Авторская справка
Как правильно сканировать — в RGB или в CMYK?
Чтобы разобраться, почему М. Бернаскони в 1998 г. был выдан патент на методику выделения RGB-компонент оригинала, нам предстоит сначала выяснить вопрос, который вынесен в заголовок и который не дает покоя многим нашим читателям уже не один год. Возможно, что для кого-то ответ очевиден, однако сам автор так долго пробирался к нему сквозь туман и дебри традиций, популяризаторства и терминологического лукавства, что считает совершенно необходимым поделиться им с читателями, тем более что для этого есть прекрасный повод.
Схема сканирования оригинала и отличие «RGB-сканера» от «CMYK-сканера»
Итак, никакого описания цветов оригинала в RGB быть не может, потому что этого не может быть никогда. Чтобы убедиться в этом, достаточно внимательно посмотреть на схему сканирования любого оригинала любым сканером.
Подсветка оригинала производится «белым» светом, в котором энергия распределена по спектру более или менее равномерно (о всяком случае, так должно быть). Новый спектр, сформировавшийся в результате прохождения подсвечивающего света через оригинал (отражения от оригинала), несет в себе полную информацию о цвете участка оригинала в пределах апертуры сканирования. Далее этот спектр разделяется на три частотные области, каждая из которых обрабатывается в своем канале: область коротковолнового излучения, имеющего синий оттенок, область средневолнового излучения, имеющего зеленый оттенок, и область длинноволнового излучения, имеющего красный оттенок. Выделение производится тремя зональными светофильтрами, причем цвет каждого фильтра соответствует цвету выделяемого им участка спектра. Осталось каналы обработки излучения за каждым светофильтром назвать цветом соответствующего фильтра, и дело сделано — получился RGB-сканер, который читает красную, зеленую и синюю компоненту оригинала.
Однако при этом совершенно игнорируется то обстоятельство, что у оригинала нет и быть не может никакой красной компоненты, равно как и синей, и зеленой, поскольку модель RGB — это модель аддитивного синтеза цвета из трех ИСТОЧНИКОВ СВЕТА. Автор готов поставить ящик шотландского виски против пинка в зад, что даже при самом внимательном изучении обычного (не флуоресцентного) оригинала никто не сможет найти в нем даже одного ИСТОЧНИКА СВЕТА, не то что трех. Характеристикой цвета конкретного участка оригинала является не ЕГО спектр излучения, а спектр поглощения ПАДАЮЩЕГО света. Наше (и сканера, кстати, тоже) ощущение цвета оригинала формируется не за счет того, что оригинал ИЗЛУЧАЕТ длинноволновый, средневолновый и коротковолновый свет в соответствующих пропорциях, а за счет того, что он в большей или меньшей степени ПОГЛОЩАЕТ соответствующую компоненту своей «белой» подсветки. Нет подсветки — нет и ощущения цвета: зайдите с любым оригиналом в темную комнату, и все его цвета попросту исчезнут.
Но даже если предположить, что у оригинала есть красная, зеленая и синяя компонента, что к нему можно применить модель RGB, давайте следовать этой модели до конца. Известно, что при R=G=B=0 мы должны получить черный цвет, а при R=G=B=100% — белый. Предлагаю любому взять акварельные (то есть достаточно прозрачные) краски соответствующих цветов и экспериментально выяснить, какой цвет получится при нулевом уровне красной, зеленой и синей компоненты (на бумаге нет красок), а какой — при наложении их толстыми слоями примерно одинаковой толщины. Если получится черный в первом случае и белый во втором, то модель RGB адекватна, а Вам можно выступать вместе с Дэвидом Коперфильдом с мистическим шоу для полиграфистов.
Результаты этих простых опытов доказывают, что применение модели аддитивного синтез цвета RGB для описания цвета оригинала является некорректным. Но тогда возникает резонный вопрос: а какую же информацию мы имеем на выходе «красного» канала сканера? Ответ может быть только один: это информация об уровне голубой компоненты оригинала в субтрактивной модели синтеза цвета, то есть о степени поглощения длинноволновой (красной) компоненты ПОДСВЕТКИ оригинала. Просто эта информация инвертирована (максимальному уровню голубого соответствует минимальный уровень сигнала, и наоборот), и потому ее поведение действительно совпадает с поведением красной компоненты ПОДСВЕТКИ, но это не дает основание говорить о красной компоненте САМОГО оригинала. Это все равно, что при прокладке электропроводки использовать вилки вместо розеток — формально можно, но уж очень небезопасно.
Вышесказанное дает нам основание утверждать, что все сканеры — от самого дорогого цветокорректора до самой дешевой «мыльницы» — сканируют в CMY, и только в CMY. Получение информации о цветах оригинала в RGB есть вещь искусственная, поскольку в этом случае для описания этих цветов применяется неадекватная цветовая модель — аддитивный синтез цвета. Такой подход возможен как некоторая математическая абстракция, наподобие геометрии Лобачевского, которая, безусловно, подчинена своей внутренней логике и имеет свое применение, но находится в вопиющем противоречии с физикой вещей.
Интересно, что исторически выбор столь неадекватной математической модели вполне обоснована. Дело в том, что на ранних этапах своего развития вся цветная компьютерная графика предназначалась только для отображения на экране, и выбор модели RGB для этой цели был более чем адекватным. Первые «настольные» цветные сканеры также рассматривались исключительно как средство визуализации картинок на экране, и для них сохранение результатов в RGB тоже было предельно логично. Это уже потом возникла бредовая идея использования результатов экранного рисования для печати на цветном принтере, и автор сам участвовал в тяжелейших попытках превращения тогдашней компьютерной графики в CMYK.
Кстати, и некоторые первые цветные принтеры использовали красный, зеленый и синий как первичные цвета синтеза — вполне логично, ведь любой цвет состоит из R,G и B!
Но тут вышла заминка — не получается с помощью таких красок триадный синтез, хоть убейся. Ну в самом деле, попробуйте получить из этой, не говоря плохого слова, триады оранжевый цвет — не выйдет же ничего! Фактически разработчики таких принтеров повторили наш опыт с акварелью и убедились в неадекватности выбранных моделей. Появился шанс поставить все с головы в нормальное положение, но увы — количество сканеров и, главное, мониторов было куда больше количества цветных принтеров, и все осталось стоять на голове. Принтеры стали использовать правильную триаду, но вместо того, чтобы вернуться к нормальной цветовой модели, было придумано преобразование из RGB в CMYK в процессе печати, и с тех пор пошло-поехало…
Конечно, с точки зрения математики трехмерную функцию (а цвет участка оригинала — именно трехмерная функция) можно описывать любыми тремя независимыми координатами. Однако люди всегда старались выбирать оси для координат так, чтобы упрощать себе задачу, а не усложнять ее. На рис. приведен простейший пример — прямолинейное движение точки в заданном направлении. Прямоугольная система координат (слева) выбрана так, что одна координата (X) при таком движении не меняется, и задача из двухмерной становится одномерной. В неудачно же выбранной косоугольной системе (справа) меняются сразу обе координаты. Все законы векторной алгебры действуют, а вот интуитивно ожидаемых результатов движения не получается. Жить в такой системе координат неуютно.
Удачный и неудачный выбор системы координат
И вот теперь, когда нам ясно, что модель RGB имеет такое же отношение к оригиналам и репродукциям, как неевклидова геометрия к дорожной разметке — использовать можно, но очень уж неудобно — становятся более понятными проблемы, связанные с участием красной, зеленой и синей красок в субтрактивном синтезе. Ясно, что мы никак не сможем выделить красную компоненту семикрасочного синтеза не только по сигналу в «красном» канале сканера (мы теперь знаем, что в нем, независимо от типа сканера, присутствует информация только о голубой компоненте), но и ни в каком другом отдельно взятом канале. |
Издательство
