Уроки Photoshop. Урок 8. Цветокоррекция изображений

Скачать материалы к учебному курсу:
Скачать папку «Материалы к курсу Photoshop» (19,5 Мб)

Основы цветокоррекции. Глоссарий

Автор: Раханский Евгений, студент гр. ИО-513 ФГАОУ ВО РГППУ г. Екатеринбург

Цветокоррекция – внесение изменений в цвет оригинала. Многие профессионалы относят к цветокоррекции те процедуры, которые не связаны с изменением сюжета изображения.

В более узком смысле цветокоррекция – это такое преобразование изображения, объекта или фрагмента, когда новый цвет обрабатываемого пикселя зависит от старого значения этого пикселя и не зависит от соседних пикселей.

Основная причина, по которой приходится выполнять коррекцию цвета, следующая: человеческий глаз имеет способность адаптироваться к силе и спектральным характеристикам освещения таким образом, что сохраняется восприятие цвета предметов в большинстве случаев независимо от спектрального состава освещения. Камера же фиксирует световое излучение без адаптации и, при просмотре в других условиях, фотографии иногда сильно отличаются от того, что мы видели, когда фотографировали. Для устранения этой проблемы в фотографии используются алгоритмы выбора и настройки белого цвета. Эти алгоритмы уже можно назвать цветокоррекцией.

Другие причины применения цветокоррекции: недостаточный или избыточный контраст изображения, вуаль, выцветание изображения. Также необходимо отметить цветокоррекцию с целью внесения гармонии между фотоизображениями и дизайном публикации либо содержанием материалов, подобную процессу фотопечати в фотографическом искусстве.

Как и любой другой метод, цветокоррекцию можно применить как инструмент реализации творческого замысла или пожеланий заказчика.

Перечислим основные моменты, на которые необходимо обратить внимание при цветокоррекции:

детали;
контраст;
баланс светотени;
баланс цветов;
насыщенность цветов;
акцент в изображении;
точный цвет;
технологические требования.

Детали. Рассматривая изображение, человек интересуется деталями. Для него важно не напрягаясь увидеть необходимые элементы в тенях и в светах. Если деталей нет или они теряются при обработке, это грубая ошибка, либо целенаправленный художественный эффект. Неудивительно, что многие приёмы обработки направлены на восстановление, усиление, подчёркивание деталей. Существуют даже методы обработки, создающие иллюзию их наличия (например, все манипуляции по увеличению резкости).

Контраст. Людям чаще нравятся контрастные фото, поскольку они требуют меньше усилий для распознавания объектов. Контраст обеспечивает лучшее различение, поэтому увеличение контраста почти всегда улучшает восприятие картинки. Зачастую всё, что требуется от оператора, – обеспечить эффективное использование динамического диапазона. Если рассматривать изображение в частотном представлении, то мелким деталям отвечают высокие частоты, а общей тональности (фактически, контрасту) – низкие. Очевидно, что всегда приходится искать баланс между высоким контрастом и проработкой деталей. Но максимальный контраст всегда ограничен динамическим диапазоном технологии воспроизведения.

Баланс светотени. Сложное понятие, характеризующее распределение уровней яркости изображения по тоновому диапазону. Проще говоря, при сохранении динамического диапазона баланс светотени определяет манипуляции, в результате которых изображение становится светлее или темнее. Главное правило здесь – читабельность сюжетно-значимых деталей.

Баланс цветов. Определяет усиление или уменьшение влияния определённых цветов в изображении. Его можно представить как процесс «перетягивания каната», при котором верх берёт то один, то другой цвет. Фактически, баланс цветов требует, чтобы ни в изображении в целом, ни в отдельных цветовых категориях (например, в красных цветностях) не было посторонних оттенков. Таким образом, основные манипуляции по устранению нежелательного оттенка мы отнесём в этот раздел.

Насыщенность. Управление насыщенностью цветов изображения – очень простой, но действенный фактор. Насыщенные цвета радуют глаз и позволяют задействовать потенциал оборудования цветовоспроизведения. В среднем, увеличение насыщенности на 10-20% оживляет практически любую картинку. Пожалуй, главным сдерживающим фактором здесь становятся артефакты: цветовые шумы или сегментация на блоки алгоритма JPEG. Не следует думать, что усиление насыщенности выполняется только инструментами, работающими в HSB. Нужного эффекта можно добиться, просто ослабляя слабый компонент, например, кривыми.

Акцент. Любому изображению необходим центр внимания. Даже если акцента в изображении нет, его следует создать или же усилить определённую особенность (небо, зелень или цвет жилетки у главного фигуранта снимка). Акцент позволяет управлять вниманием зрителя.

Точный цвет. Одна из распространённых задач цветовоспроизведения – обеспечить точные цвета, например, фирменные или узнаваемые (цвет человеческой кожи или молодой зелени). Точный цвет можно гарантировать только в финальной цветовой модели, т.е. после заключительного цветоделения. Это одна из причин предпочтения многими специалистами модели CMYK.

Технологические требования. Каждая технология печати предъявляет к изображениям определённые требования: рабочий диапазон плотностей, общий предел краски и т.д. Сюда же отнесём выбор параметров цветоделения. Оперирование технологическими требованиями – «игра на грани фола». От оператора требуется не просто выполнить формальные требования, а строго вписаться в допустимый диапазон для максимальной отдачи от технологии. Если общий предел краски 260 %, то точку чёрного в изображении обычно нужно дотянуть строго до этой цифры.

Вышеперечисленные восемь факторов – не просто список, это иерархия целей для цветокорректора. В принципе, не так уж важно, в каком порядке решаются задачи (некоторым вообще нравится решать их одновременно). Последовательность процесса цветокоррекции и соотнесение его факторов к задачам проиллюстрирован на рисунке ниже:

Схема алгоритма процесса цветокоррекции.

Цифровое изображение всегда представлено в какой-то цветовой модели (RGB, CMYK, Lab, и др.), подразумевающей несколько (три, как правило) характеристик для каждой точки изображения (пикселя). Характеристики всех точек изображения называют каналами. Например, в модели RGB каждый пиксель характеризуется значением яркости красной, зелёной и синей составляющих его цвета. Соответственно, в изображении можно выделять каналы красного, зелёного и синего цветов. Функции могут быть заданы как независимые для каждого канала, так и более сложные – например, «Смешение каналов» в Adobe Photoshop (Channel Mixer).

Методы преобразования цвета могут быть самыми разными, однако наиболее часто используемыми методами цветокоррекции являются следующие:

Указание аргументов для функций преобразования входных значений в выходные. В программах эти инструменты называются «уровни», «гамма» и т.п. Иногда наборы значений аргументов выбираются из перечня заранее заданных вариантов.
Установка баланса белого (учёт освещения) при преобразовании электронного сигнала матрицы в файл изображения или сканировании пленки.
Преобразования, непосредственно задающие изменения контрастности, яркости, гаммы, тона, светлоты, насыщенности изображения или его частей.
Непосредственное задание графиков преобразования значений по каналам. Этот инструмент обычно называется «Кривые» (Curves). Он позволяет выполнить любые преобразования внутри каждого канала путём ручного формирования графика, аналогичного тем, которые вычисляются функциональными алгоритмами по заданным аргументам. При том, что функции типовых преобразований – уровней, контрастности, яркости, гаммы и т.п. – простые и довольно понятные, инструмент «Кривые» способен оказаться гибче и нагляднее отдельных функциональных преобразований.

В цветокоррекции и обработке изображений самым простым и, одновременно с этим, самым сложным процессом остаётся цветоделение – разделение цветовой информации изображения для изготовления печатных форм.

Цель цветоделения – обеспечить нужные цвета на выходе, т.е. на оттиске (подразумевается типографская печать). До сих пор самый надёжный способ получить гарантированный цвет – задать проверенные CMYK-координаты однажды выведенного образца. Печатные шкалы цветового охвата сгодятся не только для построения профиля печатного устройства, но и для попадания в проверенные цвета и проверки цветоделения.

Первый фундаментальный параметр цветоделения TIL – Total Ink Limit (Общий предел краски). Он задаёт максимально разрешённое количество красителя в каждой точке изображения и должен неукоснительно соблюдаться. Будьте особенно внимательны, если выполняется финальная цветовая коррекция в CMYK (в первую очередь в тенях). Чем хуже бумага, тем ниже TIL (журнальный 270–300 %, газетный 220–240 %). Высокий TIL характерен и для технологий, использующих промежуточную сушку оттиска (до 400 %). Знание TIL важно ещё и потому, что наибольшая плотность достигается, именно когда сумма красок приближается к разрешённому пределу. Поэтому логично обеспечить наибольший контраст отпечатку, чётко вписав его в заветную границу по теням.

Для технологического определения TIL есть отраслевые стандарты и специальные печатные тесты, но типографии обычно берут значение по стандарту, при необходимости корректируя его в меньшую сторону.

Второй основной параметр цветоделения – это алгоритм генерации чёрного. Самый интересный и запутанный. Перевод из 3-компонентной цветовой модели (RGB или Lab) в 4-компонентную CMYK подразумевает, что 3 входные переменные перешли в 4 выходных. Математически это означает, что появляется дополнительная степень свободы, позволяющая в значительной степени произвольно вводить в изображение чёрный цвет!

Изначальная причина введения чёрного – недостаточная плотность отпечатка в глубоких тенях при использовании только голубого, пурпура и жёлтого. Обратите внимание: речь не о сохранении, а об усилении плотности, то есть чёрного вводилось заметно больше, чем исключалось цветных компонентов. Увеличение плотности теней – первая функция чёрного цвета в изображении.

Вторая – замещение цветных составляющих для снижения общего количества краски. Суть её в эквивалентном замещении цветных составляющих соответствующим количеством чёрного, причём во всём диапазоне, а не только в тенях. Идея замещения цветных составляющих реализована в Photoshop в виде алгоритма GCR – Gray Component Replacement (замена серого компонента). Для GCR характерны высокие значения Black Ink Limit (обычно 100 %).

В выборе способа формирования и обработки канала чёрного существует большая степень свободы. Его плотность или контраст могут усиливаться в широких пределах, если не превышен TIL. К тому же чёрный нейтрален, а значит, не даёт дисбаланса цветов. Поэтому нет причин бояться экспериментировать с каналом чёрного как при выборе способа генерации, так и в постобработке.

Глоссарий

Аддитивные цвета - большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешивания в различных пропорциях трех основных компонент окрашенного света. Этими компонентами, которые называются первичными цветами, являются красный, зеленый и синий цвета. При смешивании первичных цветов образуются вторичные цвета: голубой, пурпурный и желтый.

Первичные цвета называются также аддитивными, поскольку в результате их объединения (сложения) получается белый цвет - это означает, что свет полностью отражается и попадает обратно в глаз человека. Аддитивные цвета используются в системах освещения, в видеосистемах, в устройствах записи на фотопленку и в мониторах. Например, ваш монитор создает цвета, пропуская излучаемый свет через красный, зеленый и синий люминофор.

Альфа-канал (Alpha channel) - дополнительный канал с восмибитным представлением изображения.Используется для создания и хранеия масок, на печать не выводится.

Выделение (Selction)- операция маркировки совокупности пикселов для перемещения, трансформации и т.д. Выполняется с помощью специальных инструментов и команд.

Выделение цветной краски (UCR) - метод в цветоделении, при котором темные цветные части изображения заменяются на чернуюа краску.

Гамма - коээфициент контраста в средних тонах изображения.

Генерация черного - определение количества краски, приходящееся на черную плашку при цветодеоении.

Гистограмма - графическое представление распределения уровней яркости в изображении. С помощью гистограммы вы также можете определить, содержит ли изображение достаточное количество деталей яркости, которое обеспечило бы хорошие результаты настройки: слишком малое количество полутонов может не позволить вам выполнить качественную коррекцию. Гистограмма дает общее представление о распределении пикселов в изображении. Концентрация деталей яркости в светах или тенях изображения свидетельствует о смещении его тонового интервала, которое выражается в снижении контраста. Определение тонового интервала изображения имеет важное значение для выбора наиболее эффективных методов тоновой коррекции.

Градации серого (Grayscale) - одноканальное представление изображения с 256 уровнями (градациями) серого цвета. На каждый пиксел изображения отводится 1 байт (8 бит).

Градиент - плавный переход между двумя или несколькими цветами.

Дуплекс (Duotone) - добавление цветной краски для улучшения печати черного-белого изображения.

Заливка (Fill) - заполнение выделенной области или всего изображения оттенком серого цвета, сплошным цветом или декоративными образцами.

Замена серой составляющей (GCR) - метод в цветоделении, при котором равные доли голубой, пурпурной, жеотой красок заменяются на соответсвующий оттенок черной краски.

Изогелия - передача изображения огранниченным количеством цветов.

Инверсия (Invert) - изменение тона или цвета на противоположный (например, черный цвет на белый).

Индексированные цвета (Indexed Colors) - одноканальное представление фиксированного набора цветов ( обычно 16 или 256).

Интерфейс - основное окно, в котором располагаются все необходимое для работы.

Кадрирование (Cropping) - ограничение части изображения с целью удаления лишнего и достижения большей художественной выразительности.

Калибровка - процесс настройки устройств (например, монитора) для более точной передачи цвета с одновременным учетом реальных полиграфических возможностей.

Калибровочная шкала - шкала градаций серого цвета.

Канал (Channel) - компьютерная форма отображения каждой составляющей цветовой модели, аналог цветоделенной формы в полиграфическом процессе.

Контраст - степень тонового различия между областями изображения. Максимальный контраст - белое и черное без всяких переходов, низкий контраст - сближенные тона без резких переходов.

Муар (Moire) - паразитный узор на цветном оттиске, получающийся при неверной приводке, неправильных утлах наклона растра и некоторых других технических условиях.

Насыщенность (Saturation) - характеристика цвета, определяющая чистоту цвета. Используется в цветовой модели НSВ.

Обесцвечивание (Fading) - расстояние, на котором "иссякает" краска у инструментов Рaintbrush (Кисть), Airbrush (Азрограф). Эффект призван увеличить соответствие компьютерных инструментовн их реальным прототипам.

Обтравочный контур (Clipping Patch) - контур, создаваемый с помощью инструмента "Перо". Предназначается для передачи в другие программы при использован качестве маски.

Палитра (Palette) - способ вывода информации на экран; средство управления циальными окнами, которые можно свободно перемещать, сворачивать и разворачивать.

Передаточная функция (Transfer Function) - функция, позволяющая устанавливать нелинейную зависимость между входными и выходными данными. Используется при цветоделении, цветовой коррекции и т.д.

Пиксел (Pixel) - минимальный элемент изображения на мониторе или в точечном изображении.

Пиктограмма - графический символ, представляющий программу, команду, инструмент и т. д. Используется как более эргономичный способ управления программой.

Постеризовать (Posterize) - уменынение количества тонов (цветов) для последующей передачи изображения. Используется для художественных целей или вцелях подготовки изображения для трассировки.

Разрешение (Resolution) - количество пикселов на единицу длины (обычно дюйм).

Растискивание точек (Dots Gain) - дефект печати, вызываемый разными техническими причинами, состоящий в увеличении оттиска растровой точки на бумаге, что ведет к усилению плотностя изображения.

Растр (Halftone) - в полиграфии техника передачи непрерывного тона с помощью бинарной структуры черного и белого. Тональным градациям ставятся в соответствие размеры точек. Физический размер точек достаточно мал, и при восприятии они сливаются и более или менее имитируют тональный диапазон.

Растушевка (Feather) - частичное распространение изменений, производимых в пределах выделенной области, за ее границы. Позволяет смягчить слияние изображения в выделенной области и остального рисунка.

Ретушь (Retouch) - коррекция изображения с целью устранения мелких дефектов, а ткже исправления тонального и цветового балансов.

DPI - единица измерения разрешения Dots рег Inch (количество точек в дюйме).

Сведение слоев (layers Меrging ) - объединение всех видимых слоев в один с учетом режимов слияния, непрозрачности и прочих условий.

Света (Highlights) - светлые тона изображения, на полутоновом растрированном изображении представляются точками малого размера.

Сглаживание (Anti-aliasing) - технический прием, в результате которого "ступенчатость" границ и линий в изображениях точечной графики сглаживается путем смягчения интенсивности в переходной области.

Слой (Layer) - дополнительный уровень для рисования. Метафора прозрачной кальки в традиционном дизайне.

Средние тона (Midtones) - тона изображения в диапазоне между светами и тенями.

Совмещенные данные (Sample Merged) - опция, позволяющая работать с изображением на всех слоях.

Тени (Shadows) - темные тона изображения; на полутоновом растрированном изображении представляются точками большого размера.

Тон - уровень (градация) серого цвета.

Тоновое изображение - изображение, имеющее непрерывную (или условно непрерывную) шкалу серых градаций от белого до чериого.

Точечная графика - изображение, состоящее их совокупности точек (пикселов). Каждый пиксел имеет атрибут цвета, кодируемый от 1 бита (черно-белый штрих) до 24 бит (цветное изображение с 16,7 млн оттенков).

Триадные краски (Process Co1ors) - три основные краски (голубая, пурпурная, желтая) и дополнительная (черная), используемые в стандартном печатном процессе. Синоним СМYК-цветов.

Угол наклона растра - угол наклона линий растра для разных цветов, применяемый для распределения истовых точек в розетку.

Цветоделение (Color Separation) - процесс разложения цветного изооражения на четыре составляющие стандартного печатного процесса и получение отдельных фотоформ для каждой составляющей.

Цветовая модель - визуальное и цифровое представление параметров цвета в зависимости от конкретных практических требований.

Цветовая модель CMYK - цветовое пространство, основанное на четырех цветах полиграфического процесса - голубом, пурпурном, желтом и черном.

Цветовая модель HSB - цветовое пространство, основанное на трех характеристиках цвета: цветовом тоне (Hue), насыщенности (Saturation) и яркости (Brightness).

Цветовая модель RGB - цветовое пространство, основанное на трех цветах - красном, зеленом и синем.

Цветовая таблица (Color Look - Таblе) - матрица цветовых параметров, используемая для вывода цвета на экран, для конвертирования цвета из одной модели в другую и т. д.

Цветовой баланс - соотношение цветов в изображении; отображается на цветовых полосах, позволяющих добавить или уменьшить содержание одного цвета за счет другого.

Цветовой тон (Hue) - основная характеристика цвета, отличающая его от других цветов, например, оранжевый от синего, фиолетовый от розового и т.д. Используется в модели HSB.

Цветокоррекция - изменение параметров цвета пикселов (яркости, контрастности, цветового тона, насыщенности) с целью достижения оптимальных результатов печати.

Яркость - характеристика цвета, определяющая интенсивность цвета. Используется в цветовой модели HSB.