Отображение Гаммы
Все физические устройства могут только воспроизводить подмножество из диапазона видимых цветов. Мы увидели, что это подмножество - устройство зависимое. Имеется таким образом проблема при отображении изображения, чья гамма не является подмножеством устройства отображения. С этим чаще всего сталкиваются, когда изображение произведено на одном устройстве, а отображается на втором. Например, когда объект, отображаемый на компьютерном графическом мониторе, должен быть напечатан. Для сравнения, гамма типичного принтера (Tektronix Устройство кадровой синхронизации IIIPXi) показана на рисунке 56 вместе с таковой типичного графического монитора (VAXstation 3540 24 разрядных дисплей). Большая часть синего блока гаммы монитора лежит вне гаммы принтера. С другой стороны, принтер может воспроизводить зелено-синие и сиренево-красные области, которые не могут отображаться на мониторе.
 |
Рисунок 56: Сравнение гамм принтера и монитора.
Имеется ряд cтратегий для преобразования цветов между двумя устройствами.
Одно простое решение состоит в том, чтобы использовать прямое отображение RGB к RGB или CMY. Преимущество этого состоит в том, что каждый уникальный цвет в гамме источника отображается к уникальному цвету в гамме адресата. Однако ни один из цветов не будет правилен. Например, при использовании пары гамм на рисунке 56, синий цвет монитора отобразился бы в синий цвет принтера. В этом примере синий цвет принтера очень близок к строке, соединяющей синий цвет монитора с красным цветом монитора. Таким образом он будет казаться фиолетовым, как смесь этих двух цветов.
Хотя это прямое отображение может быть полезно, когда цвета просто требуются, чтобы их можно было различить, общее требование состоит в том, что следует воспроизводить первоначальный цвет с самой большой воспринимаемой (а не измеряемой) точностью.
Один из вариантов состоит в том, чтобы использовать полную гамму первого устройства и аппроксимировать вне гаммовые цвета, которые получаются в результате.
Это показано на рисунке 57a.
Другой вариант, показанный на рисунке 57b, состоит в том, чтобы использовать только те цвета, которые находятся на пересечении гамм двух устройств. Это требует точного осуществления выборки и измерения гаммы в случае не аддитивных устройств, таких как принтеры. Это также представляет проблемы, когда цвета должны быть сгенерированы автоматически, например в затененных изображениях.
Компромиссное решение (рисунок 57c) состоит в том, чтобы ограничивать гамму первого устройства некоторой правильной формой, которая аппроксимирует гамму второго устройства. Это ограничивает число цветов вне гаммы, которое производится, позволяя в тоже время выбирать простые вычисления из определенного диапазона цветов. Однако такое решение строго ограничило бы диапазон возможных цветов, и все еще довольно сложное, чтобы его реализовать.
 |
5.7.1 Борьба с цветами вне гаммы
При условии, что специфическое изображение содержит цвета вне гаммы, должна быть разработана стратегия, чтобы иметь дело с ними. Возникающее в результате изображение будет содержать цвета, которые не являются полностью корректными. Цель состоит в том, чтобы уменьшить визуальное влияние таких изменений. Явление цветового постоянства помогает уменьшить сложность этой задачи. В любом преобразовании отображения такого характера наименее значимое изменение - сдвиг насыщенности. Сдвиги по шкале оттенков серого (светлее/темнее) также не слишком плохо реализуются, и при этом нет никаких внезапных разрывов. Всегда сдвиг по светлоте изображения допускается из-за цветового постоянства и адаптации глаза к различным уровням освещения, белое остается белым.
Сдвиги оттенка вообще нежелательны, особенно если цвет перемещается к цвету другого названия. Например, при перемещении цвет, который был первоначально синим, выглядит постепенно дальше от истины до тех пор, пока внезапно не начинает классифицироваться как зеленый или фиолетовый; воспринимаемый скачок в этой точке очень заметен.
Это психологический эффект, а не физический. Это соответствует третьей стадии визуальной обработки на рисунке 10. Ясно, цвета возле названной границы наиболее чувствительны к сдвигам оттенка.
Один метод состоит в том, чтобы отсечь все цвета вне гаммы к границам гаммы. Это имеет преимущество, которое заключается в том, что все цвета внутри гаммы не изменяются и будут казаться точными. Однако, как показано на рисунке 58, многие вне гаммовые цвета отобразятся к одному и тому же цвету. Это испортит калиброванные диапазоны цвета типа гладко затененных эффектов освещения. Разрывы в цветовом отношении визуально навязчивые.
 |
Другой способ состоит в том, чтобы равномерно масштабировать все цвета по направлению к серой оси, как показано на рисунке 59, чтобы преобразованный набор цветов входил в пределы внутри гаммы. Это обеспечивает плавные изменения цвета, хотя цвета могут потерять большую часть насыщенности. Однако оттенки останутся постоянными, так что изображение будет выглядеть узнаваемо подобным. Здесь может помочь нелинейное масштабирование, где цвета перемещаются тем прогрессивнее, чем дальше они от серой оси.
 |
Хороший метод практически состоит в том, чтобы масштабировать так, чтобы большинство - от 90 до 95 % - цветов попали внутрь гаммы. Затем выбросы отсекаются по границе. Это позволяет не подвергать большую часть цветов реальному цветовому сдвигу, только согласовать несколько выбросов.
Хотя это преобразование может быть выполнено один раз, чтобы отобразить всю гамму монитора к гамме принтера, дополнительная эффективность может достигаться путем вычисления преобразований для каждого изображения. Гамма изображения, являющаяся подмножеством гаммы монитора, будет скорее всего иметь меньшее количество выбросов. Потеря насыщенности может таким образом быть минимизирована. Конечно это требует более интенсивных вычислений.
6 Использование цвета
