Розуміння колірних просторів у цифрових зображеннях

Колірна модель — це теоретична основа для представлення кольорів за допомогою числових значень (наприклад, RGB або CMYK), а колірний простір — це конкретна реалізація колірної моделі з визначеними параметрами. Наприклад, RGB — це колірна модель, тоді як sRGB і Adobe RGB — це конкретні колірні простори на основі моделі RGB, кожна з яких має різні гами та характеристики. Подумайте про колірну модель як про загальну систему (наприклад, опис місць за допомогою широти/довготи), а колірний простір як про конкретне відображення цієї системи (як детальна карта певного регіону з точними координатами).

Кілька факторів спричинюють цю різницю: монітори використовують колір RGB (додатковий), тоді як принтери використовують колір CMYK (субтрактивний); дисплеї зазвичай мають ширший діапазон, ніж друкований результат; екрани випромінюють світло, тоді як відбитки відбивають його; і без належного керування кольором немає перекладу між цими різними просторами кольорів. Крім того, тип паперу суттєво впливає на те, як кольори виглядають у друку, при цьому некрейдований папір зазвичай створює менш насичені кольори, ніж глянцевий папір. Калібрування вашого монітора та використання профілів ICC для вашого конкретного принтера та комбінації паперу може значно зменшити ці розбіжності, хоча деякі відмінності завжди залишаться через фундаментальні фізичні відмінності між світловипромінюючими дисплеями та світловідбиваючими відбитками.

Це залежить від вашого робочого процесу та вихідних потреб. sRGB найкраще підходить для зображень, призначених для Інтернету або загального перегляду на екранах. Adobe RGB чудово підходить для друку, пропонуючи ширший діапазон, який краще відповідає можливостям друку. ProPhoto RGB ідеально підходить для професійних робочих процесів, де максимальне збереження інформації про колір є критичним, особливо під час роботи з файлами RAW у 16-бітному режимі. Багато фотографів використовують гібридний підхід: редагують у ProPhoto RGB або Adobe RGB, потім перетворюють на sRGB для спільного використання в Інтернеті. Якщо ви знімаєте у форматі JPEG у камері, Adobe RGB, як правило, є кращим вибором, ніж sRGB, якщо ваша камера його підтримує, оскільки він зберігає більше інформації про колір для подальшого редагування. Однак якщо ви знімаєте у форматі RAW (рекомендовано для досягнення максимальної якості), налаштування колірного простору камери впливають лише на попередній перегляд JPEG, а не на фактичні дані RAW.

Під час перетворення між просторами кольорів кольори, які виходять за межі гами цільового простору, повинні бути переназначені за допомогою процесу, який називається відображенням гами. Це контролюється способами візуалізації: перцепційна візуалізація зберігає візуальні зв’язки між кольорами, стискаючи всю гаму; Відносна колориметрія підтримує кольори, які знаходяться в межах обох гам, і відсікає кольори, що виходять за межі гами, до найближчого відтворюваного кольору; Абсолютний колориметричний подібний, але також коригується для білого паперу; і Saturation надає перевагу збереженню яскравих кольорів над точністю. Вибір способу відтворення залежить від вмісту та ваших пріоритетів. Для фотографій Perceptual часто дає найбільш природні результати. Для графіки з певними фірмовими кольорами Relative Colorimetric зазвичай працює краще, щоб зберегти точні кольори, де це можливо. Сучасні системи керування кольором можуть показати вам, які кольори виходять за межі палітри перед перетворенням, дозволяючи вносити корективи до критичних кольорів.

Калібрування монітора є основою будь-якої системи керування кольором. Без відкаліброваного дисплея ви приймаєте рішення про редагування на основі неточної інформації про колір. Калібрування налаштовує ваш монітор до відомого стандартного стану, встановлюючи точку білого (зазвичай D65/6500K), гамму (зазвичай 2,2) і яскравість (часто 80-120 кд/м²), а також створює профіль ICC, який використовують програми з керуванням кольором для точного відображення кольорів. Для професійної роботи необхідний апаратний пристрій для калібрування, повторне калібрування слід виконувати щомісяця. Навіть споживчі колориметри можуть значно підвищити точність кольору порівняно з некаліброваними дисплеями. Крім калібрування, робоче середовище також має значення — нейтральні сірі стіни, контрольоване освітлення та уникнення прямого світла на екрані — все це сприяє більш точному сприйняттю кольорів. Для важливої ​​роботи з кольором подумайте про інвестування в монітор професійного рівня з широким охопленням палітри, можливостями апаратного калібрування та кожухом для блокування навколишнього світла.

sRGB залишається стандартом для веб-вмісту, оскільки забезпечує найбільш узгоджену роботу на різних пристроях і браузерах. У той час як сучасні браузери дедалі більше підтримують керування кольором і ширші палітри, багато пристроїв і браузерів все ще не підтримують. Для перспективних проектів ви можете впроваджувати прогресивне покращення, використовуючи sRGB як базову лінію, водночас надаючи активи широкого діапазону (використовуючи функції CSS Color Module Level 4 або зображення з тегами) для пристроїв, які їх підтримують. CSS Color Module Level 4 забезпечує підтримку display-p3, prophoto-rgb та інших колірних просторів за допомогою таких функцій, як color(display-p3 1 0.5 0), що дозволяє веб-дизайнерам орієнтуватися на дисплеї з ширшою палітрою без шкоди для сумісності. Для максимальної сумісності зі старішими браузерами підтримуйте версію sRGB для всіх ресурсів і використовуйте функцію виявлення, щоб надавати вміст із широкою палітрою лише сумісним пристроям. Завжди перевіряйте свої проекти на кількох пристроях і в браузерах, щоб забезпечити прийнятний вигляд для всіх користувачів.

Кольорові простори значно впливають на стиснення зображення та розмір файлу. Перетворення з RGB на YCbCr (зі стисненням JPEG) дає змогу використовувати субдискретизацію кольоровості, яка зменшує розмір файлу, зберігаючи інформацію про колір із нижчою роздільною здатністю, ніж інформація про яскравість, використовуючи більшу чутливість людського ока до деталей яскравості. Для просторів із широкою палітрою, як-от ProPhoto RGB, потрібна більша бітова глибина (16-біт проти 8-біт), щоб уникнути смуг, що призводить до більших файлів. Під час збереження у таких форматах, як PNG, які не використовують субдискретизацію кольоровості, колірний простір не впливає суттєво на розмір файлу, але більша бітова глибина впливає. Файли JPEG, збережені в Adobe RGB або ProPhoto RGB, за своєю суттю не займають більше пам’яті, ніж версії sRGB за тих самих налаштувань якості, але вони повинні містити вбудований колірний профіль, щоб відображатися правильно, дещо збільшуючи розмір файлу. Для максимальної ефективності стиснення у форматах доставки перетворення на 8-бітний sRGB або YCbCr із відповідною субдискретизацією зазвичай забезпечує найкращий баланс розміру файлу та видимої якості.

Бітова глибина та колірний простір є взаємопов’язаними поняттями, які впливають на якість зображення. Бітова глибина означає кількість бітів, які використовуються для представлення кожного каналу кольорів, що визначає, скільки різних значень кольорів можна представити. У той час як колірний простір визначає діапазон кольорів (гаму), бітова глибина визначає, наскільки тонко розподіляється цей діапазон. Кольорові простори з ширшою гамою, такі як ProPhoto RGB, зазвичай потребують більшої бітової глибини, щоб уникнути смуг і постеризації. Це пов’язано з тим, що однакова кількість різних значень має поширюватися на більший діапазон кольорів, створюючи більші «кроки» між сусідніми кольорами. Наприклад, 8-бітне кодування забезпечує 256 рівнів на канал, що загалом достатньо для sRGB, але недостатньо для ProPhoto RGB. Ось чому професійні робочі процеси часто використовують 16 біт на канал (65 536 рівнів) під час роботи в просторі з широким діапазоном. Подібним чином вміст HDR потребує більшої бітової глибини (10 або 12 біт), щоб плавно відобразити розширений діапазон яскравості. Комбінація колірного простору та бітової глибини разом визначає загальну кількість різних кольорів, які можуть бути представлені на зображенні.