відповідного степеня, що залежить від відповідних гам початкового та кінцевого просторів кольорів, а потім виконуєте операцію, обернену до нормалізації, щоб отримати новий набір чисел RGB. Цю роботу за вас виконує Lcms, коли ви наказуєте програмі перетворити зображення з одного простору кольорів до іншого.
Одним з практичних висновків з такого означення гами робочого простору є те, що чим вищим буде значення гами, тим більше окремих півтонів буде отримано у тінях, а отже на незатінених ділянках кількість тонів буде меншою. Отже, теоретично, якщо ви працюєте з дуже затіненим (з гамою темних тонів) зображенням, вам знадобиться робочий простір з вищим значенням гами. Якщо ж ви працюєте над зображенням з гамою світлих тонів, наприклад, зображенням весільного плаття, створених у денному сонячному світлі на тлі снігового поля, вам слід вибрати робочий простір з низьким значенням гами, щоб отримати доступ до всіх градацій світлих тонів зображення. Але для типових дій з редагування зображення майже всі використовують робочі простори зі значеннями гами 1,8 або 2,2.
Дехто намагається використовувати стандартне значення гами: 2.0. sRGB і LStar-RGB не є робочими просторами, заснованими на використанні гами. Замість неї у sRGB використовується гібридна гама, а у LStar-RGB — заснована на освітленості крива тональної реакції.
Окрім значень гама=1,8 і гама=2,2, єдиним іншим значенням гами для робочого простору, яке заслуговує на згадку, є значення лінійної гами або гама=1,0. Як вже згадувалося, дані, виведені до файлів libraw, мають лінійну гаму, якщо ви виводитимете дані у 16-бітовому форматі. Лінійна гама використовується під час створення зображень HDR (з високим динамічним діапазоном), а також у разі, коли бажано уникати помилок, пов’язаних з гамою, під час редагування звичайних зображень з низьким динамічним діапазоном.
На жаль і усупереч незаперечним математичним перевагам, робочі простори з лінійними гамами містять так мало тонів у тінях, що ними неможливо користуватися для редагування, якщо ви працюєте з 8-бітовими кольорами, і проблематично користуватися за 6-бітових кольорів. Коли настане день, коли ми зможемо редагувати наші 32-бітові зображення, створені за допомогою фотоапаратів з високим динамічним діапазоном на наших персональних суперкомп’ютерах, можна бути певним, ми користуватимемося робочими просторами з гама=1.
Залежно від параметрів, digiKam може просити вас перетворити робочий прості при завантаженні зображення до редактора зображень¶
Однією з ОСНОВНИХ проблем вибору робочого простору є те, що деякі робочі простори є ширшими за інші. Це означає, що вони покривають більшу частину видимого спектра (і, можливо, навіть містять уявні кольори — математичні конструкти, який насправді не існує). Перевагою використання таких ширших просторів є те, що у них можна отримати всі кольори отримані з фотоапарата і зберегти їх під час перетворення lcms з профілю вашого фотоапарата до величезного простору з’єднання профілів.
Зліва праворуч: профілі кольорів sRGB, AbodeRGB, WideGammutRGB та ProPhotoRGB у digiKam¶
Але збереження всіх можливих кольорів має свою ціну. Ймовірно, довільне цифрове зображення (винятками є зображення нарцисів з насиченими жовтими кольорами) містить лише невелику підмножину всіх можливих видимих кольорів, які здатен зареєструвати ваш фотоапарат. Ця мала підмножина з легкістю вкладається у один з менших робочих просторів. Використання дуже широких робочих просторів означає, що редагування вашого зображення (застосування кривих, насиченості тощо) може легко призвести до створення точок з кольорами, які просто не зможе показати пристрій призначення (принтер, монітор).
Отже під час перетворення з вашого робочого простору у простір пристрою виводу (наприклад, вашого принтера) доведеться відображати кольори зображення, яких немає у палітрі, частина цих кольорів може бути просто уявною, на простір кольорів вашого принтера зі значно меншою палітрою, що у найкращому разі призведе до неточностей у кольорах, а у найгіршому — до утворення смуг (постеризації — розривів у плавних переходах кольорів, наприклад, у кольорах неба) і обрізання (наприклад, ретельно створений вами плавний перехід тонів рожевого може стати суцільною ділянкою тьмяно-червоного кольору після перетворення до простору кольорів принтера).
Іншими словами, робочі простори з ширшою палітрою, за неправильної обробки, можуть призвести до втрати даних на виході Робочі ж простори з вузькою палітрою можуть обрізати дані на вході. Ось декілька загальних порад:
Для зображень, призначених для інтернету, використовуйте простір sRGB.
Щоб збільшити точність вашого редагування зображень (тобто найкраще скористатися обмеженою кількістю бітів без утворення смуг і обрізання під час перетворення вашого зображення у простір кольорів виводу), використовуйте найменший робочий простір, який містить всі кольори об’єкта, який ви фотографували плюс невеличкий додатковий простір для тих кольорів, які ви створите під час редагування.
Якщо ви працюєте з 8-бітовими кольорами, а не з 16-бітовими, оберіть вужчий робочий простір.
Якщо метою є додавання зображень до архіву, перетворіть ваш файл цифрового негатива на 16-бітовий TIFF у робочому просторі з широкою палітрою, щоб уникнути втрати даних щодо кольору Потім перетворіть цей архівний TIFF у вибраний вами робочий простір (перетворений робочий TIFF, звичайно ж, слід зберегти з іншою назвою) Докладніше про це можна дізнатися за цією адресою.
За допомогою засобу керування пакетною обробкою digiKam можна виконати пакетне перетворення просторів кольорів¶
Гама профілю кольорів визначає, яке степеневе перетворення слід виконати, щоб належним чином перетворити зображення з вбудованого профілю кольорів зображення (ймовірно, вашого робочого простору кольорів або профілю кольорів вашого фотоапарата) у інший профіль кольорів з іншою гамою, наприклад, вибраний вами робочий простір або профіль показу, який буде використано під час показу зображення на екрані, або з одного робочого простору у інший, або з вашого робочого простору до робочого простору принтера. Після обробки libraw ви отримаєте 16-бітове зображення з лінійною гамою Це означає, що гістограма отриманого файла зображення демонструватиме справжню кількість світла, яку було накопичено кожним елементарним датчиком матриці фотоапарата під час експозиції (взято з звідси). (Ось чому застосування профілю фотоапарата до даних, виведених libraw, також вимагає застосування перетворення гами для переходу до бажаного робочого простору, якщо у профілі фотоапарата не використано значення гама=1.)
One practical consequence of the gamma of a working space is that the higher the gamma, the more discrete tones are available for editing in the shadows, with consequently fewer tones available in the highlights. Changing the gamma of an image redistributes the number of tones available in the lighter and darker areas of an image. Theoretically, if you are working on a very dark-toned (low key) image you might want a working space with a higher gamma. And if you are working on a high key image, say a picture taken in full noon sunlight of a wedding dress with snow as a backdrop, you might want to choose a working space with a lower gamma, so you have more available tonal gradations in the highlights.
Якщо не брати до уваги теоретичні можливості, у реальному світі реального редагування зображень майже всі користуються робочими просторами з коефіцієнтом контрастності (гамою) зі значеннями 1,8 або 2,2. sRGB і L*-RGB є двома єдиними помітними винятками.
У sRGB використано функцію перетворення, близьку до функції перетворення моніторів CRT (а отже, не пов’язану з редагуванням зображень чи показом зображень на моніторах LCD). На відміну від більшості інших просторів кольорів RGB, гаму sRGB не можна вказати як єдине числове значення Загальне значення гами цього простору приблизно дорівнює 2,2, крива перетворення складається з лінійної (гама=1,0) ділянки поряд з чорним кольором і нелінійної ділянки для інших кольорів, де значення змінюється за степеневою функцією порядку 2,4, а гама (нахил на площині з логарифмічними координатами для вхідних і вихідних даних) змінюється від 1,0 до приблизно 2,3, що призводить до потреби у складних математичних обчисленнях під час обробки зображення.
У L*-RGB як функцію перетворення використано ту саму відчуттєво однорідну функцію перетворення, що і у просторі кольорів CIELab. У разі зберігання кольорів з обмеженими значеннями точності» за допомогою відчуттєво однорідної функції перетворення «можна покращити відтворення тонів.
Окрім значень гама=1,8 і гама=2,2, єдиним іншим значенням гами для робочого простору, яке заслуговує на згадку, є значення лінійної гами або гама=1,0. Як вже згадувалося, дані, виведені до файлів Libraw, мають лінійну гаму, якщо ви виводитимете дані у 16-бітовому форматі. Лінійна гама використовується під час створення зображень HDR (з високим динамічним діапазоном), а також у разі, коли бажано уникати помилок, пов’язаних з гамою, під час редагування звичайних зображень з низьким динамічним діапазоном.
Тема «помилок, пов’язаних з гамою» виходить за межі цього посібника. Але поширену пов’язану з гамою помилку, яку спричинено неправильним обчисленням освітленості у нелінійному робочому просторі RGB. Крім того, обчислення, які використовуються під час змішування кольорів для створення нових кольорів (подібні до тих, які виконуються під час застосування фільтра потеплішання кольорів зображення) призводять до помилок у гамі, якщо нові кольори обчислюються за допомогою попереднього перетворення всіх відповідних значень до їх лінійних відповідників.
На жаль і усупереч незаперечним математичним перевагам, робочі простори з лінійними гамами містять так мало тонів у тінях, що ними неможливо користуватися для редагування, якщо ви працюєте з 8-бітовими кольорами, і проблематично користуватися за 6-бітових кольорів. Коли настане день, коли ми зможемо редагувати наші 32-бітові зображення, створені за допомогою фотоапаратів з високим динамічним діапазоном на наших персональних суперкомп’ютерах, можна бути певним, ми користуватимемося робочими просторами з гама=1.
На 8-бітовому зображенні ви зможете побачити 256 тональних переходів від повністю чорного до повністю білого кольору На 16-бітовому зображенні теоретично таких переходів буде 65536 таких переходів Але пам’ятайте, що ці 16-бітові кольори було створено на основі 10-бітових (=1024 переходів), 12-бітових (=4096 переходів) або 14-бітових (=16384 переходів) кольорів, отриманих від вбудованого інструменту перетворення фотоапарата, — решта бітів доповнення до 16 отримано простим доповненням Отримані тони розподілено нерівномірно від світлих до темних. У режимі лінійної гами (у якому «бачить» речі матриця фотоапарата) на світлих ділянках набагато більше тонів, ніж на темних. Отже порада буде такою: якщо ви знімаєте для створення цифрового негатива, обирайте правильну експозицію, але так, щоб світлі ділянки не було переекспоновано.
Однією з основних проблем при виборі робочого простору є те, що деякі з робочих просторів ширші за інші, тобто вкривають більшу область видимого спектру (а отже включають певні уявні кольори — математичні конструкти, яких насправді не існує). Перевагою таких ширших просторів є збереження всіх кольорів, отриманих за допомогою фотографування і збережених під час перетворення Lcms з профілю вашого фотоапарата у простір з’єднання з дуже широкою палітрою та наступного перетворення у вибраний вами робочий простір.
Але збереження всіх можливих кольорів має свою ціну, про яку ми поговоримо нижче. Крім того, ймовірно, довільне цифрове зображення містить лише невелику підмножину всіх можливих видимих кольорів, які здатен зареєструвати ваш фотоапарат. Ця мала підмножина з легкістю вкладається у один з менших робочих просторів.
Використання дуже широкого робочого простору кольорів означає, що редагування вашого зображення (застосування кривих, збільшення насиченості тощо) може легко призвести до того, що ваш остаточний пристрій виводу даних (принтер, монітор) просто не зможе відтворити ці кольори (ви, звичайно ж, не зможете бачити їх і під час редагування). Отже, під час перетворення з вашого робочого простору до вашого пристрою виводу даних (наприклад, принтера) доведеться відображати кольори вашого зображення, які перебувають поза палітрою (вони можуть бути навіть суто уявними), на простір кольорів вашого принтера, який має набагато вужчу палітру.
Цей процес відображення, за найкращих умов, призведе до неточностей у кольорах і втрати насиченості. За найгірших же умов, відображення може призвести до утворення смуг (постеризації — пробілів там, де повинен бути плавний перехід кольорів, наприклад, на синьому небі) та обрізання (наприклад, ретельно створений вами плавний перехід тонів рожевого може стати суцільною ділянкою тьмяно-червоного кольору після перетворення до простору кольорів принтера). Крім того, знавці стверджують, що у 8-бітових зображеннях просто не вистачає тонів для покриття всієї палітри робочого простору без утворення смуг і втрати насиченості, навіть до перетворення до простору виводу даних. Отже, якщо ви оберете робочий простір з широкою гамою, переконайтеся, що ви редагуєте саме 16-бітове зображення.
Вікно властивостей профілю кольорів digiKam, у якому показано відомості щодо BestRGB¶
Підбиваючи підсумки, використання робочих просторів з широкою палітрою, за умов неправильної обробки, може призвести до втрати даних на виході. Використання робочих просторів з вузькою палітрою може призвести до обрізання даних на вході. Використання робочих просторів з палітрою середніх розмірів може бути «золотою» серединою.
Ось декілька з основних порад щодо вибору робочого простору:
Для зображень, призначених для інтернету, використовуйте (або принаймні перетворіть остаточне зображення) простір sRGB.
Щоб збільшити точність вашого редагування зображень (тобто найкраще скористатися обмеженою кількістю бітів без утворення смуг і обрізання під час перетворення вашого зображення у простір кольорів виводу), використовуйте найменший робочий простір, який містить всі кольори об’єкта, який ви фотографували плюс невеличкий додатковий простір для тих кольорів, які ви створите під час редагування.
Якщо ви працюєте з 8-бітовими кольорами, а не з 16-бітовими, оберіть вужчий робочий простір, щоб уникнути стинання або появи смуг на зображенні.
Якщо метою є додавання зображень до архіву, перетворіть ваш файл цифрового негатива на 16-бітовий TIFF у робочому просторі з широкою палітрою, щоб уникнути втрати даних щодо кольору. Потім перетворіть цей архівний TIFF у вибраний вами робочий простір з палітрою середнього або великого розміру (перетворений робочий TIFF, звичайно ж, слід зберегти з іншою назвою).
