Arteveldehogeschool Grafische en Digitale Media

1. Arteveldehogeschool Grafische en Digitale Media Kleur: van scherm tot print Inleiding op kleurenbeheer Frans Vander Meiren Lector Arteveldehogeschool

2. Inhoud • Proloog • Probleemstelling • Weergave van digitale beelden • ICC-Color management • De praktijk • Epiloog

3. Proloog: waarom kleurenbeheer? "Ifyoucan'tmakeitgood, at leastmakeit look good" Bill Gates oprichter van Microsoft

4. Waarom kleurenbeheer? • Met de toenemende vraag naar kleur is er een toenemende vraag naar correcte, consistente en voorspelbare kleuren • Vanuit de grafische wereld: commercieel drukwerk, reclame, verpakkingen • Internet en E-commerce: producten moeten op een website met de juiste kleuren weergegeven worden • Snel groeiende consumentenmarkt van de digitale fotografie en colour printing • Printing on demand, short run-colour • Office-wereld

5. Probleemstelling "It's so much easier to suggest solutions when you don't know too much about the problem." Malcolm Forbes Amerikaansmediamagnaat

6. Verschillende uitvoerapparaten geven verschillende uitvoer • Een afdruk van een afbeelding helemaal niet lijkt op wat het beeldscherm te zien geeft • Verschillende beeldschermen tonen vaak dezelfde afbeelding met afwijkende kleuren • Op eenzelfde werkstation kan een afbeelding geopend in de ene applicatie er qua kleurweergave anders uitzien dan wanneer die geopend is in een andere

7. Verschillende applicaties …?

8. Oplossing: kleurenbeheer of colour management • Een technologie die de kleurencommunicatie tussen systemen mogelijk maakt • Het is de bedoeling de kleuren zo goed mogelijk over te dragen, rekening houdend met de beperkingen van systemen of applicaties • Colour matching wordt enkel nagestreefd bij proofing

9. Weergave van digitale beelden "Things should be made as simple as possible, but not any simpler." Albert Einstein wetenschapper

10. Digitale beelden • Digitale beelden zijn opgebouwd uit beeldelementen of pixels

11. Beeldweergave bij monitoren • Bij monitoren wordt de kleur van elke pixel weergegeven door de aandelen rood, groen en blauw (de RGB-waarden) additief met elkaar te mengen.

12. Beeldweergave bij monitoren • CRT-monitoren (cathode ray tube): drie elektronenstralen beschrijven lijn na lijn, punt na punt de RGB-fosfors aan de binnenkant van de beeldbuis. De intensiteit van elk van de elektronenstralen bepalen de mate waarin die fosfors gaan oplichten • LCD-monitoren (Liquid Crystal Displays): roterende kristallen moduleren voor elke pixel de hoeveelheden rood, groen en blauw licht die doorgelaten worden

13. Beeldvorming in druk • In druk worden de kleuren bekomen door de subtractievemenging van de drukinkten cyaan, magenta en geel (yellow).  CMY • Zwart (K) wordt daar als vierde drukkleur bijgevoegd om de densiteit in de donkere tonen te verhogen.  CMYK-beelden

14. C M Y K = + + + Beeldvorming in druk • De vier drukkleuren worden als rasters over elkaar heen gedrukt.

15. Digitale codering • De hoeveelheden rood, groen en blauw worden als 8-bit getallen (van 0 tot 255) bijgehouden in het werkgeheugen of op de harde schijf van de computer. (255, 0, 0) (255, 255, 0) (255, 128, 0) • CMYK-beelden worden op een gelijkaardige manier gecodeerd

16. Interpretatie van kleur • Verschillende digitale camera's vertalen een kleur nooit naar exact dezelfde RGB-waarden Camera 1 (250, 15, 10) Camera 2 (243, 18, 6)

17. Interpretatie van kleur • Anderzijds geven gelijke RGB-waarden bij verschillende monitoren nooit exact dezelfde kleur: Monitor 1 (255, 128, 0) Monitor 2 (255, 128, 0)

18. Interpretatie van kleur • Gevolg: eenzelfde digitaal beeld ziet er op twee verschillende monitoren anders uit Monitor 1 Monitor 2

19. Primairen of bronkleuren • Verschillende bronkleuren zorgen voor verschillende kleuren • Het rood van set 2 is meer verzadigd set 2 set 1 • Ook het wit- en het zwartpunt bepalen de kleurweergave van een afbeelding • Het wit van set 2 bevat een roodzweem • Het zwart van set 2 heeft een lagere densiteit set 2 set 1

20. Kleurenbereik • Het kleurenbereik of de gamut van een kleurensysteem definieert alle kleuren die een systeem kan genereren • De bronkleuren bepalen het kleurenbereik van een systeem • Het kleurenbereik wordt voorgesteld in een kleurendiagram, afgeleid van een toestelonafhankelijke kleurenruimte

21. Kleurenruimtes • Het CIE, Commission Internationale de l'Eclairage, ontwikkelt systemen voor het kwalitatief en kwantitatief onderzoek van het kleurenzien • Resultaten zijn o.a. de kleurenruimtes CIEXYZ en CIELAB: Z Z Q Y Y X X

22. xy-kleurendiagram • Een xy-kleurendiagram is afgeleid van de CIEXYZ-kleurenruimte • Een xy-kleurendiagram is een tweedimensionale voorstelling van alle kleuren die het menselijk oog kan zien (de luminantie of helderheid buiten beschouwing gelaten)

23. ab-kleurendiagram • Een alternatief is een ab-kleuren-diagram, afgeleid van een CIELAB of een Lab-kleurenruimte

24. Kleurenbereik voorgesteld in een xy-kleurendiagram • Kleurenbereik van een monitor wordt gevormd door de driehoek die de bronkleuren verbindt G R B

25. Kleurenbereik voorgesteld in een xy-kleurendiagram • Kleurenbereik van monitor 2 is iets groter dan dat van monitor 1 • Vooral in de rode kleuren wordt een groter bereik gehaald  roodverschuiving G2 G1 R1 R2 B1 B2

26. Kleurentransformatie • Om op de tweede monitor eenzelfde weergave te krijgen als op de eerste moeten we het kleurenbereik van monitor 2 inpassen in dat van monitor 1 • In de praktijk komt dat neer op een herrekenen van de RGB-waarden van de 2de monitor • Dit kan met een wiskundige transformatie:

27. Kleurentransformatie • Resultaat: de RGB-waarden voor monitor 2 zijn omgerekend en visueel krijgen we eenzelfde resultaat als bij monitor 1 Monitor 1 Monitor 2

28. Kleurentransformatie van scanner naar monitor • RGBscanner RGBmonitor • Een scanner heeft een veel grotere gamut dan een monitor… G R B

29. Kleurentransformatie van scanner naar drukpers • RGBscanner CMYKdrukpers • Het kleurenbereik van een drukpers is veel grilliger van vorm dat de driehoek van een scanner … Y+C Y Y+M M C C+M

30. Gamut mapping • De conversie van een grotere naar een kleinere kleurenruimte heet gamut mapping • Hiervoor bestaan verschillende strategieën (zie verder) Y+C Y Y+M M C C+M

31. Besluit • Elk apparaat werkt binnen een eigen kleurenruimte, die bepaald wordt door de technische karakteristieken van het apparaat = een toestelafhankelijke kleurenruimte • Dit is het uitgangspunt voor de opbouw van een color management-systeem of CMS

32. ICC-Color management "Success consists of going from failure to failure without loss of enthusiasm." William Churchill

33. International Color Consortium • Het ICC of International Color Consortium werd in 1993 in het leven geroepen door Apple Computer, Adobe Systems, Agfa, Kodak, Microsoft, Sun Microsystems, Taligent en FOGRA • De doelstelling: • Standaardiseren van kleurencommunicatie om zo te komen tot een voorspelbare en correcte reproductie van kleuren • met als uitgangspunt een open architectuur • www.color.org

34. invoer 1 uitvoer 1 uitvoer 2 invoer 2 uitvoer 3 invoer 3 uitvoer 4 Open architectuur • Om de kleurenomrekening tussen verschillende apparaten mogelijk te maken zijn er een veelvoud aan conversies nodig: n invoer en m uitvoerapparaten vragen n x m conversies.

35. invoer 1 uitvoer 1 uitvoer 2 invoer 2 uitvoer 3 invoer 3 uitvoer 4 Open architectuur • De communicatie kan vereenvoudigd worden met de introductie van een standaardkleurenruimte (CIEXYZ of CIELAB), die optreedt als een tussenschakel (hub) bij de conversies. • In plaats van n x m zijn er maar n + m conversies nodig! CIEXYZ of CIELAB

36. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem • Profielen • Om van een invoer- naar een uitvoerapparaat te gaan, zijn er telkens 2 conversies nodig • Voor elke kleurenconversie zijn er de gegevens nodig van de kleurenruimte van het apparaat en die van de neutrale ruimte • De gegevens van het apparaat zijn verzameld in een kleurenprofiel, of kortweg profiel conversie conversie invoer uitvoer

37. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem • Profielen (vervolg) • Een kleurenprofiel draagt de naam van het apparaat waarbij het hoort, gevolgd door de extensie ".icc" (Apple) of ".icm" (Microsoft) • Ze zijn opgeslagen op de harde schijf van de computer op welbepaalde daartoe voorziene locaties. • Voor een Windows-computer is dat C:\WINDOWS\system32\spool\drivers\color

38. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem • Profile connection space, PCS • Centraal in een ICC-CMS staat de standaard kleurenruimte (CIEXYZ of CIELAB) • Deze kleurenruimte is gesitueerd tussen in- en uitvoerprofielen en noemt men daarom ook de profile connection space of PCS invoer 1 uitvoer 1 PCS uitvoer 2 invoer 2 uitvoer 3 CIEXYZ of CIELAB invoer 3 uitvoer 4

39. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem • Color Management Module, CMM • Is de software die verantwoordelijk is voor de omrekening van de kleurwaarden. De CMM maakt hierbij gebruik van de data van de toegepaste profielen. • Mac OS: ColorSync • Windows: ICM 2.0 (engine van Heidelberg) • Maakt deel uit van het besturingssysteem

40. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem Rendering Intents • De rendering intents zijn strategieën voor de vertaling van kleuren tussen de twee kleurenruimtes (gamut mapping). Wat moet er gebeuren als het kleurenbereik van de doelkleurenruimte groter is dan het bereik van de bron? ? bronkleurenruimte doelkleurenruimte

41. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem Rendering Intents • Een ICC-CMS voorziet 4 rendering intents: • Perceptueel of fotografisch • Absoluut colorimetrisch • Relatief colorimetrisch • Saturatie of verzadiging • Perceptueel of fotografisch • Absoluut colorimetrisch • Relatief colorimetrisch • Saturatie of verzadiging

42. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem Rendering Intents: Perceptueel of fotografisch • Gelijkmatige compressie van de bron- naar de doelruimte: bron doel

43. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem Rendering Intents: Relatief colorimetrisch • Kleuren die buiten de gamut liggen van de doelruimte worden op de rand van de doelruimte gelegd (gamut clipping) • het witpunt van de doel- valt samen met dat van de bronkleurenruimte bron doel

44. Bouwstenen van een ICC-Color management systeem Rendering Intents: Perceptueel vs. Relatief colorimetrisch • Perceptueel heeft een gelijkmatige toondifferentiatie over het volledige bereik • Relatief colorimetrisch heeft minder detail in de verzadigde tonen • Relatief colorimetrisch heeft iets meer verzadiging in de middentonen Origineel RGB Perceptueel Relatief colorimetrisch Conversie naar CMYK Eurostandaard

45. RGB CMYK CMYK RGB PCS PCS PCS PCS Soorten profielen • Display- of monitorprofielen: bevatten specifieke informatie over de RGB-ruimte van een monitor in kwestie • Invoerprofielen: bevatten specifieke informatie over de RGB-ruimte van een scanner of digitale camera • Uitvoerprofielen: bevatten specifieke informatie over de CMYK-ruimte van een printer of drukpers RGB PCS

46. PCS RGBscan RGBmon PCS Kleurenconversie met behulp van profielen • Van scanner naar monitor Klassieke voorstelling Voorstelling met profielen

47. PCS RGBscan RGBmon PCS Kleurenconversie met behulp van profielen • Stap 1: voor aanvang van de conversie worden de profielen met behulp van de CMM gecombineerd tot een tabel, waarbij een relatie gelegd wordt tussen de kleurwaarden van de beide systemen. CMM

48. Kleurenconversie met behulp van profielen • Stap 2: met behulp van deze tabel worden de RGB-waarden van de scanner geconverteerd naar de RGB-waarden van de monitor RGBscanner RGBmonitor

49. RGB CMYK PCS PCS Werkruimteprofielen • In- en uitvoerapparaten communiceren zelden of nooit rechtstreeks met elkaar. Dit gebeurt steeds via een applicatie (Adobe Photoshop, Microsoft Word, …) • Ook deze applicaties werken met een kleurenruimte  kleurenwerkruimte • Een kleurenwerkruimte is een (min of meer) geïdealiseerde RGB- of CMYK-ruimte • 2 RGB-ruimten zijn uitgegroeid tot standaarden: • sRGB: standaard kleurenruimte voor Windows en het internet • Adobe RGB 1998: populair bij grafische toepassingen en in de fotografie omwille van zijn groot kleurenbereik

50. Ingebedde profielen • De afbeeldingen die zich als bestand op de harde schijf bevinden, zijn RGB- of CMYK-bestanden. • Wil men aangeven in welke kleurenruimte precies ze gecodeerd werden, dan kan men het profiel "inbedden" in het bestand. • Photoshop biedt een handige mogelijkheid om profielen in te bedden • Digitale camera's leveren JPEG-bestanden die een sRGB- of Adobe RGB-profiel bevatten. Bestand sRGB PCS