W wielu cyfrowych przepływach prac, w których stosowane są systemy sterowania barwą, istnieje konieczność konwersji między przestrzeniami CMYK. Jest kilka sposobów, za pomocą których można dokonać takich konwersji. Przeliczanie składowych CMYK za pomocą dwóch profili ICC jest najpowszechniej stosowaną praktyką. Tradycyjny proces rekombinacji wartości procentowych CMYK polega na zastosowaniu dwóch profili ICC, z których jeden jest profilem źródłowym (opisującym źródłową przestrzeń CMYK), a drugi profilem wyjściowym (opisującym wyjściową przestrzeń CMYK). Inną metodą konwersji jest zastosowanie profilu ICC nieco różniącego się od poprzednich, a mianowicie profilu połączeń pomiędzy urządzeniami (device link profile).
Profile device link służą do bezpośredniej konwersji z przestrzeni jednego urządzenia do przestrzeni innego urządzenia, bez pośredniej przestrzeni takiej jak CIELAB czy XYZ (tzw. profile connection space). To odróżnia ten typ profili ICC od powszechnie stosowanych profili urządzeń, w których konwersja przebiega od przestrzeni źródłowej urządzenia poprzez profile connection space do przestrzeni innego urządzenia (traktowanej jako wyjściowa czy też docelowa). Oba typy konwersji mają swoje ograniczenia i zalety. Konwersje dokonywane za pomocą dwóch profili (tradycyjne) charakteryzują się tym, że nie są zachowywane informacje o czystych barwach pierwszorzędowych. Z kolei zastosowanie device link profile powoduje konieczność użycia specjalnego, dodatkowego, mniej popularnego oprogramowania (np. Adobe Photoshop CS potrzebuje osobnego plug-inu do ich obsługi). Inną wadą stosowania profili link jest ich jednokierunkowość, a co za tym idzie - brak możliwości łatwego cofnięcia raz zastosowanej konwersji (pewnym rozwiązaniem w takich przypadkach jest zachowywanie kopii obrazów, co niekiedy może okazać się uciążliwe).
Jest wiele systemów workflow, w których stosowane systemy sterowania barwą odpowiedzialne są za konwersje barw przy użyciu konkretnych sekwencji profili ICC. Jeśli użytkownik stosuje zawsze określoną kombinację profili urządzeń, może się okazać, że wykorzystanie w takich sytuacjach profili typu device link powstałych z połączenia profili urządzeń będzie wygodniejsze i bezpieczniejsze. Profile device link są oficjalnym formatem (jednym z rodzajów profili) wskazywanym przez specyfikację ICC.
Istnieją rozwiązania programowe, których wykorzystanie pozwala na zastosowanie profili połączeń pomiędzy urządzeniami, a co za tym idzie, zapanowanie nad generowaniem czystych składowych barw pierwszorzędowych (niektóre programy umożliwiają zachowanie informacji o barwach drugorzędowych) urządzenia wyjściowego. W konwersjach opartych na profilach urządzeń często dochodzi do strat szczegółów w obrazie spowodowanych kompresją gamutów. Oznacza to, że dwie barwy przestrzeni pierwotnej różniące się składowymi CMYK ostatecznie mogą być przeliczone (poprzez profile connection space) na barwę przestrzeni docelowej o takich samych składowych CMYK.
Ponieważ profile device link powstają poprzez połączenie profili urządzeń, dlatego generalnie konwersje dokonane z ich pomocą charakteryzują się dobrą zgodnością kolorymetryczną. Jakkolwiek dodatkowe opcje możliwe do wyboru podczas ich tworzenia, takie jak zachowywanie informacji o barwach pierwszorzędowych czy też możliwości edycji opcji generowania separacji (UCR/GCR), mogą tę zgodność nieco obniżyć na korzyść lepszego odbioru wizualnego czy też łatwiejszego drukowania materiałów w ten sposób przygotowanych (np. czarne teksty przestrzeni źródłowej są przekształcane również na czarny kanał przestrzeni wyjściowej, co nie powoduje problemów z pasowaniem podczas druku, jakie mogłyby wystąpić, gdyby tekst czarny miał być drukowany z większej liczby separacji). Do przeliczeń barw (konkretnego zastosowania) opartych na profilach typu link potrzebny jest jeden profil; dzięki temu unika się dylematów związanych ze stosowaniem kilku profili urządzeń oraz wyboru jednego ze sposobów przekształceń barw. Jednym z zastosowań linków może być workflow, w którym prace są edytowane dopóki, dopóty otrzymywane rezultaty w formie wydruków próbnych nie są zatwierdzone przez klienta. Wówczas można przekonwertować CMYKa systemu odbitek próbnych na CMYKa maszyny drukującej, jednak przy założeniu, że barwy uzyskiwane z systemu wydruków próbnych są możliwe do reprodukcji w docelowej technologii drukowania, co wiąże się z odpowiednią jego kalibracją, a niekiedy (szczególnie jeśli produkcja jest prowadzona na słabym jakościowo podłożu, np. gazetowym) charakteryzacją. Bezsprzecznie jednak stosowanie profili device link wprowadza mniejsze prawdopodobieństwo popełnienia błędu, szczególnie w aplikacjach, w których użytkownik musi sam wybierać spośród masy profili ICC i dodatkowo odpowiedni sposób przekształceń barw.
Mimo że tradycyjny druk obrazów powstaje z wysokorozdzielczych form drukowych, efektywna rozdzielczość obrazów (powstałych z punktów rastrowych) jest relatywnie mała. W przypadku barw nasyconych oraz ciemnych partii obrazów czarne punkty, niezbędne w celu otrzymania określonego efektu barwnego, nie są widoczne na wydrukach z maszyny drukującej, za to mogą się pojawiać na wydrukach próbnych przy zastosowaniu profilu danego systemu proofingu. Jedynym sposobem rozwiązania tego problemu jest zapanowanie nad czarnym kanałem profilu systemu proofingu. Podczas tworzenia profilu device link istnieje możliwość (w zależności od oprogramowania) zapanowania nad czarnym kanałem.
Istotną zaletą profili typu link jest możliwość zachowania informacji o kanale czarnym z pliku źródłowego w wyjściowym CMYKu. W przeliczeniach barw opartych na profilach urządzeń (dwóch, powiedzmy wykorzystujących sygnały CMYK) wykorzystywana jest trójwymiarowa, pośrednia, niezależna przestrzeń PCS (profile connection space). Zatem cztery składowe najpierw są przeliczane na trzy składowe przestrzeni niezależnej, a następnie ponownie na cztery składowe (w przypadku konwersji CMYK - CMYK) przestrzeni wyjściowej.
Każda z wartości wejściowych C, M, Y i K jest normalizowana za pomocą funkcji(krzywych) typu „A”. Po normalizacji liczby odpowiadające CMYK są „akceptowalne” przez CLUT. W tablicy CLUT znajdowane są dla nich odpowiedniki, które za pomocą krzywych typu „B” są normalizowane na wartości współrzędnych przestrzeni PSC, w tym przypadku CIELAB.
Należy uwzględnić, że powyższy proces odnosi się do konkretnego sposobu renderingu, bowiem w profilu znajdują się tablice CLUT dla różnych sposobów przekształceń barw.
Do tego momentu wykorzystywany był profil wejściowy (referencyjny). W kolejnym etapie konwersji wykorzystywany jest profil wyjściowy. Mianowicie, podobnie jak wcześniej, współrzędne barwy opisane w przestrzeni niezależnej są normalizowane za pomocą krzywych typu „B” profilu wyjściowego na wartości akceptowalne przez tablicę CLUT konkretnego sposobu renderingu profilu wyjściowego. Dla tych wartości znajdowane są odpowiedniki, które znormalizowane za pomocą krzywych typu "A" tworzą nowe wartości CMYK odpowiednich pikseli (lub obiektów wektorowych) tworzących obraz.
Wizualizację tablicy LUT dla sposobu relatywnie kolorymetrycznego przykładowego profilu urządzenia wyjściowego przedstawia rysunek 3 (wizualizacja w programie Profile Inspector). Za pomocą takiej wizualizacji łatwiej przyjrzeć się, jak działa tablica LUT.
Po lewej stronie okna (Nodes) znajdują się suwaki, którymi reguluje się wartości składowych rozpatrywanego profilu źródłowego CMYK - stąd cztery suwaki (Ch0 - Cyan, Ch1 - Magenta, Ch2 - Yellow, Ch3 - Black). Każda zmiana położenia któregokolwiek z suwaków pociąga za sobą zmianę wartości znajdujących się po prawej stronie okna (Values). Wartości liczbowe przy suwakach wynoszą od 0 do 16, zatem żeby określić odpowiadające im składowe CMYK, trzeba je przeliczyć. Należy przyjąć, że wartość 16 odpowiada polu pełnego krycia, natomiast 0 - bieli. Omawiane wartości liczbowe odpowiadają kolejno współrzędnym L*, a*, b*. W przestrzeni CIELAB przyjmuje się, że L osiąga wartości od 0 do 100, natomiast a i b od -128 do +128 włącznie. Niemniej wizualizacja przedstawia pewne umowne znormalizowane liczby (w nawiasach - mogą one osiągać wartości od 0 do 255, natomiast te po lewej stronie odpowiadają możliwościom 16-bitowej tablicy LUT: 216= 65536 i taka jest maksymalna wartość), które trzeba przełożyć na współrzędne CIELAB. Przykład z rysunku przedstawia barwę o składowych wejściowych C50%, M50%, Y50%, K50%. Z prawej strony można odczytać, że ta barwa jest opisana w CIELAB jako L = 37.35, a = 4.50, b = 5.00.
Nieco „prościej” przebiega konwersja przy zastosowaniu profili typu device link.
Rozwinięciem powyższego schematu jest ścieżka przedstawiona poniżej: Z powyższego wynika, że tego typu konwersje są prostsze, bowiem nie jest w nich wykorzystywana pośrednia niezależna przestrzeń barw.
Profile typu device link opisują jednokierunkowy sposób konwersji, a nie charakterystykę urządzeń/maszyn. Ponieważ tego typu profile nie opisują przestrzeni reprodukowanej przez urządzenie, dlatego nie mogą one być, w przeciwieństwie do profili urządzeń, zaszywane/zapisywane w obrazach. Zawierają one dwa profile wraz z ich ustawieniami generowania separacji z uwzględnieniem konkretnie wybranych sposobów przekształceń barw (rendering intents). Wobec tego w celach konwersji potrzebny jest tylko jeden profil typu link w odróżnieniu od konwersji opartych na profilach urządzeń, w których wykorzystywane są co najmniej dwa profile.
Jednym z częstszych zastosowań „linków” jest przemysłowa poligrafia, w której niekiedy istnieje konieczność rekombinacji obrazów CMYK z ich pierwotnie docelowej przestrzeni na inną wyjściową przestrzeń CMYK. Na przykład obrazy przygotowane pierwotnie do druku rotograwiurowego mogą być poddawane konwersji do technologii heatsetowej. Bezpośrednia konwersja CMYK-CMYK, możliwa dzięki profilom device link, tworzy odpowiednio przygotowane obrazy czyniąc proces przepływu prac (workflow) bardziej efektywnym (np. konwersja typu device link plików postscriptowych za pomocą programu iQueue 1.1 firmy Gretag Macbeth jest o ok. 5% szybsza od konwersji „tradycyjnej”).
Na rynku jest kilka aplikacji służących do generowania profili typu link. Niekiedy różnią się one znacznie pod względem ceny i funkcjonalności (np. Gretag Macbeth ProfileMaker 5.02 służy do generowania różnych profili ICC, w tym device link, oraz do ich edycji, przedstawiania gamutów urządzeń, podczas gdy oprogramowanie Chromix ColorThink 3.0 Pro może generować tylko profile device link oraz typu abstract, ale za to ma dość ciekawe możliwości wizualizacji gamutów). Na pewno istnieje jedna cecha, która jest wspólna dla wszystkich programów: w celu stworzenia profilu device link trzeba mieć dwa profile urządzeń, które dzięki oprogramowaniu będą zlinkowane. Niektóre z nich (rzadko) pozwalają na połączenie trzech lub więcej profili.
Color Management Module jest modułem, dzięki któremu dochodzi do konwersji pomiędzy profilami urządzeń. Jednocześnie funkcja tego modułu podczas tworzenia profili device link jest bardzo istotna, bowiem to ten moduł faktycznie linkuje tablice LUT poszczególnych profili, z których device link powstaje. Wobec tego stosowanie różnych CMM będzie prowadzić do pewnych różnic.
Są dwa momenty, w których moduł CMM jest przywoływany w workflow, w którym stosowane są profile device link: najpierw podczas samego tworzenia linku, a następnie podczas przeliczania wartości składowych barw pierwszorzędowych obrazów, czyli samego zastosowania linku. Dlatego istotne jest stosowanie wysokiej jakości CMM zarówno podczas tworzenia profilu, jak i jego konkretnego wykorzystania.
Jak wspomniano wcześniej, profile device link – podobnie jak profile urządzeń - składają się z tablic LUT, przy czym w przypadku linków zawsze jest to jedna tablica, natomiast profile urządzeń mają kilka tablic odpowiedzialnych za konwersje w różnych kierunkach i dla konkretnych sposobów przekształceń barw. Ponieważ praktycznie niemożliwe jest stworzenie tablicy, w której dla każdej kombinacji wejściowego CMYKa istnieć będzie odpowiadająca jej czwórka nowego CMYKa (taka tablica zajmowałaby bardzo dużo miejsca na dysku, a przeliczenia rozciągałyby się w czasie), dlatego tablica posiada dużo mniejszą liczbę punktów określanych jako grid points (punkty w siatce).
Przy okazji można zauważyć błąd w oprogramowaniu polegający na tym, że tag B2A0 przedstawi ono jako opcjonalny, podczas gdy, według specyfikacji, w profilach urządzeń wyjściowych jest on sklasyfikowany jako „wymagany”.
Liczba punktów w siatce CLUT zależy od oprogramowania, w którym profile ICC są generowane oraz od kierunku konwersji (CMYK – CIELAB lub CIELAB – CMYK). Na przykład w programie ProfileMaker 5.0 (jak również w jego wcześniejszej wersji) jedną z opcji generowania profili jest ich wielkość (profile size): do wyboru są dwie opcje – large oraz default. W przypadku profili urządzeń wyjściowych wybór jednej z tych opcji determinuje liczbę punktów w siatce CLUT. Poniższa tabela przedstawia liczbę grid points w zależności od sposobu renderingu i dokładności generowania profilu wyjściowego w programie ProfileMaker 5.0.
Z tabeli wynika, że profile utworzone jako large mają o ok. 24% (w przypadku tablic konwersji BxAx, czyli CIELAB - CMYK) i 35% (w przypadku tablic konwersji AxBx, czyli CMYK – CIELAB) więcej grid points niż profile stworzone jako default, które jednak zajmują o ok. 65% mniej pamięci.
Istotny z punktu widzenia generowania profili typu link jest fakt różnej liczby punktów w siatce w zależności od kierunku konwersji, bowiem tego typu profile powstają z odpowiednich części profili urządzeń. Poniższa tabela przedstawia liczbę punktów w tablicy LUT profilu link w zależności od wielkości profili, z których powstał.
We wszystkich przypadkach liczba punktów w tablicy LUT profilu link odpowiada liczbie punktów tablicy odpowiedzialnej za przekształcenie w kierunku CMYK – CIELAB i nie ma znaczenia wielkość profili linkowanych (tablica profilu device link powstała z tablic BxAx i AxBx profili default ma więcej punktów niż najmniejsza liczba punktów tablicy AxBx, która wynosi 11 – patrz poprzednia tabela. Zatem nowe punkty w tablicy LUT profilu device link powstają poprzez interpolacje wykonane przez CMM). Im więcej punktów w tablicy LUT, tym dokładniejsze przeliczenia składowych CMYK. Jeśli np. tablica zawiera 11 grid points, to zawarte są w niej punkty odpowiadające (przed normalizacją) wartościom 0%, 10%, 20%, 30%....100% w każdym wymiarze (dla każdej ze składowych CMYK). Wartości pośrednie są determinowane poprzez interpolacje wykonywane przez CMM.
Niektóre rozwiązania software’owe pozwalają użytkownikowi określić liczbę punktów w tablicy LUT.
Najnowszym podejściem do rekombinacji wartości składowych obrazów, pośrednio opierającym się na profilach typu device link, jest indywidualne analizowanie obrazów, a nawet ich partii i na tej podstawie dynamiczne - miejscowe - przyporządkowanie parametru TAC w obrazie, nie jak to ma miejsce w „tradycyjnych” konwersjach opartych na profilach urządzeń czy też profilach typu device link, w których opcje generowania separacji stosowane są globalnie dla całego obrazu czy też strony.
szymon.symonowicz@colorfun.pl
Literatura:
1. Specification ICC.1:2004-10 (Profile version 4.2.0.0) - Image technology colour management - Architecture, profile format, and data structure, www.color.org
2. Alwan LinkProfiler Manual – Spot on proofs and press to press match, maj 2004
3. Device Link Profiles/Repurposing CMYK, Ben Starr, Progressive Color Media, LLC, styczeń 2005
4. www.packaging-int.com/categories/profiling/icc-vs-device-link-profiles.asp
5. Understanding Color Management, Abhay Sharma, Thomson Delmar Learning 2004
6. Conversion between CMYK spaces preserving black separation, Tomasz J. Cholewo, Lexmark International, Inc., Lexington, KY, USA
7. Pomoc programu ProfileMaker 5.0.2
