Напівтони та колір у поліграфії

Напівтони та колір у поліграфії

Вступ

Початком будь-якого видання є його оригінали і від них багато в чому залежить і якість видання і його суспільна значимість. І основною задачею, що вирішують поліграфічні технології, є високоякісний друк кольорових зображень, максимально наближених по відтворенню кольору до оригіналу.

1. Видавничі оригінали

Текстовий оригінал найчастіше являє собою рукопис, надрукований на друкарській машині з дотриманням установлених технічних правил (друк на одній стороні паперового аркуша стандартного розміру, через два інтервали, дотримання визначеної кількості знаків у рядку, а також визначених полів і т.д.).

Надалі з такого оригіналу, що має всі необхідні редакційні вказівки, набирають тим або іншим способом текст, що після друкування на машині буде виглядати значно краще вихідного завдяки використанню шрифтів необхідних розмірів і накреслень, правильних інтервалів між словами, необхідних прийомів виділення букв, слів і різноманітної рубрикації і т.д.

В окремих випадках, коли у виданні потрібне документальне зображення, рукопис (або його частина) відтворюється з використанням методу фотографування, що дозволяє зафіксувати на відбитку всі особливості написаного.

Образотворчі оригінали, що підлягають репродукуванню поліграфічними засобами, є найбільш різноманітною групою і вони класифікуються:

- за видом підкладки (прозорі, непрозорі; гнучкі, тверді);

- за кольором (чорно-білі - монохромні, кольорові);

- за структурою зображення (штрихові, напівтонові, растрові - вторинні);

- за способом одержання (фотографічні, мальовані, живопис, друковані).

Одними з вирішальних факторів, що обумовлюють вибір технології відтворення зображення і способу друку тиражу, є техніка виконання оригіналу і матеріал, на якому він створений.

Основа його може бути прозорою (скло, целофан, фотоплівка й ін.), непрозорою (папір, полотно, метал, пластик і т.п.) або напівпрозорою (калька, восківка).

По техніці виконання, що різноманітна і найчастіше пов'язана з видом матеріалу-основи, це може бути офорт, малюнок пастеллю, ліногравюра, акварель, фреска, картина масляного живопису і т.д.

Усі образотворчі оригінали можна умовно розділити на дві групи: оригінали, відтворення яких поліграфічними засобами не представляє особливих технічних труднощів, і оригінали, що технічно складно або навіть неможливо репродукувати точно.

До першого відносяться акварель, креслення і схеми на папері, малюнки олівцем, а до числа других - картини олією, для одержання точних копій яких у принципі потрібно заґрунтоване полотно і нанесення на нього соковитих, що криють мазки, фарб.

У повному обсязі це для поліграфічного виробництва доки недосяжно, однак сьогодні імітація, досить близька до оригіналу, може бути досягнута при використанні визначених матеріалів і відповідних витрат сил і засобів, іноді дуже великих.

Тип оригіналу багато в чому визначає характер репродукційного процесу, вид устаткування і матеріалів, кваліфікацію персоналу.

У цілому можна сказати, що розмаїття видавничих оригіналів, по-перше, породжує необхідність мати значну кількість варіантів технологічного процесу їхнього відтворення, а по-друге, висуває до оригіналів визначені вимоги.

2. Відтворення кольору

Один з найбільш важливих моментів, про який необхідно пам'ятати, вивчаючи колір, полягає в тому, що деякі предмети людське око бачить тому, що вони випромінюють світло, а інші - тому, що вони його відбивають. Таким чином, випромінюване світло - це світло, що виходить з активного джерела: сонця, лампи, екрана монітора; відбите світло - це світло, „відбите” від поверхні об'єкта.

Саме його бачить спостерігач, коли дивиться на будь-який предмет, що не випромінює власного світла.

Випромінюване світло може містити всі кольори (біле світло), будь-яку їхню комбінацію або тільки один колір. Випромінюване світло, що йде безпосередньо з джерела до ока, зберігає в собі всі кольори, з яких воно було створене. Деякі хвилі випроміненого світла поглинаються об'єктом, тому доходять до спостерігача і сприймаються оком тільки не поглинені, відбиті хвилі.

Білий лист папера виглядає білим тому, що він відбиває всі кольори в білому світлі і жоден не поглинає. Якщо освітити його синім світлом, папір буде виглядати синім.

Якщо освітити білим світлом лист червоного папера, папір буде виглядати червоним, тому що він поглинає всі кольори, крім червоного. Що відбудеться, якщо освітити червоний папір синім світлом? Папір буде виглядати чорним, тому що синій колір, що падає, він не відбиває.

На сьогоднішній день діаметрально протилежні способи генерації кольору моніторів і принтерів є основною причиною перекручування екранних кольорів під час друку. Для того, щоб правильно робити кольороподіл, треба добре уявляти роботу двох протилежних систем опису кольору в комп'ютері: адитивної і субтрактивної.

Адитивний колір (від англійського add - додавати, складати) виходить при з'єднанні променів світла різних кольорів.

У цій системі відсутність усіх кольорів являє собою чорний колір, а присутність усіх кольорів - білий.

Система адитивних кольорів працює з випромінюваним світлом, наприклад, від монітора комп'ютера.

У цій системі використовуються три основних кольори: червоний, зелений і синій (RGB). Якщо їх змішати у рівній пропорції, вони утворять білий колір, а при змішуванні в різних пропорціях - будь-який інший.

В поліграфічних системах адитивний синтез має місце у комбінованому вигляді разом з субтрактивним у автотипних растрових видах друку.

У системі субтрактивних кольорів (від англійського subtract - віднімати) відбувається зворотний процес: будь-який колір є вирахуванням інших кольорів із загального променя відбитого світла.

Суть його полягає в тому, що частина спектрального складу випромінювання при проходженні через речовину поглинається. Іншими словами - шар речовини віднімає певну долю випромінювання. Поліграфічні фарби мають властивість поглинати випромінювання одної з трьох зон спектра і пропускати у двох інших.

Пропускання в зоні поглинання повинно бути керованим. Засобом керування при субтрактивному синтезі служить товщина фарбового шару. З її зменшенням пропускання зростає і навпаки. Колір фарби є додатковим до кольору дозованого нею випромінювання.

Жовта поглинає синє випромінювання, пурпурна - зелене, а голуба - червоне.

У цій системі білий колір з'являється в результаті відсутності всіх кольорів, тоді як їхня присутність дає чорний колір. Система субтрактивних кольорів працює з відбитим світлом, наприклад, від листа папера.

Білий папір відбиває всі кольори, пофарбований - деякі поглинає, а інші відбиває. Тільки у класичному варіанті глибокого друку реалізується у чистому вигляді субтрактивний синтез кольору.

У системі субтрактивних кольорів основними є блакитний, пурпурний і жовтий кольори (CMY) - протилежні червоному, зеленому і синьому. Коли ці кольори змішуються на білому папері в рівній пропорції, виходить чорний колір. Вірніше, повинний вийти чорний колір.

У дійсності типографські фарби поглинають світло не цілком і тому комбінація трьох основних кольорів виглядає темно-коричневою. Щоб виправити виникаючу неточність, для представлення тонів істинно чорного принтери додають небагато чорної фарби. Систему кольорів, засновану на такому процесі чотирьохкольорового друку, прийнято позначати абревіатурою CMYK.

Для одержання кольорової репродукції у високому і плоскому видах друку застосовується суміщене накладання трьох фарбових растрових зображень. Відносне розміщення відбитків кожного з одно-фарбових растрових елементів на кольоровій репродукції показано на рисунку 1.

Рисунок 1 - Розміщення растрових елементів на кольоровому відбитку при автотипному способі друку трьома фарбами: елементи Ж - жовтої, П - пурпурної, Г - голубої фарб; кольори суміщень С - синій, 3 - зелений, Ч - червоний, Чо - чорний; Б - білий колір ділянок, на яких відсутні друкарські елементи

З нього видно, що на одиниці площі є ряд елементарних кольорів, що сприймаються внаслідок обмеженої гостроти зору як сумарний, синтезований цим накладанням. Цей колір забезпечується таким поєднанням фарб:

а) однофарбовими елементами - жовтим, пурпурним, голубим;

б) двофарбовими накладаннями - зеленим (жовта + голуба), синім (голуба + пурпурна), червоним (пурпурна + жовта);

в) трифарбовими накладаннями (жовта + пурпурна + голуба);

г) ділянками, на яких відсутні друкарські елементи.

Кольори накладань, як видно з рисунка, утворюються шляхом субтрактивного синтезу, а загальний колір виникає в результаті просторового адитивного синтезу вказаних вище восьми елементів. Такий змішаний субтрактивний і адитивний синтез називається автотипним.

На питання, як утворяться кольори в машинній графіці, однозначно відповісти неможливо, тому що усе залежить від того, яку колірну модель використовувати. Кожна з них підходить у визначеній галузі, кращого результату можна домогтися, комбінуючи різні можливості, надані програмою.

3. Основні колірні системи

Дана колірна модель вважається адитивною, тобто при збільшенні яскравості окремих складових буде збільшуватися і яскравість результуючого кольору: якщо змішати всі три кольори з максимальною інтенсивністю, то результатом буде білий колір; навпаки, при відсутності всіх кольорів виходить чорний.

Монітор комп'ютера створює колір безпосередньо випромінюванням світла і використовує, таким чином, систему кольорів RGB. Поверхня монітора складається з дрібних крапок (пикселів) червоного, зеленого і синього кольорів, форма крапок варіюється в залежності від типу електронно-променевої трубки (ЕПТ).

Пушка ЕПТ подає сигнал різної потужності на екранні пикселі. Кожна крапка має один із трьох кольорів, при влученні на неї променя з гармати вона випромінює визначений відтінок свого кольору, у залежності від сили сигналу.

Оскільки крапки маленькі, уже з невеликої відстані вони візуально змішуються один з одним і перестають бути помітні. Комбінуючи різні значення основних кольорів, можна створити будь-як відтінок з більш ніж 16 мільйонів, доступних у RGB.

Лампа сканера світить на поверхню зображення (або крізь слайд); відбите світло або світло, яке пройшло крізь слайд, за допомогою системи дзеркал, попадає на чуттєві датчики, що передають дані в комп'ютер теж у системі RGB.

Система RGB адекватна колірному сприйняттю людського ока, рецептори якого теж настроєні на червоний, зелений і синій кольори.

Безсумнівними перевагами даного колірного простору є те, що він дозволяє працювати з усіма 16 мільйонами кольорів, а недолік полягає в тому, що при підготовці зображення до друку частина з цих кольорів губиться, в основному найяскравіша і найнасиченіша, а також виникає проблема із відтворенням синіх кольорів.

Система кольорів CMYK була широко відома за довгий час до того, як комп'ютери стали використовуватися для створення графічних зображень. Тріада основних друкарських кольорів:

Cyan - голубий,

Magenta - пурпурний і

Yellow - жовтий (CMY, без чорного) є, по суті, спадкоємцем трьох основних кольорів живопису (синього, червоного і жовтого).

Зміна відтінку перших двох пов'язано з хімічним складом друкарських фарб, відмінним від художніх, але принцип змішування залишився тим самим.

І художні, і друкарські фарби, незважаючи на проголошувану самодостатність, не можуть дати багатьох відтінків. Тому художники використовують додаткові фарби на основі чистих пігментів, а друкарі додають, як мінімум, чорну фарбу (введення чорного дозволяє досягти більшої глибини і використовується при друці чорних об'єктів).

Ця модель є субтрактивною. Робота її заснована на тому, як людське око бачить колір і як світло розкладається на складові. Око сприймає відбитий спектр, інші ж складові поглинаються.

Кольори в розглянутій колірній моделі були обрані такими не випадково, а через те, що голубий поглинає лише червоний, пурпурний - зелений, жовтий - синій.

При змішуванні окремих колірних складових можна одержати наступні результати:

Голубий + Пурпурний = Синій з відтінком фіолетового, котрий можна підсилити, змінивши пропорції кольорів, що змішуються.

Пурпурний + Жовтий = Червоний. У залежності від співвідношення вхідних у нього складових, він може бути перетворений на жовтогарячий або рожевий.

Жовтий + Голубий = Зелений, який може бути перетворений при використанні тих же первинних кольорів як на салатний, так і на смарагдовий.

Варто освоїти обидві колірні моделі - RGB і CMYK, тому що кожна застосовується у своїй галузі. Система CMYK створена і використовується для друку. Усі файли, призначені для виводу в друкарні, повинні бути конвертовані в CMYK. Цей процес називається кольороподілом.

Системи кольорів RGB і CMYK базуються на обмеженнях, що накладаються апаратним забезпеченням (моніторами і сканерами у випадку з RGB і типографськими фарбами у випадку з CMYK). Більш інтуїтивним способом опису кольору є представлення його у виді тону, насиченості і яскравості - система HSB. Вона ж відома як система HSL (тон, насиченість, світлота).

Тон являє собою конкретний відтінок кольору, відмінний від інших: червоний, зелений, голубий і т.п. Насиченість кольору характеризує його відносну інтенсивність (або чистоту).

При зменшенні насиченості, наприклад, червоного, цей колір стає більш пастельним, наближається до сірого. Яскравість (або світлота) кольору показує величину чорного відтінку, доданого до кольору, що робить його більш темним.

Система HSB має перед іншими системами важливу перевагу: вона більше відповідає природі кольору, добре узгоджується з моделлю сприйняття кольору людиною, а також є апаратно-незалежною. Багато відтінків можна швидко і зручно одержати в HSB, конвертувавши потім у RGB або CMYK.

Але найбільш широкого розповсюдження набула колірна модель Lab. Такій моделі віддають перевагу в основному професіонали, тому що вона об'єднує переваги як CMYK, так і RGB, тобто забезпечує доступ до всіх кольорів, працюючи з досить великою швидкістю. Компонент L визначає яскравість зображення, хроматичні компоненти a і b несуть інформацію про кольори.

Побудова кольорів тут, так само як і в RGB, базується на злитті трьох каналів. У каналі Luminosity здійснюється контроль над яскравістю кольорів, утворених двома іншими, а саме a і b складовими. Білий колір зіставляється з максимальною інтенсивністю.

a - містить колір від темно-зеленого через сірий до рожевого.

b - ясно-синій, сірий, яскраво-жовтий.

При змішанні двох кольорів результуючий буде більш яскравим, що є ще одною подібністю до колірної моделі RGB.

Модель Lab визнана апаратно-незалежною, тобто ця модель описує кольори так, як вони сприймаються людиною, і є проміжною при перетворенні однієї моделі в іншу в програмах обробки зображень.