Barvno upravljanje
Kako
barve vidimo se spreminja od človeka do človeka, ravno tako je tudi
pri izhodnih in vhodnih napravah, vsaka naprava drugače procesira barve. Tehnologija
vgrajena vsaki napravi določa, kako lahko naprava barve vzorči, ali
kako jih prikazuje (monitor, tiskarski stroj,...). Temu pravimo barvni prostor
specifične naprave, to pomeni, da je to odvisni barvni prostor. Vsaka naprava ima svoj barvni prostor, ki
je bolj ali manj podoben barvnemu prostoru druge naprave in prvi barvni prostor
ne more biti prikazan z barvnim prostorom druge naprave (neka naprava ne more
prikazati določenih barv druge naprave, zato ker njen barvni prostor te
barve ne pokriva, primer: čokolada Milka). Vsekakor pa so ti odvisni
barvni prostori dosti manjši od raznih neodvisnih
barvnih prostorov, kot so CIE Yxy, Lab, CIE Luv.
Različni
barvni prostori naprav, ki sodelujejo v delovnem postopku grafične
priprave in izdelave pa igrajo pomembno vlogo pri obdelavi in izdelavi tiskovin.
To pomeni, da čeprav neko globoko modro lahko poskeniramo in jo prikažemo
na monitorju in jo ne bomo mogli stiskati na standardnem tiskalenem stroju, ki
uporablja primarne tiskarske barve (CMYK). Na monitorju bo delovalo zelo
nasičeno, ko pa bo enkrat stiskana v 4-barvni tiskarski tehniki, nas bo
rezultat zelo razočaral, ker bo delovala umazano – modro
(nenasičeno).
Sistem barvnega upravljanja (CMS – color management system) pozna
barvni prostor vseh naprav, ki sodelujejo v delovnem procesu in lahko predvidi,
kako se bodo barvni toni upodabljali na neki napravi. Ker sistem CMS pozna
barvni prostor nekega skenerja (odvisni barvni prostor) ga pretvori v neodvisni
barvni prostor CIE Lab. Ta pretvorba se izvrši s pomočjo profesionalnega
algoritma, da CMS to lahko opravi, le če točno pozna, na kakšen
način neka naprava prepozna/interpretira barve, kajti na ta način
lahko za vsako napravo izdelamo barvni
profil (transformacijska tabela, kako naprava barve vidi oziroma jih
reproducira).
CMS
pomeni programsko opremo, ki skrbi za uskladitev oziroma za preslikavo, pretvorbo
barvnih koordinat iz enega v drug barvni prostor, ki je odvisen od
reprodukcijskih lastnosti vhodno – izhodnih enot računalniškega sistema.
CCD (charged coupled device)
CCD element je skoraj nepogrešljiv v
grafični industriji.
Uporaba:
-
ploskih in
bobnastih opričnih čitalcih
-
digitalnih
fotoaparatih
-
videokamerah
-
digitalnih kamerah
Zanimivosti J :
-
je v uporabi že 33
let
-
problem je
izdelava CCD tipala z veliko ločljivostjo (element je majhen kos silicija,
na katerega je posajeno na milijone drobnih fotocelic)
-
zaradi majhnosti
je težka natančna izdelava, problem je premajhno število fotocelic na CCD
elementu
-
rešitev v
programskem dodajanju manjkajočih pik na sliki in izboljšanjem tehnologij
– interpolacija (Image Fractal – program za dodajanje vmesnih točk -
večja velikost slike/enaka kvaliteta)
Delovanje CCD tipala
Foto občutljiva stran CCD elementa odgovarja le
svetlobi, ne pa tudi barvi. Barva je dodana sliki s pomenom RGB filtrov, ki
prekrivajo točke (2:1)
Celice tako prepuščajo
le določeno barvo, ker pa so razpostavljene v določenem strateškem
vzorcu, lahko računalnik s pomočjo interpolacije izračuna,
kakšna barva naj bi bila v določeni
točki.
Pretvorba optične informacije v
električni naboj se vrši po principu fotoefekta (pojav pri katerem dovolj
kratkovalovne svetloba izbija prevodniške elektrone iz kovin).
Pretvorba svetlobne energije v el. tok
ne poteka v sami fotocelici, temveč v posebnem logičnem vezju
(vozlišču) tipala CCD.
Ko svetlobni delci, imenovani fotoni
trčijo s silicijevim telesom, sproščajo dovolj energije, da sprostijo
elektrone. Pri tem prevzame energijo svetlobnemu kvantu (zelo zelo majhna
količina energije, ki jo ima 1 foton), najslabše vezan elektron v atomu
silicija. Izvrši se notranji fotoelektrični efekt. Naboj vsake celice se
prenese v bralni register (naprava
za shranjevanje el. nabojev).
V bralni register se v istem trenutku
predajo naboji vseh celic v eni vrsti (ko se naboj preda v bralni register in
ga nato zapusti, je izbrisan). Vsaka
celica v vrstici je povezana z ustrezno celico v naslednji vrstici (od tod
izraz coupled - prenos).
Celotna vrstica prenaša v naslednjo
vrstico, dokler vse ne pridejo preko bralnega registra.
Ti signali se nato preko
ojačevalnika prenesejo v pretvornik (A/D), seveda z čim manj šuma
(tanka, nejasna, slabo vidna črtica na sliki).
Pomemben faktor pri ugotavljanju
kvalitete končne slike je, kako čisto se prenese signal na pretvornik
A v D signal.
To je tako pomembno, kot količina
informacij, ki jo CCD sprejme na začetku.
Deli CCD:
-
RGB filtri
-
mikro leče
-
fotodioda
-
proti odsevna
prevleka
RGB filtri:
2G
1 B
1 R
Z pravilno razporeditvijo fotocelic
dobi zajeta slika kontrast in »naravne« barve, saj je človeško oko
občutljivo na G del barvnega spektra.
Mikroleče – usmerjajo svetlobni žarek na fotodiode. Razporejene so
tako, da so neposredno položene na fotodiode. Ker pa so tako majhne, vidimo
samo gladko površino, ki lomi svetlobo tako, da vidimo na površju samo mavrico.
Fotodioda – V polprevodniku je negativen naboj, ko pa svetloba
trči na polprevodnik (pojavi se fotoefekt), to povzroča
kopičenje negativnih nabojev. Količina the nabojev je sorazmerna z
jakostjo upadne svetlobe, kar pomeni, da močna svetloba povzroči
večjo količino naboja.
Proti odsevna prevleka skrbi zato, da
svetloba ne bi padla med fotodiode. Nameščena je med mikrolečami in
fotocelicami. Tako lahko svetloba posije samo na fotocelice. Njena mrežasta
oblika je pomembna tudi zato, ker luknjice predstavljajo točke, ki jo
kasneje vidimo na zaslonu ali tiskovini.
Vrste CCD tipal
Poznamo :
-
linearne
-
matrične
(super CCD in ExviewHAD CCD)
Linearni
Fotodiode so postavljene v tri vrste,
za vsako vrsto posebej je nameščen filter za RBG svetlobo (optični,
linijski čitalci kartografiji, čitalci črtnih kod).
Bolj kakovostna linearna CCD tipala so
občutljiva na širok spekter barv in sicer od 330nm do 11nm.
Matrični
Fotodiode so razporejene po CCD
elementu ena poleg druge. Matrika (m X n) elementov, ki se običajno
imenuje kar oprična ločjivost.
Super CCD:
-
je razvilo
podjetje Fuji
-
senzorje z
oktagonalno namesto kvadratno obliko fotodiod (fotodiode pod kotom 45°,
večje število fotodiod, velikost enaka, pridobili na ločljivosti)
-
zagotavljal naj bi
snemalno ločljivost 6M pixlov (ločljivost omejena pri 3M slikovnih
točk)
V primerjavi s konvencionalnim
matričnih CCD tipalom so pri Super CCD tipalu izboljšali:
- splošno ločljivost (večje število pixlov na isto velikost)
- zmanjšali slikovni šum
(motnje v sliki)
- povečali dinamični
obseg (več odtenkov, barv,...)
Primerjava:
Konvencionalni CCD Super CCD
-
manjša upadna
svetloba
-
pregrade so
očitno večje
-
kar zmanjšuje
ločljivost, dinamičen/barvni obseg in povečuje slikovni šum
Uporaba CCD v e-Filmu
Ločljivost 1,3 M pik
Proizvajalci so obljubljali, da bo
vezje CCD prekrilo celotno površino formata
35 mm.
Če bi pokrili celotno površino
35mm formata, bi dobili ločljivost okoli 6M pik.
Ni mogoč širokokotni objektiv.
Interpolacija
- je umetno dodajanje točk v
sliko. Pri rastriranju gre dejansko za preslikava slik na mrežo, katere
kvadrate torej, slikovne točke je treba zapolniti z barvami. Pri
preslikavah na nove mreže je običajno potrebna interpolacija – način
izračuna vmesnih vrednosti. Z interpolacijo program (Photoshop, Image
Fractal) določa barve vmesnih točk v novi mreži.
Primer: Predstavljamo si, da postavimo
na karirast papir poševno sliko, ki je sestavljena iz enako velikih kvadratov,
kot je papir. Kako pobarvati nove kvadratke/slikovne točke? Najdemo taprav
način interpolacije.
-
najbližji sosedi (pike so bolj grobe - kockaste)
-
bikubični (bolj natančnen)
remisija (odboj) ξ transmisija
(propustnost) π absorbcija
(vpoj) α
ξ
+ π + α = 1
D
= optična gostota
Denzitometri
-
naprava s katero
merimo obarvanost površine se imenuje denzitometer.
Definicija denzitometra:
Denzitometer
meri stopnjo remisije oziroma transmisije izraženo kot remisijska ali transmisijska optična gostota. V primeru, da
uporabimo barvni filter lahko izmerimo tudi remisijsko ali
transmisijsko optično obarvanje.
D
= merska veličina obarvanosti
Denzitometri prikažejo rezultate
merjenja v logaritmični vrednosti. Odbito svetlobo primerjamo
z odbojem svetlobe od idealne bele površine (remisijska
stopnja bi bila 1 v idealnih razmerah).
D = remisija merjenca / remisija idealne bele površine
Remisijski denzitometer
Legenda:
- standardni
izvor svetlobe
- (6)
optični sistem, ki usmerja žarke proti vzorcu
- (7)
polarizacijski filtri, ki izničijo vpliv sijaja
- barvni
filtri RGB ali CMYK
- vzorec (mora
biti potiskan samo po eno strani)
8. ojačevalec (el.
signal v digitalnega)
9.
digitalni usmernik
10. prikaz izmerjene
vrednosti
Remisijski denzitometer se uporablja za tisk.
Transmisijski
denzitometer:
Uporablja se v reprografiji za merjenje RTV pri filmih.
Osnovna pravila za merjenje z denzitometrom:
-
osnovna nastavitev –
kalibracija;
vsak aparat ima notranji ali z njim dobavljeni uravnalni standard, s katerim
uravnavamo belo točko in barvno točko za vsako barvo. Torej zgornjo
in spodnjo točko. Te nastavitve proizvajalca moramo v določenih
časovnih razmakih preveriti
-
ničlanje na belino papirja; pred
merjenjem moramo denzitometer ničlati na belino papirja za tisk naklade,
da obarvanost papirja ne vpliva na merski rezultat (ni čisto bel papir). Merimo
nepotiskano mesto papirja, s pritiskom na gumb in
določimo mersko vrednost 0. Na prikazovalniku se nam mora prikazati D =
0,00
-
merilna podlaga; ker papir ni
popolnoma neprosojen, ampak bolj ali manj transparenten, je jasno da podlaga
vpliva na rezultat merjenja. Enostransko potiskana pola naj bo
vedno merjena na beli podlagi,
obojestransko potiskana pa na črni
podlagi. S tem se