Что такое цветовая субдискретизация?

Содержание:

Цветоделение
Принцип действия
Как определить самому
- Информация на коробке
- Используем инструмент
  - Глянцевая
Тезаурус цифрового фотографа
Что такое формат бумаги
Международные стандарты бумаги
- Форматы бумаги серии В и С
Смысловые цвета
Числовые представления
- Глубина цвета
4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0
Цветовая схема CMYK
4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0

Цветоделение

При полноцветной публикации допускается использовать только цветовую палитру — CMYK.
Если Ваша публикация не является полноцветной, а состоит из 1-3 цветов (визитная карточка, листовка) используйте для окрашивания палитру — Pantone Matching Systems или определите объекты чистыми цветами CMYK — Cyan, Mangenta, Yellow, Black, при этом указать нужный цвет по образцам отпечатанным на бумаге — вееру Pantone)
Если Ваша публикация является не только полноцветной, но и содержит дополнительные цвета (например — золото, серебро) — для их определения используйте дополнительно к CMYK, палитру Pantone Matching Systems.
Сумма всех красок в заливке не должно превышать 250%. Т.е. плашек типа С:80-М:90-Y:100-K:50 быть не должно. Такая плашка, скорее всего «перетиснется» (отпечатается на обратной стороне лежащего сверху листа)
При выборе цветов не стоит доверять изображению Вашего монитора. Не стоит также, ориентироваться на отпечаток, полученный на принтере. Чтобы получить представление о том, как будет выглядеть триадный цвет, пользуйтесь шкалами цветового охвата, а для выбора плашечного цвета — шкалой Pantone Color Formula Guide. Для точного представления о внешнем виде и цвете печатного оттиска с готовых пленок делается цветопроба (стоимость этой доп. услуги 25$ за формат А4). утверждения внешнегоПри этом удостоверьтесь, что Вы используете правильную шкалу (соответствующую типу бумаги).

Принцип действия

Печать

Принципиальная схема действия офсетной машины

В традиционной офсетной печати краска переносится на бумагу, проходя через систему красочных валиков, формного и офсетного цилиндров. Форма чаще всего представляет собой пластину с фоточувствительным полимерным покрытием на металлической основе. Как правило, основой пластины служат сплавы алюминия (в советское время использовался картон «прессшпан» с нанесением покрытия).

Изготовление печатной формы офсетной печати

Для нанесения на печатную пластину изображения, необходимы стадии экспонирования и проявки, в процессе которых засвеченные части формы (соответствующие пробельным элементам) становятся гидрофильными и начинают смачиваются водой (увлажняющим раствором), но отталкивают любую маслянистую субстанцию, в частности краску. Оставшиеся (незасвеченные) части форм начинают, наоборот, отталкивать воду и притягивать краску. Они, в свою очередь, называются гидрофобными или олеофильными. Таким образом краска переносится исключительно на гидрофобные части формы, формируя буквы и изображения. При каждом повороте с помощью системы увлажняющих валиков, цилиндр с печатной формой увлажняется, а затем через систему красочных валиков на его гидрофобные части наносится краска. Изображение переносится с цилиндра печатной формой на резинотканевое полотно офсетного цилиндра, а оттуда — на запечатываемый материал. Наличие офсетного цилиндр способствует повышенной тиражестойкости и снижению дефектов печати.

Варианты формирования изображения на печатной форме

Существует несколько технологий переноса изображения на печатную форму. Среди них технология computer-to-plate или CtP, с помощью которой изображение напрямую переносится на печатную форму с помощью плейтсеттера. В традиционной печати изображение переносится с фотоформ, которые, в свою очередь, могут быть изготовлены цифровым способом, с помощью технологии computer-to-film или CTF, или вручную с помощью фотонабора.

Плюсы офсетной печати:

Возможность печати на любых видах бумаги и использования любых видов послепечатной обработки;
Печать больших тиражей за короткие сроки;
Значительное удешевление стоимости офсетной печати при больших тиражах.

Минусы офсетной печати:

При офсетной печати требуется допечатная обработка, что делает невозможным выполнение срочных заказов, например, за час;
Допечатная подготовка и приладка увеличивают стоимость. Печать малых тиражей может оказаться нерентабельной.

Печать цветных изображений

MAN Roland press

С помощью описанной выше технологии можно получить изображение только одного цвета — цвета краски, используемой в красочных валиках (исключение ирисовая печать). Есть несколько способов напечатать цветное изображение, из которых следует упомянуть два наиболее распространённых. Это печать в несколько прогонов (по сухому) и печать на многокрасочной печатной машине (по сырому). Оба этих способа основаны на разложении любого цвета на базовые цвета, например в системе смешения красок — CMYK, где для каждого цвета изготавливается своя печатная форма. Наиболее распространённые виды многокрасочных машин имеют собственные названия: двукрасочные, трёхкрасочные и так далее. Для обеспечения точной цветопередачи при печати используются системы контроля, основанные на денситометрии, колориметрии, спектрофотометрии а также аналоговая или цифровая цветопробы.

Как определить самому

Можно узнать толщину листа самому, затем, исходя из этого, рассчитать плотность.

Информация на коробке

Этот параметр обычно указывается на упаковке с бумагой в г. на кв. м. Фактическая плотность может отличаться от заявленной, но не более чем на 5-10 %.

Используем инструмент

Для определения отношения веса к площади можно использовать микрометр или штангенциркуль. Поместите лист между губками и посмотрите на результат (по делениям на шкале или на циферблате).

Глянцевая

Плотность, г./кв. м.	Толщина, мм
90	0,106
115	0,108
130	0,109
150	0,1 — 0,11
170	0,12 — 0,125
200	0,17
250	0,18 — 0,19
300	0,22

Тезаурус цифрового фотографа

Чтобы уяснить, какие есть размеры фотографий для печати и какова их специфика, нам необходимо, прежде всего, разобраться в базовых понятиях, необходимых для понимания процесса цифровой печати.

Линейный размер фотографии – размеры фотографии в миллиметрах (ширина-высота).

Параметры фото в пикселях – размеры вашей фотографии, выраженные в количестве пикселей (ширина-высота).

Пиксель – наименьший элемент изображения, обычно точка прямоугольной или круглой формы, и определённого цвета. Изображение состоит из сотен и тысяч таких пикселей, которое подсчитываются как горизонтально (ширина), так и вертикально (высота). К примеру, размер изображения 1181×1772 (обычно отвечающего стандартному размеру фото 10х15), имеет 1181 пикселей в ширину, и 1772 в высоту.

При этом чем больше таких точек-пикселей в вашем изображении, тем обычно оно качественнее, с лучшей детализацией и прорисовкой объектов.

Пропорции сторон – соотношение величин сторон фотографии (к примеру, 1:1, 2:3, 3:4 и так далее). Параметр показывает, насколько одна сторона короче или длиннее другой.

Растровое изображение (растр) – изображение, состоящее из таких пикселей.

DPI – (аббревиатура от «dots per inch» — точек на дюйм) – параметр, употребляемый для характеристики разрешения печати фотографий, то есть количества точек на дюйм (дюйм составляет 2,54 см). Базовый стандарт печати – это 150 dpi, оптимальный – 300 dpi. Соответственно, чем выше DPI, тем выше качество печати имеющегося цифрового фото.

Стандарт (формат) фото – это шаблонное соотношение размеров сторон фотографии, которого важно придерживаться для получения конечного изображения на бумаге

Что такое формат бумаги

Формат – это размеры листа бумаги используемого в полиграфии. Этот термин стандартизован и заменяет такие слова как «длина», «ширина», «диагональ» и «площадь». Думаю многое согласятся, что гораздо проще сообщить при заказе полиграфии обозначение формата А4 или А3, чем назвать размеры листов бумаги в см. Само понятие этого термина появилось относительно недавно – только в начале 20-го столетия. До этого каждое издательство, и любой человек который имел дело с типографией, использовали разные размеры бумаги, удобные именно ему. Самым популярным форматом сделалось так называемое «Золотое сечение». Его очень любили живописцы и скульпторы эпохи Возрождения, соответственно данные параметры применялись и для измерения листов. Это было неудобно для развития типографского дела и вообще, широко использования.

В конце концов, более удобным размером листов был признан лист, стороны которого соотносились как единица к квадратному корню из двух. Если такой фрагмент бумаги согнуть пополам, мы получим прямоугольник, стороны которого подобны первому, только имеющий меньший масштаб. Это было первым шагом к созданию международного стандарта: системы ISO 216. Но это не единственная классификация форматов. Существуют и другие:

североамериканский стандарт;
японский стандарт;
гост, принятый в Российской Федерации

Международные стандарты бумаги

Универсальной международной системой стандартов определения форматов бумаги считается ISO 216:1975. Принцип стандартизации здесь прост: соотношение ширины и длины листа идентично соотношению стороны и диагонали квадрата. Большинство моделей современной печатающей техники работает с форматами бумаги по ISO 216.

Система стандартов является метрической. Это позволяет округлять абсолютные значения длины / ширины листа в стандартных единицах измерения. Международный стандарт предусматривает указание размеров в миллиметрах. Как уже упоминалось выше, самым известным и широко распространенным в ISO 216 является формат серии А. Он активно используется в ЕС, России и ряде других стран.

Форматы бумаги серии В и С

В системе стандартизации есть еще одна широко распространенная серия – В. Она применяется в случаях, когда бумага формата А не подходит или при ее использовании получается большое количество отходов. Размеры В находятся между двумя соседними соответствующими значениями размеров серии А. Например, В1 по метрической шкале располагается между А0 и А1. Формат данной серии используется для печати книг, газет, различных карточек и даже игральных карт.

Также в международную стандартизацию включена серия С. Она чаще всего обозначает форматы конвертов для корреспонденции. Размеры С располагаются между соответствующими размерами В и А. Так, бумага А4 легко помещается в конвертах С4.

Смысловые цвета

Цвет ссылок

В сервисах Контура стандартный цвет ссылок — синий. Этим же цветом можно окрашивать элементы интерфейса с которыми можно взаимодействовать.

#E4F3FF
Фон

#1D85D0
Плашка кликабельная, фокус

#3072C4
Текст, иконки

Иногда фирменный цвет сервиса можно использовать вместо стандартного цвета ссылок. Для этого фирменный цвет:

не должен быть похож на красный, зеленый и оранжевый, чтобы не нести дополнительный смысл;
должен быть насыщенным: контрастным фону и тексту.

В этом случае фирменный цвет надо использовать везде, где использовался цвет ссылок, например, в подсветке элемента раскрывающегося списка.

Фирменный цвет ссылок в Диадоке

Зеленый и красный

Зеленый и красный цвета зарезервированы для обозначения положительного и негативного контекста.

#E2F7DC

#3F9726

#228007

#FFD6D6
Фон

#D70C17
Плашка

#CE0014
Текст

Зеленый — для сообщений об успехе, удачном завершении, красный — для сообщений об ошибке, невозможности продолжить, неудачном завершении.

Эти цвета нельзя использовать с другим смыслом

Например, нельзя использовать красный, чтобы привлечь внимание к акциям, скидкам, обновлениям или чему-то подобному, что не прерывает сценарий и не является критически важным

Акцентный цвет

Чтобы привлечь внимание пользователя к важной информации, касающейся его работы в интерфейсе, используйте желто-оранжевый цвет. #FFF0BC
Фон

#F69C00
Плашка

#D97E00
Текст

#FFF0BC
Фон

#F69C00
Плашка

#D97E00
Текст

Акцентный цвет используется:

для подсветки только что добавленной или изменившейся строки;
в оповещениях о технических работах;
при необходимости оплаты;
в предупреждениях о возможной ошибке;
в бейджах.

Числовые представления

Типичный селектор цвета RGB в графическом ПО. Каждый ползунок находится в диапазоне от 0 до 255.

Шестнадцатеричные 8-битные RGB-представления 125 основных цветов

Цвет в цветовой модели RGB описывается указанием количества включенного красного, зеленого и синего цветов. Цвет выражается как триплет RGB ( r , g , b ), каждый компонент которого может варьироваться от нуля до определенного максимального значения. Если все компоненты равны нулю, результат будет черным; если все они на максимуме, результатом будет самый яркий представимый белый цвет.

Эти диапазоны можно количественно оценить несколькими способами:

От 0 до 1 с любым промежуточным дробным значением. Это представление используется в теоретическом анализе и в системах, использующих представления с плавающей запятой .
Значение каждого цветового компонента также можно записать в процентах от 0% до 100%.
В компьютерах значения компонентов часто хранятся как целые числа в диапазоне от 0 до 255, диапазоне, который может предложить один 8-битный байт . Они часто представлены как десятичные или шестнадцатеричные числа.
Высококачественное оборудование для обработки цифровых изображений часто может работать с большими целочисленными диапазонами для каждого основного цвета, такими как 0..1023 (10 бит), 0..65535 (16 бит) или даже больше, за счет расширения 24-битного ( три 8-битных значения) в 32-битные , 48-битные или 64-битные блоки (более или менее независимо от размера слова конкретного компьютера ).

Например, самый яркий насыщенный красный цвет записывается в различных обозначениях RGB как:

Обозначение	RGB триплет
Арифметика	(1,0, 0,0, 0,0)
Процент	(100%, 0%, 0%)
Цифровой 8 бит на канал	(255, 0, 0) или иногда # FF0000 (шестнадцатеричный)
Цифровой 12 бит на канал	(4095, 0, 0)
Цифровой 16 бит на канал	(65535, 0, 0)
Цифровой 24 бита на канал	(16777215, 0, 0)
Цифровой 32-битный на канал	(4294967295, 0, 0)

Во многих средах значения компонентов в пределах диапазонов не управляются как линейные (то есть числа нелинейно связаны с интенсивностями, которые они представляют), как, например, в цифровых камерах и телевещании и приеме из-за гамма-коррекции . Линейные и нелинейные преобразования часто выполняются с помощью цифровой обработки изображений . Представления только с 8 битами на компонент считаются достаточными, если используется гамма-кодирование .

Ниже приводится математическая зависимость между пространством RGB и пространством HSI (оттенок, насыщенность и интенсивность: цветовое пространство HSI ):

язнак равнор+грамм+B3Sзнак равно1-3(р+грамм+B)мин(р,грамм,B)ЧАСзнак равнопотому что-1⁡((р-грамм)+(р-B)2(р-грамм)2+(р-B)(грамм-B))предполагая грамм>B{\ displaystyle {\ begin {align} I & = {\ frac {R + G + B} {3}} \\ S & = 1 \, — \, {\ frac {3} {(R + G + B)} } \, \ min (R, G, B) \\ H & = \ cos ^ {- 1} \ left ({\ frac {(RG) + (RB)} {2 {\ sqrt {(RG) ^ {2 } + (RB) (GB)}}}} \ right) \ qquad {\ text {при условии}} G> B \ end {align}}}

Если , то .
B>грамм{\ displaystyle B> G}ЧАСзнак равно360-ЧАС{\ displaystyle H = 360-H}

Глубина цвета

Цветовая модель RGB является одним из наиболее распространенных способов кодирования цвета в вычислениях, и используется несколько различных двоичных цифровых представлений. Основной характеристикой всех из них является квантование возможных значений для каждого компонента (технически выборки ) с использованием только целых чисел в некотором диапазоне, обычно от 0 до некоторой степени двух минус один (2 n — 1), чтобы подогнать их под некоторые битовые группировки. Обычно встречаются кодировки 1, 2, 4, 5, 8 и 16 бит на цвет; общее количество битов, используемых для цвета RGB, обычно называется глубиной цвета .

4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0

Первое число (в данном случае 4) относится к размеру выборки. Две следующих цифры относятся к цветности. Они обе относятся к первому числу и определяют горизонтальную и вертикальную выборку соответственно.

Сигнал с цветностью 4:4:4 не имеет сжатия (поэтому он не субдискретизирован) и полностью переносит как информацию о яркости, так и информацию о насыщенности. В матрицах пикселей 4:2:2 содержится половина информации цветности от 4:4:4, и соответственно 4:2:0 имеет четверть доступной информации о цвете.

Сигнал 4:2:2 будет иметь половину частоты дискретизации изображения по горизонтали, но будет поддерживать полную цветовую выборку по вертикали. 4:2:0, с другой стороны, будет отображать только цвета из половины пикселей в первой строке и полностью игнорировать вторую строку выборки.

Где это видно?

Контент	Субдискретизация	Воздействие
ПК	4:4:4	Заметное
Кино	4:2:0	Нет
Видеоигры	4:4:4	Минимальное
Спорт	4:2:0	Нет
ТВ	4:2:0	Нет

Артефакты от передискретизации сигнала цветности наиболее заметны с текстом поверх монохромного цвета. Эффект гораздо менее заметен на видео и фото. Но имеет значение при подключении вашего телевизора к компьютеру, поскольку никто не хочет, чтобы текст оказался размытым до такой степени, что вообще не читается.

Чтобы наглядно увидеть недостатки цветовой субдискретизации (Color Sampling), достаточно посмотреть на фрагмент текста на экране телевизора в различных режимах:

На первом рисунке текст на экране 4К телевизора Samsung UN55JS8500 выводится в режиме ПК 60 Гц. Текст вполне чёткий и без артефактов. Это режим 4:4:4. На следующем рисунке текст читается с трудом. Это обычный режим 30Гц 4:2:2. Наконец, на третьем рисунке текст с артефактами, но различим получше за счёт развёртки 60Гц. Это режим 4:2:0.

Хотя этот пример демонстрирует крайний случай, аналогичные побочные эффекты видны и при обычном использовании. Как правило, мелкий текст выглядит нечётким и с трудом понимаемым

Также важно отметить, что цветовая субдискретизация для ПК требует использования формата YCbCr / YUV, поскольку RGB не поддерживает 4:4:4

В фильмах и телепередачах

Влияние субдискретизации на отображение мелкого текста неоспоримо, но как насчёт фильмов? Подвыборка 4:2:0 давно уже является отраслевым стандартом, и это не без оснований. Преимущества полного цвета в видео являются спорными, особенно в 4К. Было бы трудно распознать разницу между полной последовательностью цветовой субдискретизацией 4:4:4 и тем же контентом в 4:2:0.

Визуально цветовая субдискретизация 4:2:0 смотрится практически без потерь, поэтому такой режим выборки можно найти на дисках Blu-ray и во множестве современных видеокамер. Практически нет никакого преимущества в использовании 4:4:4 для просмотра видеоконтента.

Во всяком случае, это увеличило бы затраты на распространение гораздо больше, чем сказалось бы на улучшении визуального воздействия. Это становится особенно актуальным, когда мы движемся к 4К и дальше. Чем выше разрешение и плотность пикселей дисплеев, тем менее очевидными становятся артефакты из-за субдискретизации видео.

В видеоиграх

Некоторые игры для ПК, имеющие значительную текстовую составляющую, могут пострадать от использования передискретизации цветности. Поэтому большинство из них либо разработаны с учётом эффекта, либо компенсируют эффект в игровом движке. Тут игрокам нечего беспокоиться.

Цветовая схема CMYK

Состоит из 4 основных цветов, расшифровка CMYK:

С (сyan) – синий – можно охарактеризовать как насыщенный голубой;
M (magenta) – малиновый – цвет, приближенный к темно-розовому или фуксии;
Y (yellow) – желтый – ортодоксальный привычный цвет без понижения или повышения тона;
K (key) – черный.

У нее меньший цветовой охват в сравнении с таблицей цветов RGB, однако именно она подходит для триадной печати. Для образования новых оттенков идет смешение трех цветов с добавлением черного. В данной цветовой модели не предусмотрен белый. Его невозможно получить смешением 3 цветов, как в случае с RGB. Белый получается только за счет оттенка самого материала.

На данный момент именно эта модель является стандартом в офсетной полноцветной печати в Европе, США, Японии. В большинстве случаев используется цветовая схема CMYK, при которой оттенки исчисляются от 0 до 100, однако есть и другая модель – CMYK 255. В ней оттенки исчисляются от 0 до 255. Приведем пример.

Допустим, требуется получить чисто черный, тогда показатели должны быть максимальными (в стандартной схеме – по 100), если же белый (то есть отсутствие цвета) – 0. Регулируя каждый из 4 показателей, можно добиться требуемого оттенка. Обычно для дизайнеров помощниками выступают специальные инструменты, как, например, пипетка в редакторе Photoshop. Она определяет не просто вид конкретного оттенка, но и его цветовую схему. Тогда для достижения идентичного результата (при множественном тираже или различных вариантах корпоративной продукции) достаточно знать цифровое значение каждого цвета в системе.

4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0

Где это видно?

Контент	Субдискретизация	Воздействие
ПК	4:4:4	Заметное
Кино	4:2:0	Нет
Видеоигры	4:4:4	Минимальное
Спорт	4:2:0	Нет
ТВ	4:2:0	Нет