Печатные системы на основе бесконтактных способов печати

На рис. 3.33 в виде схемы показано, что на основе технологии бесконтактной печати могут быть получены печатные системы разной архитектуры, которые позволяют производить в линии весь спектр печатной продукции. При этом важно отметить, что при бесконтактной печати (например, электрофотографической) оттиск после печати получается сухим благодаря мгновенному закреплению тонера (в струйной печати за счет использования специалной сушильной техники или термокрасок). Возможна немедленная его дальнейшая отделка (например, подборка, скрепление, фальцовка) в линии без промежуточного хранения.

Рисунок 3.31 - Многокрасочная система непрерывной струйной печати для изготовления пробных оттисков (Digital Cromalin, DuPont)

Рисунок 3.32 - Высокоскоростная система струйной печати (System 6240/Color Runner, Scitex Digital Printing/Matti Technology)

На рис. 3.34 в качестве примера представлена печатная система, которая производит полностью готовые брошюры поэкземплярно. Процесс управляется цифровым способом. Непосредственно перед печатью можно изменить задаваемые данные. Кратко эту установку можно описать как «входящая информация – конечный продукт «Data in – Product out».

Для применения печатных систем на основе технологий бесконтактной печати необходимо полное описание печатного продукта и технологических процессов в цифровой форме. На рис. 3.35 в упрощенном виде изображено, какие операции необходимо провести в области допечатных процессов, чтобы подготовить соответствующие цифровые данные для одно- или многокрасочной печати.

Рисунок 3.33 - Архитектура системы для производства печатной продукции на поточной линии

Рисунок 3.34 -Печатная система (электрофотографический способ печати) для изготовления брошюр на поточной линии (Digimaster 9110, Heidelberg)

Рисунок 3.35 - Создание печатной страницы в цифровой форме

Цвет. Теория цвета

Цвет – это оптическое явление, чувственное ощущение, создаваемое глазом и мозгом. Цвет не является физической переменной и, следовательно, не имеет физических единиц измерения. Сами по себе предметы не являются цветными: ощущение цветности возникает как результат воздействия световых излучений. Видимый солнечный свет, который воспринимается как белый, освещает предмет и частично отражается. Следовательно, объект, который находится в красной зоне видимого спектра, воспринимается окрашенным в красный цвет. Объект, полностью отражающий излучение всего видимого спектрального диапазона, как правило, кажется белым, а объект, полностью поглощающий излучение, – черным.

При рассмотрении вопросов ощущения и описания цвета всегда выделяют физические и физиологические аспекты. Физические параметры определяются объективными методами, а физиологические – нет. С помощью колориметра можно определить физиче-

ские характеристики цвета (цветового возбуждения), но как их интерпретирует мозг человека (восприятие цвета), можно только рассчитать. Различные научноисследовательские группы и институты работали над созданием моделей, описывающих измерительный инструмент «глаз» и восприятие цвета мозгом. До последнего времени действуют исключительно важные для описания цвета постановления CIE – международной комиссии по освещению (CIE – Commission Internationale de l’Eclairage), принятые в 1931 г. Они регламентируют измерения цвета на основе введения эталонного наблюдателя в колориметрию. Дальнейшее изложение не ставит целью заменить специальный учебник по теории цвета или колориметрии, а является коротким введением в проблему. Прежде всего остановимся на свойствах цвета, которые рассматриваются и играют важную роль в современной репродукционной технологии.

Для того, чтобы легче было различать отдельные составляющие, используемые для описания цвета в системе восприятия «глаз и мозг», вводятся понятия:

• цветового стимула как физически измеримого излучения, отражаемого наблюдаемым предметом,

• спецификации цветовых стимулов как результата визуального восприятия наблюдателя.

Поскольку нельзя сказать, что мозг функционирует лишь как «устройство отображения» спецификации цветовых стимулов, то восприятие цвета принято также определять как чувственное ощущение, инициированное цветом в сознании. Приборы для измерения цвета (колориметр, спектрофотометр) изначально измеряют только цветовые стимулы, по которым посредством соответствующих моделей могут быть численно выражены спецификации цветовых стимулов, а возможно также и восприятие цвета. Для этого применяются, например, стандартные колориметрические системы, принятые CIE как CIELAB и CIELUV.

В полиграфии и технологии репродукционных процессов цвет играет важную роль в качестве параметра, описывающего изображение. Поскольку мониторинг качества репродукций проводится на базе колориметрических измерений цвета и привлечения системы управления цветом, оператору необходимы знания основ колориметрии. Часто цвет предстает перед наблюдателем в цветном окружении. Цветовое восприятие можно описать лишь методом сравнений контрастов. Так, например, нейтрально-серое цветовое поле на красном фоне приобретает зеленоватый, а на зеленом фоне красноватый оттенок (рис. 4.1).

Это явление и другие подобные эффекты зрительного восприятия являются факторами, оказывающими влияние на технологию обработки. Хотя практик редко обладает системным подходом в вопросах оценки цвета, он действует интуитивно верно и всегда создаст цветное изображение, кажущееся, например, нейтрально-серым на каком-то цветном фоне, хотя колориметр четко обнаружит на этом изображении наличие цветного оттенка. Следовательно, остается только отметить, что глаз человека, как правило, – исключительный инструмент сравнения цветов. Однако практически невозможно точно описать, каким покажется цвет. Исходя из этого, можно четко сформулировать цель применения теории цвета в репродукционной технологии. Все, что предназначено для решения технологических задач или применения колориметрических систем, должно быть приведено в соответствие со зрительным восприятием цвета «конечным измерительным прибором» – глазом наблюдателя. Модель зрительного восприятия цвета изображена на рис. 4.14,а. На рис. 4.15 представлен диапазон спектра электромагнитных волн, видимых глазом человека.

В современной технологии многокрасочной репродукции применяется как аддитивный, так и субтрактивный синтез цвета. Формирование яркостной составляющей с помощью сложения отдельных излучений называют аддитивным синтезом цвета (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 - Аддитивный синтез цвета с применением трех основных излучений: красного, зеленого и синего

Рисунок 4.1 - Эффект одновременного контраста; пример визуального восприятия искажения цвета одного и того же серого тона за счет окружающих цветов

Рисунок 4.3 - Субтрактивный синтез цвета с применением трех основных красок: голубой, пурпурной, желтой

Рисунок 4.4 - Распределение энергии излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры (К – абсолютная температура по Кельвину)

При субтрактивном синтезе цвета наблюдается уменьшение яркости (рис. 4.3). Классификации аддитивного и субтрактивного смешения цветов не существует, хотя часто полагают, что основные цвета, например, для аддитивного синтеза – это красное, зеленое и синее излучение, а для субтрактивного – голубая, пурпурная, желтая и черная краски. Важнее то, что в различных процессах синтеза наблюдается либо увеличение светлоты, либо ее уменьшение. Так, при аддитивном синтезе цвета лучи, испускание которых соответствует нескольким цветам, одновременно достигают сетчатки глаза. При этом цветовые ощущения складываются. В случае субтрактивного синтеза цвета никакого смешения цветов не происходит, а специальный состав цвета формируется последовательным наложением отдельных цветов (красочных слоев) подобно тому, как это происходит при сложении стеклянных светофильтров, формирующем кривые спектрального пропускания.

В репродукционных процессах редко встречаются чисто аддитивный или чисто субтрактивный синтез цвета. Например, в многокрасочной репродукции имеет место как аддитивный, так и субтрактивный синтез (рис. 4.18). При изображении цвета на мониторе наблюдается почти идеальный аддитивный синтез цвета, а при наложении различных цветных прозрачных материалов – практически идеальный субтрактивный синтез цвета.

Чтобы, например, определить основную настройку монитора, на практике часто используется термин «цветовая температура». Введение этого термина следует из того, что во многих искусственных источниках света видимое излучение получается нагреванием материала (например, раскаленная металлическая нить в лампе накаливания). В тепловых источниках энергия излучения и ее спектральное распределение зависят от температуры и поглощающей способности. Вообще считается, что чем в большей степени тело поглощает видимое излучение, тем больше энергия его излучения при данной температуре.

Теоретически наибольшую энергию излучения имеет «абсолютно черное тело», при этом энергия излучения, в свою очередь, рассчитывается как функция температуры. Теоретически черное тело, известное как излучатель Планка, часто на практике используется в качестве эталона сравнения цветовой температуры, поскольку многие реальные источники света имеют спектральный состав, подобный спектральному составу излучения черного тела. Температура абсолютно черного тела, при которой цвета излучателя Планка и реального источника наиболее близки друг другу, называется цветовой температурой или наиболее подобной цветовой температурой. Распределение излучения абсолютно черного тела показано на рис. 4.4. Можно видеть, что вместе с повышением температуры не только увеличивается общая энергия излучения, но также изменяется и ее спектральное распределение.

Предпринимались многие попытки описать цвет источника излучения одним числом, а именно цветовой температурой в кельвинах. В целом считается, что самые низкие цветовые температуры, например на мониторе, соответствуют красно-желтым цветам (по ощущению теплым), а высокие цветовые температуры приводят к голубоватым цветам (по ощущению холодным). Конечно, величина цветовой температуры не заменит точного описания цветовых стимулов, однако является опробованным и проверенным способом приближенного описания свойств источников излучения и источников трех основных цветов. Верно также и то, что с помощью цветовой температуры возможно описать относительно малое количество цветов.

Для более точного описания источников света CIE были введены стандартные источники света. Прежде всего, была выбрана лампа накаливания с относительно постоянными характеристиками излучения. Распределение излучения этой лампы было принято как стандартный источник А. Посредством использования стандартного светофильтра из спектра этого стандартного источника выделяют излучение, соответствующее спектральному распределению дневного све, т.е. стандартному источнику С (искусственный дневной свет). Так как свет лампы накаливания очень беден ультрафиолетовым излучением, то искусственный дневной свет стандартного источника С также характеризуется незначительной долей УФ (ультрафиолетовых) лучей. Но так как эта УФ-часть играет решающую роль во многих процессах обеспечения цветового тождества (особенно в полиграфии), CIE дополнительно ввела стандартный источник D65 (естественный дневной свет), где число 65 означает, что цветовая температура составляет 6500 К. Поскольку стандартный источник света D65 был задан CIE только теоретически, его очень трудно смоделировать реальными осветительными приборами. Более того, в печатных и репродукционных процессах используют стандартный источник света D50 (5000 К), который также применяется для приближенного описания естественного дневного света.

Как уже упоминалось, цветовая температура не является точным описанием цвета. С целью более точного его описания была разработана международная система, построенная на известных эталонных цветах, которые также называют основными цветами.

В соответствии с экспериментально установленными характеристиками среднестатистического наблюдателя в 1931 г. CIE определила кривые сложения основных цветов R, G и B (R – red, G – green, B –blue). В этой системе некоторое соотношение основных цветов соответствует каждой из длин волн видимого спектра. При этом существуют как положительные, так и отрицательные количества основных цветов. Чтобы получить только положительные значения, CIE ввела нереальные основные цвета, которые обозначают буквами X, Y и Z. Причем, X соответствует мнимому (реально не существующему) красному, Y – мнимому зеленому и Z – мнимому синему цвету. Спектральные составляющие, относящиеся к данной стандартной колориметрической системе, называют стандартными трехкомпонентными основными возбуждениями, а рассчитанные по ним цветовые координаты – стандартными цветовыми координатами. Стандартные кривые сложения описывают зависимость энергии излучения от длины волны и определяют спектральную чувствительность глаза среднестатистического наблюдателя CIE (рис. 4.5 и 4.14).

Из определения стандартных трехкомпонентных возбуждений по CIE следуют некоторые особенности. Так, например, идеальный белый цвет (при идеальном освещении, т.е. энергетически равномерном, не зависящим от длины волны) имеет координаты X=Y=Z=100, а яркость можно вычислить по мнимой координате Y.

В современной технологии репродукционных процессов колориметрическая система XYZ представляет важное эталонное цветовое пространство. Как постановления Международного консорциума по цвету (ICC – International Color Consortium), так и определение цвета на языке описания страниц PostScript [1.4-4], используют XYZ как опорное цветовое пространство при стандартном источнике D50 и угле зрения 2°.

Представления об основных цветах связаны с понятием относительных цветовых координат x, y, z, сумма значений которых равна единице. Соответственно не обязательно задавать все три значения, так как задание любой пары относительных цветовых координат достаточно для однозначного определения третьей составляющей. На основе этой колориметрической системы получается лишь новый вариант однозначного описания цвета на базе основных цветов CIE. Вместо стандартных цветовых координат X, Y и Z задаются только координаты цветности x и y, которые позволяют определить чистоту цвета и цветовой тон. Кроме того, с помощью дополнительного задания в третьем из мерении цветовой координаты Y можно определить яркость. Многообразие цветов, получаемое в соответствии с таким подходом, называют стандартной цветовой таблицей, цветовым треугольником CIE, на практике известном как диаграмма цветности CIE – «подкова» CIE. На такой диаграмме отмечают реальные цветовые координаты (вспомним, что координаты X, Y, Z соответствуют мнимым, а не реальным основным возбуждениям). В результате получают фигуру подковообразной формы, граница которой называется локусом спектральных цветов (рис. 4.6).

Рисунок 4.5 - Стандартные кривые сложения

Рисунок 4.6 - Цветовой треугольник CIE

В цветовом треугольнике CIE точка с координатами цветности x=y=0,33 называется точкой белого. Для несветящихся тел, отражающих свет, цвет можно описать только, приняв во внимание спектральный состав падающего на них света. Для стандартного источника D65, например, относительные цветовые координаты составляют x=0,313 и y=0,329.

Чтобы наряду с чистотой цвета и цветовым тоном графически визуализировать и яркость, необходимо ввести дополнительную ось. Ось Y, проведенная через точку белого, превращает цветовой треугольник CIE в цветовое тело CIE (рис. 4.7). Если максимально достижимую яркость добавить к насыщенности и цветовому тону, то цветовое тело CIE будет представлять собой асимметричную «гору». Необходимо отметить, что в области желтого и зеленого цветов при высокой насыщенности можно достичь значительно большей яркости, чем в зоне синих и красных цветов. Поэтому цветовое тело CIE является явно асимметричным.

Цветовое тело, представленное на рис. 4.7, отображает все цвета, воспринимаемые глазом среднестатистического наблюдателя для стандартного источника света. Однако оно не позволяет определить визуальное различие между двумя цветами.

Численное цветовое различие между двумя цветами в колориметрической системе оценивается, как правило, в ∆Е. Эта величина адекватно восприятию оценивает цветовой контраст. При оценке цветовых различий важное значение имеет вид колориметрической системы, а также формула, используемая для расчета цветового различия. Чем меньше значение ∆Е, тем меньше цветовое различие.

Например, расчет расстояния между двумя точками в пространстве трех векторов X, Y, Z оценивается простой формулой Евклида:

,

где X, Y, Z – координаты трехмерной системы. Однако оказывается, что числовые значения здесь не соответствуют зрительно-регистрируемому различию между парой цветов. Поэтому были предприняты различные попытки с тем, чтобы получить равноконтрастную колориметрическую систему, которая давала бы лучшее соответствие с визуальной оценкой.

Решение проблемы, с одной стороны, можно осуществить посредством простых математических преобразований системы XYZ в новую колориметрическую систему (математическая аппроксимация). При этом, возможно, не будет учтен критерий идеальной визуальной равноконтрастности. С другой стороны, можно разработать отдельную систему классификации цветов, в которой преобразования отдельных значений будут осуществляться путем учета критерия визуальной равноконтрастности (табличный метод или метод атласа цветов).

Рисунок 4.7 - Цветовое тело CIE

Наиболее известной является эталонная система Манселла «Munsell Book of Colors» 1915 г. Однако этим атласом редко пользуются. Другое решение проблемы заключается в том, чтобы путем простых математических преобразований, получаемых посредством введения новой колориметрической системы, достичь существенного усовершенствования критерия равноконтрастности. При этом необходимо, чтобы полученные соотношения позволяли получить достаточно хорошее описание различий между цветами (например, CIE94).

Теперь цветовой треугольник CIE (т.е. цвет описывается с помощью x и y) преобразуют таким образом, что выполняется первый критерий равноконтрастности (компенсация так называемых пороговых эллипсов Мак-Адама). Получают координаты цветового пространства CIELUV (рис. 1.4-8).

Преобразование координат проводится с помощью линейных уравнений так, что переход к координатам u’ и v’ является простым. Однако при этом критерий равноконтрастности выполняется не до конца.

В схему преобразований необходимо также включить яркостную составляющую Y. В результате, по приведенным на рис. 4.8 уравнениям, получается тройка значений L*, u*, v* для полного описания цветовых координат в цветовом теле CIELUV.

Цветовое различие в системе CIELUV определяется по формуле Евклида:

.

Кроме того, можно отдельно определить цветовые контрасты по осям или уровням трехмерной колориметрической системы (например, ∆Еuv, ∆Eu, ∆Ev, ∆EL).

Независимо от колориметрической системы с цветовым треугольником CIE были использованы и другие идеи создания равноконтрастных колориметрических систем. Была получена формула для расчета цветового контраста с применением так называемой «теории дополнительных цветов». Очевидно, что самое популярное и в настоящее время самое важное цветовое пространство, базирующееся на теории дополнительных цветов, – это пространство CIELAB (рис. 4. 11).

В 1976 г. CIE приняла LAB-формулу для определения цветового различия. Прежде всего, она оказалась незаменимой для унификации различных LAB-моделей, появившихся до этого.

Рисунок 4.8 - Цветовое пространство CIELUV

Координаты L*, a*, b* можно вычислить из цветовых координат XYZ, как представлено на рис. 4.9. В результате преобразования цветового пространства CIELAB оказалось невозможным представить цветовой тон и насыщенность двухмерной диаграммой цветности (по аналогии с цветовым треугольником CIE). На рис. 4.10 изображено цветовое тело LAB, а на рис. 4.11 – плоскость его сечения для определен-

ного значения светлоты L. В цветовом круге CIELAB (рис. 4.9) насыщенность (chroma), а не чистота цвета (saturation) как параметр изменяется от центра к краю круга. Это приводит к тому, что в цветовом круге (в противоположность u’, v’-диаграмме или цветовому треугольнику) невозможно рационально изобразить локус (границы) спектральных цветов.

Рисунок 4.9 - Цветовой круг CIELAB

Из цветового круга CIELAB простым преобразованием получается популярная форма отображения цвета, так называемая LCH. При этом насыщенность С* (Chroma) и цветовой тон h*(hue) определяют из значений a* и b* соответственно рис. 4.9 и 4.12.

На рис. 4.12 указаны координаты синего и зеленого, соответствующие цветам на рис. 4.13. Расчеты выполнены на основе спектральных кривых, показанных на том же рисунке. Спектральные кривые отражают физический состав – «отпечаток пальца» этих цветов. По этим данным методами колориметрии можно вычислить цветовые координаты, коррелирующие со зрительным восприятием.

При использовании колориметрически управляемой репродукционной системы (системы управления цветом) для неопытного пользователя значительно проще описать и отредактировать данные LAB в координатах LCH. Поэтому сегодня информация хранится преимущественно как данные LAB, а редактирование осуществляется в пространстве LCH.

На рис. 4.14 в обобщенном виде представлено, каким образом осуществляется восприятие цвета человеком и каким образом с учетом зрительного восприятия строится физическая модель метрологически правильной оценки измерения и математического описания. Здесь же приведены ссылки на различные колориметрические системы.

В целом можно заметить, что идеальной равноконтрастной колориметрической системы на сегодняшний день не существует. Были предприняты многочисленные попытки показать основные преимущесвязи с соответствующей «фактической» стандартизацией, возникшей на основе постановлений Междуародного консорциума по цвету (International Color Consortium – ICC), в настоящее время можно считать, что цветовое пространство CIELAB, по-видимому, является важнейшей системой колориметрической классификации.

Дальнейшая оптимизация визуальной равноконтрастности последовала с введением новой формулы цветового различия CIE94, которая основывается на параметрах LCH – варианта представления цветового пространства CIELAB.

Актуальным объектом исследований в области цвета является, прежде всего, включение эффектов цветовых различий (например, одновременного контраста) в систематическое описание цвета. В так называемых перцептуальных моделях описания цвета предпринимается попытка определить систематическую связь между значениями цветовых стимулов и цветовосприятием.

Среди особых форм классификации цвета следует упомянуть каталоги образцов цвета, такие, как Pantone, HKS или RAL, которые, однако, не служат для систематического описания всех цветов, различимых среднестатистическим наблюдателем. В этих случаях применяют лишь наборы отдельных красок и используют их для визуального сравнения цветов. Например, некоторый цвет Pantone поставляется производителем на определенном запечатываемом материале в опорной таблице с тем, чтобы сделать возможным его воспроизведение красками устройства вывода. При этом вполне возможно, что для этого цвета Pantone нельзя будет подобрать пару в цветовом пространстве CMYK реального полиграфического синтеза. Наилучшее приближение обычно достигают методом проб и ошибок или с помощью системы управления цветом.

Для измерения цвета наиболее часто используют спектральные измерительные приборы (спектрофотометры) и приборы (колориметры) измерения цвета по трем каналам, моделирующим кривые сложения. С помощью денситометра (рис. 4.17) измерить цвет невозможно. Это можно объяснить на примере двух цветов – синего и зеленого, представленных на рис. 4.13. При денситометрических измерениях за светофильтром, который дает максимальное значение плотности, для обоих цветов они одинаковы: D=1,38. С другой стороны, измерения, основанные на использовании методов колориметрии, показывают цветовое различие на уровне ∆Eab=39, которое реально отражает большую разницу между синим и зеленым цветами.

Рисунок 4.10 - Цветовое тело CIELAB

На рис. 4.12 дополнительно изображены положения обоих цветов в цветовом круге CIELAB. Модель цветного зрения и система колориметрических измерений в соответствии с рис. 4.14 вобрали в себя оба описанных ранее способа измерения цвета: спектрофотометрию и методы, основанные на трехкомпонентных возбуждениях. Основное различие между методами заключается в том, что при спектрофотометрических измерениях спектр интенсивности цвета обрабатывается посредством цифровой фильтрации, моделирующей кривые сложения. При способе измерения с помощью фотоприемников для моделирования кривых сложения фильтрация осуществляется подбором спектральных характеристик оптических светофильтров.

В основу спектрофотометрических измерений положен принцип, в соответствии с которым каждый цвет можно описать посредством аддитивного смешения спектральных цветов. Видимый спектр (рис. 4.15) разделяют на малые интервалы, а интенсивность света измеряется отдельно в каждом интервале длин волн (также рис. 4.50). Большинство спектрофотометров, применяемых на практике, работает в интервалах 10 или 20 нм, так что в видимой части спектра измеряются около 30 значений интенсивности света (видимый диапазон от 380 до 730 нм). При проведении специальных исследований с помощью уникальных технических систем можно осуществить измерения со значительно меньшим шагом (до 1 нм).

Рисунок 4.11 - Цветовое пространство (поперечное сечение цветового тела) CIELAB

Рисунок 4.12 - Цветовой круг CIELAB с насыщенностью C*, углом цветового тона h* (координаты цветности A и B – в соответствии с рис. 4.13)

(Примечание: перед изображениями на рис. 4.12 и 4.13 не ставилась цель точной передачи цвета, они должны показать лишь принципиальную проблематику)

Данные спектрофотометрических измерений затем, как правило, подлежат обработке с использованием методов математического моделирования трех рецепторов стандартного наблюдателя CIE при заданном источнике света и определенном угле зрения. Таким образом, например, 30-канальный сигнал преобразуется в соответствии с правилами колориметрического анализа с целью определения значений X, Y и Z в системе XYZ, а также для конвертирования цветовых координат при последующих переходах в другие колориметрические системы (рис. 4.14). Программное обеспечение спектрального колориметрического прибора обычно позволяет производить прямой перевод спектральных данных в данные, используемой в работе, колориметрической системы и учитывает при этом уравнения соответствующего стандарта (например, CIE).

При преобразовании спектральных данных в данные колориметрической системы среди других факторов учитывается источник света. Поэтому последующий переход к другим условиям освещения (например, от D50 на D65 или наоборот) становится невозможным или, в лучшем случае, может быть осуществлен только посредством математической аппроксимации.

Базовый принцип, положенный в систему измерения цвета по трем цветовым стимулам (кривым сложения), основан на хорошем описании CIE спектральной чувствительности трех цветовых рецепторов глаза. Соответственно цвет можно также измерять с использованием трех фотоприемников, ходкривых спектральной чувствительности которых соответствует кривым чувствительности глаза. Аналогичным образом можно представить три цветных светофильтра, которые отвечают соответствующим стандартным кривым сложения при условии, что и фотоприемник, и источник света имеют идеально выровненную спектральную характеристику во всем видимом диапазоне (рис. 4.49). Идея измерения цвета в соответствии с кривыми сложения кажется особенно привлекательной потому, что нужно измерить только три величины, а затем на основе полученных значений непосредственно перейти к стандартным значениям CIE.

До настоящего времени в практике существуют трудности получения светофильтров, характеристики которых точно соответствовали бы стандартным кривым сложения. Спектральное распределение излучения используемого источника освещения является в особенности критическим параметром, так как оно должно соответствовать тому или иному стандартному источнику. Колориметры лишь тогда действительно совершенны, когда все условия в приборе (источник излучения, цветные светофильтры, фотоприемник, геометрия изображения) идеально отвечают стандартным условиям измерений. Только в этом случае критерии упрощения прямых преобразований стандартных цветовых координат CIE окажутся достаточно приемлемыми.

С целью дальнейшего более полного описания свойств колориметра следует упомянуть, что цветовые величины, полученные в результате измерений, достоверны только в определенных исходных условиях (источник света и угол наблюдения обычно D50 и 20). Учитывается только интегральная мощность света по спектру. В спектрофотометре, напротив, интенсивность света измеряется в малых интервалах и, следовательно, может быть преобразована применительно к другим основным условиям, установленным CIE. По данным спектрофотометрических измерений можно рассчитать координаты CIE для различных источников света и углов наблюдения.

На практике использование спектрофотометра имеет ряд дополнительных преимуществ, так как на основе данных спектральных измерений часто можно определить некоторые цветовые эффекты, искажающие результаты измерений (например, метамерия –два цвета при одних условиях освещения могут казаться одинаковыми, при других условиях освещения различными; флуоресценция – в зависимости от освещения цвет может обнаруживать особый эффект сияния), или же можно оценить недостатки измерительной оптики. Отклонения могут быть устранены соответствующими компенсирующими пересчетами перед переводом цветовых значений в стандартные CIE. Кроме того, с помощью спектрофотометра возможно вычислить оптические плотности; при этом пропускание оптических фильтров денситометра (синий, зеленый, желтый светофильтры, фильтр видности) моделируется цифровым методом. При простом сравнении оказывается, что колориметр лучше подходит для определения цветовых различий, чем для полного измерения цвета. На практике спектрофотометры всегда рекомендуются для выполнения точных и более гибких измерений цвета.

Рисунок 4.13 - Спектральные кривые интенсивности в виде «отпечатка пальца» на примере двух цветов A и B (при одинаковой оптической плотности)

Примечание: перед изображениями на рис. 4.12 и 4.13 не ставилась цель точной передачи цвета, они должны показать лишь принципы)