Марк Д. Фершильд. Модели цветового восприятия
Подождите немного. Документ загружается.
в свою очередь, могут быть использованы для вычисления трехстимульных
значений CIE XYZ.
Преимущество физических моделей характеризации заключается в том,
что они устойчивы, не требуют большого числа колориметрических измерений
и позволяют легко «перехарактеризовать» устройство, если изменен какойто
из его компонентов.
Недостаток физических моделей состоит в том, что, вопервых, их довольно
сложно построить; вовторых — еще сложнее ими управлять. Отметим также,
что физические модели наиболее часто используются для характеризации
CRTдисплеев.
Характеризация путем эмпирического моделирования
Характеризация путем эмпирического моделирования требует сбора боль
шого числа данных с последующей статистической подгонкой взаимоотноше
ний аппаратных координат с координатами колориметрическими. Такие моде
ли обычно используются для непосредственного преобразования аппаратных
данных в CIELABкоординаты, дабы избежать трудностей дискретизации
CIE XYZзначений.
Эмпирические модели характеризации часто представляют собой много
мерные полиномы nпорядка или, альтернативно, модели нейронных сетей вы
сокой сложности. Эмпирические модели требуют меньшего числа измерений,
чем LUTметоды, но большего, чем физические модели.
Эмпирические модели характеризации зачастую плохо работают в пригра
ничных и граничных областях цветовых охватов устройств, выдавая весьма
большую систематическую ошибку. Поскольку эмпирические модели не име
ют отношения к физике устройств визуализации, их приходится перестраи
вать всякий раз, как только меняется какойлибо компонент системы.
Эмпирические модели чаще всего используются для характеризации ска
неров.
Характеризация путем полного измерения
Третьим подходом к характеризации устройств является полное измерение
всех выходных характеристик устройства, необходимое для т.н. репрезента
тивной выборки его цветового охвата (для характеризации сканера использу
ются сигналы по большому числу заранее известных входных стимулов).
Обычно выводится и колориметрически измеряется некая карта с выборкой
аппаратных сигналов 9´9´9 (то есть в сумме 729 измерений). Отметим, что для
характеризации устройств со слабой повторяемостью внутри тиража (то есть,
от изображения к изображению) или от аппарата к аппарату может понадо
биться много большее число измерений.
Массив колориметрических данных в дальнейшем должен быть нелинейно
интерполирован с целью заполнения высокоплотной (например, 33´33´33)
таблицы соответствий (LUT), которую можно использовать для обработки дан
ных изображения посредством многомерной интерполяции.
369
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Недостатками метода (помимо необходимости выполнения большого числа
измерений) являются:
— трудность интерполяции сильно нелинейных данных;
— необходимость возврата к полной процедуре характеризации, когда ме
няется какойлибо из параметров устройства;
— трудность в построении обратной схемы действий (которая необходима
в большинстве случаев).
Преимуществом характеризации путем полного измерения (которое делает
ее весьма популярной) является то, что она не требует полноты информации
о физических свойствах устройств.
Характеризация путем полного измерения и методы LUTинтерполяции
чаще всего используются для характеризации принтеров.
Виды колориметрических измерений
Для характеризации цветовоспроизводящих устройств требуются колори
метрические измерения различных видов.
Характеризация CRT или LCDмониторов требует спектрорадиометриче
ских или колориметрических измерений цветности люминофоров (данные
о которой необходимы для выполнения RGB¦XYZпреобразования), а также
относительных радиометрических или фотометрических измерений, необхо
димых для получения функций нелинейной передачи (nonlinear transfer
functions) по каждому каналу.
В 1993 г. Бернс и колл. детально описали схему колориметрических измере
ний и характеризации CRTмониторов, а в 1996 г. Бернс дал краткий обзор
практической процедуры их калибровки и характеризации. Позднее, в 2003 г.,
он опубликовал детальное описание техники измерений и методов характери
зации LCDмониторов.
Принтеры и прочие выводные устройства для характеризации своих аппа
ратных колорантов и получения их колориметрических координат при различ
ных осветителях и источниках требуют спектрофотометрических измерений
спектрального коэффициента отражения или пропускания, а для характериза
ции функций тонопередачи этих устройств могут понадобиться дополнитель
ные денситометрические измерения.
1
Проблемы колориметрической характеризации бинарных (полутоновых
монохромных) и многоуровневых (полутоновых полноцветных) устройств ото
бражения в свое время обсуждались различными авторами, в частности: Ярви
сом (1976), Энгельдрумом (1986), Гентилем и колл. (1990), Роллестоном и Ба
ласубраманианом (1993), Бернсом (1993), Ханейши и колл. (1996).
Характеризация сканеров и цифровых фотокамер требует спектрорадио
метрической оценки спектральной чувствительности каналов или же эмпири
ческого определения этих чувствительностей. В совокупности со спектрора
370
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
1
В денситометрических измерениях, как правило, не возникает необходимости, поскольку
все денситометрические показатели могут быть рассчитаны на основании спектрометрических
данных. — Прим. пер.
диометрической оценкой и характеризацией линейности датчиковой системы
необходимы также спектрорадиометрические данные об осветительной систе
ме устройства. Отметим, что часто по хорошо характеризованным мишеням
(и полученным с них данным сканера) удается весьма точно определить взаи
моотношения между аппаратными сигналами сканера и колориметрическими
координатами.
Колориметрическая калибровка и характеризация устройств ввода описа
ны Хангом (1991), Кангом (1992), Энгельдрумом (1993), Родригесом и Стокхэ
мом (1993), а также Бернсом и Шиу (1995).
Блик, метамеризм осветителя и флуоресценция
При характеризации устройств часто возникают три дополнительных про
блемы, относящиеся к колориметрическим измерениям: блик, метамеризм ос
ветителя и флуоресценция. Перечисленным эффектам порой не придают особо
го значения, но всетаки они требуют отдельного обсуждения.
Блик
Спектрофотометрические и колориметрические измерения, необходимые
для характеризации устройств, обычно выполняются при помощи специализи
рованного инструментария и специально подготовленных образцов. Такие из
мерения не делаются при фактической просмотровой ситуации, поскольку лю
бые фактические просмотровые условия содержат блики. Однако же спек
тральное распределение и уровень блика должны быть измерены и добавлены
к любой реальной колориметрической характеристике устройств цветовоспро
изведения.
Поскольку блик — это аддитивная смесь света, отраженного от изображе
ния, мы говорим о нем как о простой добавке трехстимульных значений блика
к трехстимульным значениям элементов изображения. Такая добавка может
потребовать пересчета белой точки изображения и перенормировки данных.
В некоторых случаях блик может зависеть от самоего изображения, и тогда
требуются более серьезные измерения и расчеты. Несмотря на сказанное выше,
измерения цветовых стимулов изображения все же могут быть выполнены
in situ
1
с использованием т.н. телеспектрорадиометра, учитывающего блики
просмотрового оборудования.
Метамеризм осветителя
Метамеризм осветителя создает определенные сложности в работе уст
ройств ввода и вывода.
Для устройств ввода метамеризм осветителя, комбинированный с неколо
риметрическими чувствительностями датчиков, может разрушить все надеж
ды на получение колориметрически достоверной репродукции.
Для контроля метамеризма осветителя на выходном конце репродукцион
371
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
1
In situ — прямо на месте (лат.). — Прим. пер.
ной цепочки необходимо характеризовать устройства с использованием функ
ций спектрального коэффициента отражения (или пропускания), полученных
с учетом фактического спектрального распределения энергии источника осве
щения (дабы в дальнейшем рассчитывать колориметрические координаты).
Выполнять процедуру следует с высокой точностью, даже при использовании
стандартизированных осветителей, так как, к примеру, координаты цветовых
ощущений, возникающих при свете D50имитатора, могут радикально отли
чаться от цветовых координат, вычисленных с использованием стандартного
CIE D50осветителя.
Флуоресценция
Флуоресценция — серьезная проблема в деле цветовоспроизведения, по
скольку многие поверхности (к примеру, большинство бумаг) и многие пигмен
ты, краски и чернила — флуоресцентны.
Колориметрия флуоресцентных материалов — это очень серьезный вопрос,
поскольку энергия, испускаемая флуоресцирующей поверхностью, — это
функция от световой энергии, падающей на поверхность. Следовательно, ис
точник освещения, используемый для спектрофотометрии обычных нефлуо
ресцентных материалов, не может быть использован для вычисления колори
метрических координат: необходимая точность расчетов может быть обеспече
на только при измерении флуоресцентных материалов с использованием ис
точника, максимально близко воспроизводящего спектр осветителя. Лучшим
практическим решением является измерение флуоресцентных материалов
в конечных условиях их просмотра, выполняемое при помощи телеспектрора
диометра.
В 1980 г. Грум и Бартлесон дали великолепный обзор колориметрии флуо
ресцентных поверхностей, а Гонзалес и Фершильд (2000) доложили об исследо
вании влияния флуоресценции на колориметрию типичных печатных мате
риалов.
Многомерная LUT%интерполяция
Какой бы способ характеризации устройства визуализации ни был вы
бран — конечным практическим результатом обычно является построение
многомерной LUT. Без LUT пришлось бы пройти ряд уровней нелинейных пре
образований и конверсий цветовых пространств, требующих гораздо большей
точности вычислений, чем заложенные в большинство устройств цветовоспро
изведения 8бит на канал. Поскольку такие преобразования и конверсии очень
сильно тормозят работу типичных настольных систем визуализации, много
мерная LUTинтерполяция — это инструмент быстрого, удобного и эффектив
ного цепного (endtoend) преобразования. Конструкция многомерных LUT
и их использование посредством интерполяции описаны Хангом (1993) и Кас
соном (1993, 1995).
Многомерная LUTинтерполяция выполняется различными способами,
и реализуется, в частности, такими программами, как Adobe Photoshop (и дру
372
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
гими CMSприложениями, использующими LUTметод для преобразования
цветовых пространств). Многомерные LUT в форме т.н. словарей цветопереда
чи внедрены также в язык описания страниц PostScript Level 2 (Adobe Systems
Incorporated, 1990).
Еще одной хорошо известной открытой системой, создающей базис для ха
рактеризации устройств посредством многомерных LUT, являются профайлы
ICCформата (International Color Consortium, 1995), обеспечивающие между
народный межплатформенный стандарт для CMS различных уровней.
19.6 ПОТРЕБНОСТЬ В МОДЕЛЯХ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ
Схема аппаратнонезависимого цветовоспроизведения, показанная на
рис. 19.1, наглядно демонстрирует необходимость использования моделей цве
тового восприятия. Отметим, что существует по крайней мере два мотива при
менения моделей: для редактирования изображений и для выполнения преоб
разований между условиями просмотра.
Манипуляции с изображениями, такие, как приоритетное цветовоспроизве
дение и гамутмэппинг, лучше всего выполнять в перцепционнозначимых раз
мерностях (к примеру, светлоте, насыщенности и цветовом тоне). Понятно
и то, что преобразование колориметрических координат из одного набора усло
вий просмотра (белая точка, фотометрическая яркость, окружение, носитель
и пр.) во второй набор также требует использования модели цветового воспри
ятия.
Единственный путь уйти от использования модели цветового восприятия
в аппаратнонезависимом цветовоспроизведении — это описать и строго зафик
сировать набор правил: репродукция оригинала должна быть выполнена по
принципу колориметрического цветовоспроизведения, на том же носителе,
рассматриваться в идентичных условиях просмотра и иметь такой же цветовой
охват. В столь жестких условиях колориметрическое цветовоспроизведение
и цветовоспроизведение по восприятию идентичны, но ясно, что требования,
описанные выше, конечно же, чересчур строги (если не считать какихлибо ис
ключительных репродукционных ситуаций). Таким образом, участие моделей
цветового восприятия в деле аппаратнонезависимого цветовоспроизведения
неизбежно, если с помощью открытой системы мы хотим получить высокока
чественные, надежные результаты.
19.7 УСЛОВИЯ ПРОСМОТРА
Единственной нерешенной проблемой в вопросе подключения модели цве
тового восприятия к процессу аппаратнонезависимого цветовоспроизведения
являются определение и контроль условий просмотра. Даже совершенной мо
дели цветового восприятия грош цена, если фактические условия просмотра не
идентичны тем, по которым модель выполняла расчеты (наличие метамеризма
между CIEосветителем и его физическим имитатором — наипервейший при
мер данной проблемы).
373
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Часть сложностей, возникающих при контроле условий просмотра, относит
ся к определению полей зрения. В свое время Хант выполнил огромную работу
по классификации их различных компонентов (Хант, 1991), однако даже с хан
товским расширенным определением поля зрения трудно понять, какую именно
долю сложного изображения (демонстрируемого в типичных условиях просмот
ра) следует считать проксимальным полем, какую фоном и какую — окружени
ем. К примеру: что считать фоном? — область, непосредственно прилегающую
к краям изображения, или области, непосредственно прилегающие к отдельным
элементам изображения? Второе определение, вероятно, точнее, но расчет в этом
случае требует радикально более сложных вычислений (что зачастую непрак
тично). Однако, кроме точного определения специфических аспектов условий
просмотра, важно, чтобы четко была соблюдена последовательность обработки
изображения (на всех этапах), дабы избежать потенциальных отклонений изза
одного только факта участия в деле модели цветового восприятия.
Итак, практически оправданным определением фона является следующее
определение: фон — это область, непосредственно прилегающая к краям изо
бражения; окружением же считается вся оставшаяся область поля зрения. От
метим, что данное определение фона отлично от хантовского (см. гл. 7).
Следует сказать, что в определении проксимального поля (в контексте про
блемы воспроизведения изображений) нет необходимости, поскольку про
странственные взаимоотношения между различными элементами оригинала
и репродукции неизменны: проксимальное поле становится важным фактором
в тех случаях, когда хотят воспроизвести цветовое восприятие элемента изо
бражения в полностью самостоятельном контексте (например, цвета логоти
пов, торговых марок и проч.).
Однако даже при наличии строгого определения различных компонентов
поля зрения самым важным в деле аппаратно%независимого цветовоспроизве%
дения является постоянный тщательный контроль условий просмотра. Если
пользователи не желают скрупулезно следить за условиями просмотра, они
должны быть готовы к полной непредсказуемости результатов цветорепродук
ционного процесса.
Параметры условий просмотра, за которыми необходимо следить со всей
тщательностью, таковы:
1. Спектральное распределение энергии источника освещения.
2. Уровень фотометрической яркости.
3. Относительная фотометрическая яркость и цветность окружения.
4. Относительная фотометрическая яркость и цветность фона.
5. Блики на изображении (если не учтены при характеризации устройства).
6. Размер изображения и расстояние просмотра (пространственный угол).
7. Геометрия просмотра.
Плюс к тому наблюдатели должны выносить окончательное суждение об
изображениях только по прошествии времени, достаточного для полной адап
тации к соответствующим условиям просмотра.
В 1996 г. Браун наглядно продемонстрировал важность контроля условий
просмотра при сравнении изображений, выполненных на разных носителях:
374
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
ученый пришел к заключению, что для вынесения окончательного суждения
наилучшей является методика последовательного бинокулярного просмотра
(successive binocular viewing), при которой наблюдатель обоими глазами смот
рит на первое изображение, а затем, после минутной переадаптации к новым
условиям просмотра, смотрит на изображение сравнения. Пространственное
расположение оригинала и репродукции должно быть таким, чтобы в каждый
данный момент было видно только одно изображение, и, отметим, что всякий
раз, когда наблюдатель переходит от одного изображения к другому, требуется
одна минута адаптации.
К сожалению, в большинстве случаев используется методика одновременно
го бинокулярного просмотра (simultaneous binocular viewing), при которой ори
гинал и репродукция (с разными белыми точками и на разных носителях) рас
сматриваются одновременно, край в край, что в итоге дает неприемлемые ре
зультаты. В таких ситуациях статус хроматической адаптации наблюдателя не
может быть достоверно спрогнозирован, поскольку зависит от относительной ве
личины времени, потраченного на рассматривание каждого изображения.
При одновременном просмотре оптимальные результаты могут быть полу
чены, если предположить некую единую, промежуточную точку адаптации.
Действительно, результатом такого выбора явится репродукция, которая бу
дет соответствовать оригиналу при рассматривании с ним край в край, но при
самостоятельном просмотре покажется весьма странной, к примеру, если
CRTмонитор имеет 9300 К по белой точке, а репродукционный отпечаток
предназначен для рассматривания при свете D50имитатора, то оттиск, обеспе
чивающий равенство при одновременном просмотре, будет иметь общий синий
сдвиг (blue cast). Как только такой отпечаток станут рассматривать изолиро
ванно (но попрежнему при свете D50имитатора), он будет восприниматься не
приемлемо синим, то есть наблюдатель зафиксирует полное несоответствие.
Когда же при условии последовательной адаптации используется метод после
довательного сравнения, то изображение на экране (идеально сбалансирован
ном по серому при коррелированной цветовой температуре белой точки 9300 К)
будет совпадать с нейтральносбалансированным отпечатком при D50имита
торе. Таким образом, при соблюдении соответствующих просмотровых проце
дур можно получить как соответствие по цветовому восприятию, так и высокое
индивидуальное качество изображения.
Вопросы одновременного сравнения изображений, выполненных на разных
носителях, детально изложил Като (1995).
Когда условия просмотра четко определены и контролируемы, тогда путем
разумных и осторожных предвычислений можно извлечь коекакую общевы
числительную выгоду. Предвычисления делят работу моделей цветового вос
приятия на процедурные составляющие — разбивают процесс на те участки, где
требуются однократные вычисления (то есть по двум вариантам условий про
смотра), и те, что требуют расчета по каждому элементу изображения. Таким об
разом, оптимальная предвычислительная процедура сперва рассчитывает
просмотрозависимые параметры модели, а затем полученный массив данных
использует для индивидуальных вычислений по модели восприятия (выполняе
375
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
мых в отношении каждого пиксела или элемента LUT). К примеру, если для уче
та изменений в белой точке и яркости (но при постоянном окружении) задейст
вуется RLAB, то с целью определения трехстимульных значений репродукции
изменение в условиях просмотра может быть предрассчитано с помощью еди
ничного преобразования по 3´3матрице, примененного к CIE XYZтрех
стимульным значениям оригинала. Сказанное является серьезным вычисли
тельным упрощением, которое позволяет пользователям интерактивно менять
параметры модели цветового восприятия, то есть оперативно выбирать источ
ник, в свете которого будет рассматриваться данное изображение.
19.8 ПРОСМОТРО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОЕ ПРОСТРАНСТВО
Аппаратнонезависимые цветовые пространства понимаются нами как про
странства, представляющие CIEхарактеристики цветового стимула, а не аппа
ратные сигналы того или иного специфического устройства (альтернативно:
аппаратнонезависимое цветовое пространство может быть позиционировано
путем преобразования CIEкоординат в координаты какоголибо абстрактного
стандартного RGBустройства [Андерсон и колл., 1996]).
Внедрение моделей цветового восприятия в репродукционный процесс
(рис. 19.1) позиционирует концепцию т.н. просмотронезависимого цветового
пространства (viewingconditionsindependent color space), которая дополняет
общую схему действий. Просмотронезависимые координаты расширяют
CIEколориметрию до масштабов описания цветового восприятия элементов
изображения на уровне, не подверженном внешним ограничениям и кодирую
щем перцепционные корреляты элементов изображения (к примеру, их светло
ту, насыщенность и цветовой тон). Данное представление облегчает работу ры
чагов волевого управления цветами изображения, — управления, необходимо
го для приоритетного цветовоспроизведения и гамутмэппинга.
Стоит также отметить, что условия просмотра как таковые могут опреде
лить т.н. «субъективный охват» изображения («perceptual gamut limits»),
к примеру: светлота, насыщенность и цветовой тон отдельных элементов изо
бражения, имеющие некоторые значения при высокой интенсивности освеще
ния, принципиально не могут быть воспроизведены с теми же значениями при
низкой освещенности. Иными словами, — всегда найдутся цветовые ощуще
ния, которые невозможно воспроизвести в конкретных условиях просмотра.
Отметим, что «субъективный охват» изображения никоим образом не может
умалить ценность моделей цветового восприятия — он лишь указывает на не
обходимость их использования.
Любопытно, что концепция просмотронезависимого цветового пространства
в чемто созвучна с тезисами науки о мышлении: в 1991 г. Давыдов представил
модель объектных цветов, которая на выходе кодирует их в обычной гуманитар
ной лексике, то бишь в словах, которыми мы в повседневности описываем цвето
вое восприятие. О таком представлении мы говорим как о высокоуровневой мо
дели цветового восприятия, в которой цвет представлен с помощью наименова
376
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
ний, употребляемых человеком, а не путем математического упрощения цвето
вого восприятия до пяти необходимых атрибутов.
19.9 ГАМУТ%МЭППИНГ
Было бы ошибкой говорить, что все проблемы аппаратнонезависимого цве
товоспроизведения можно решить за счет работы надежной и точной модели
цветового восприятия, бо даже при совершенной модели всегда будет оставать
ся проблема гамутмэппинга. Создание эффективных алгоритмов автоматиче
ской спецификации цветового охвата и цветовой компрессии остается, пожа
луй, самой важной нерешенной проблемой в вопросах цветовоспроизведения
на разных носителях (Фершильд, 1994).
Цветовой охват устройства — это диапазон цветовых ощущений, вызывае
мых стимулами, которые могут быть этим устройством воспроизведены. Цве
товой охват может быть представлен в некоем трех или многомерном цветовом
пространстве. Очень важно отметить, что цветовые охваты должны быть гра
фически представляемы именно в трехмерном цветовом пространстве, тогда
как попытки двухмерного представления (как, скажем, вычерчивание конту
ра охвата на диаграмме цветностей) глубоко ошибочны.
Наиболее подходящим пространством для спецификации цветового охвата
устройства является координатная система той или иной модели цветового вос
приятия, поскольку в этом случае влияние на охват изображения условий его
просмотра будет представлено адекватно. К примеру, только полная модель
цветового восприятия может продемонстрировать то, что цветовой охват прин
тера «съеживается» до нуля при падении освещенности.
В целом цветовой охват устройства должен быть представлен размерностя
ми светлоты, насыщенности и цветового тона в рамках выбранной модели вос
приятия. Однако в ряде случаев более подойдет описание охвата в размерно
стях субъективной яркости, полноты цвета и цветового тона. Примером может
служить проекционная или какаялибо иная система, чувствительная к внеш
ней подсветке, при которой абсолютный уровень фотометрической яркости
оказывает существенное влияние на субъективное качество цветного изобра
жения.
На рис. 19.2 в различных проекциях показаны цветовые охваты двух уст
ройств, отрисованные в цветовом пространстве CIELAB: сетчатая фигура де
монстрирует цветовой охват типичного монитора с белой точкой на D50
и с SMPTEлюминофорами; сплошная фигура — охват типичного струйного
принтера при CIE D50осветителе. Отметим, что охват CRTмонитора превы
шает охват принтера в светах, в то время как охват принтера превышает охват
CRT по некоторым теневым участкам.
Данное трехмерное представление цветовых охватов призвано устранить
ряд заблуждений, в частности то, что охват CRTмониторов существенно боль
ше, чем охват большинства принтеров (рис. 19.2 демонстрирует участки, в ко
торых охват принтера выходит за границы охвата CRTмонитора). Ошибочное
представление о размерах цветовых охватов устройств — это чаще всего ре
377
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
зультат оценки двухмерных проекций охватов на диаграмму цветностей, игно
рирующих третью размерность цветового пространства (субъективную яр
кость либо светлоту).
Гамутмэппинг — это процесс управления цветами изображения, стимулы
которых могут быть воспроизведены данным устройством. К примеру, можно
попытаться использовать CRTмонитор для воспроизведения стимула насы
щенного голубого (cyan), имеющегося на отпечатке. Если CRTдисплей не мо
жет воспроизвести желаемый стимул, то цвет данного элемента изображения
должен быть смещен к соответствующему цвету внутри охвата монитора. Одна
ко может возникнуть проблема и противоположного характера, когда устрой
ство способно воспроизводить стимулы, дающие более насыщенные цвета, чем
те, что могут быть представлены на оригинальном изображении. Если полный
охват выходного устройства не востребован, пользователь может оказаться не
довольным результатами, поскольку знает, что на самом деле устройство спо
собно к воспроизведению стимулов большего цветового диапазона, следова
тельно, цветами изображения нужно управлять, дабы реализовать весь охват
устройства.
Таким образом, о проблеме гамутмэппинга можно говорить как о сжатии
цветового охвата изображения в тех его областях, что лежат вне охвата устройст
ва (гамуткомпрессия — gamut compression) и о расширении охвата изображе
ния в тех областях, которые лежат внутри охвата устройства, но не заполняют
его полностью (гамутэкспансия — gamut expansion). Отметим, что грамотная
гамутэкспансия требует полной спецификации охвата устройстваисточника
изображения, а также сложной вычислительной процедуры, зависящей от само
его изображения (imagedependent processing). Таким образом, в ближайшее
время не приходится ожидать полного решения проблемы автоматического
гамутмэппинга.
Сказанное выше, как мы видим, противоречит общераспространенному
мнению, будто вся проблема гамутмэппинга целиком сводится к проблеме
цветовых компрессий. Мы видим также, что задача управления цветом в обрат
ном направлении представляется не менее важной и не менее (если не более)
сложной. Ясно, что модель цветового восприятия — это лучший участок для
описания цветовых охватов и гамутмэппинга, так как все манипуляции могут
быть выполнены в перцепционнозначимых размерностях.
К сегодняшнему дню предложено множество методов гамутмэппинга, но
в целом еще только предстоит создать автоматический алгоритм, способный
удовлетворить запросы большинства пользователей.
Читателю, вероятно, окажутся полезными тексты лекций Эванса и Ханта
по цветной фотографии (Эванс, 1953; Хант, 1995), в которых показано, что оп
тимальные репродукции — это те репродукции, что сохраняют цветовой тон
элементов оригинала, минимально масштабируют светлоту (с целью сохранить
ее относительность и средний уровень, а также масштабируют насыщенность
таким образом, что взаимоотношения между относительными насыщенностя
ми различных элементов изображения остаются неизменными. Разумеется,
378
ГЛАВА 19 АППАРАТНО%НЕЗАВИСИМОЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ