Fargestyring Rune Simensen, 04hbmeda Fargelære Høgskolen i Gjøvik, våren 2006
Sammendrag Mitt mål er å gi en kort oversikt over, og en lite innblikk i fargestyring. Hvordan man kan gjøre det, og hva man kan forvente av resultater. Som utgangspunkt brukes spesifisert labøvelse. Oppgavens første del besto i å generere input-, display- og outputprofiler, samt anvende disse profilene og foreta en visuell vurdering av resultatene. Del to besto i å skrive ut testchart (16patches. tif) mot Epson 1270 med beige papir og mot DesignJet 5000 med vanlig papir. Deretter simulerte vi Epson 1270 på Designjet 5000 (simulert avistrykk) for deretter å måle printresultatene for å finne maksimal og gjennomsnitt ΔE*ab for de to printerne. ΔE*ab er et numerisk uttrykk for fargeforskjellen mellom to gitte målefelter. Introduksjon Fargestyring er et stort og komplisert fagområde, men ikke desto mindre er det viktig at alle som har befatning med produksjon av grafisk materiale for trykk eller skjerm har et visst begrep om hva fargestyring innebærer, hva som er resultatet av manglende fargestyring og hva man kan oppnå ved å implementere det i arbeidsflyten. Når det gjelder grafisk produksjon for skjerm, da mener jeg her fortrinnsvis for web, er det vanskelig å implementere fargestyring med særlig godt resultat fordi de fleste datamaskiner som brukes til visning av websider er i hjemmene hos folk og der er ikke fargestyringen kommet langt. Men det kan være tilfeller hvor grafisk materiale blir overført via web, og da bør man som avsender ha sitt på det tørre. Men også for hjemmebrukere har fargestyring fordeler, for eksempel hvis man vil skrive ut sine digitale bilder. For de som produserer grafisk materiale i et profesjonelt miljø er fargestyring helt avgjørende for resultatet. Ved å implementere fargestyring i arbeidsflyten vil man kunne oppnå en konsis og forutsigbar fargebehandling fra innsamling av grafisk materiale til det ferdige produktet. En viktig side ved saken er imidlertid at fargestyringen må følges opp. Det er ikke tilstrekkelig å profilere skjermer, scannere og skrivere/presser og så lene seg tilbake. Man må kontrollere at de innstillinger man har gjort holder seg over tid, man må ta hensyn til forskjellige faktorer ved produksjonen og man må jevnlig kontrollere utstyr og utstyrsprofiler. Ved profilering av utstyr benyttes måleutstyr, for skjerm-, skanner- og skriverprofilering benyttes spektrofotometer som gir en nøyaktig måling over hele fargespekteret. Fargestyring 93
For profilering av trykkpresser benytter man i tillegg densitometer for måling av punktstigning i prosessen og mengden påført trykkfarge. En annen viktig side ved saken er at vår oppfatning av farger endrer seg ved forskjellig betrakningslys. Derfor er det utviklet standarder for betrakningslysets kvalitet slik at en visuell sammenligning uavhengig av fysisk plassering er mulig. Standarden som i dag vanligvis benyttes heter D50. Lyskilde D50 har en fargetemperatur på 5000K, tilsvarer omtrent nøytralt dagslys og har en noenlunde jevn energifordeling over hele det synlige spekteret. Med fargestyring forstås ICC-baserte fargestyringsprinsipper. ICC er forkortelse for International Colour Consortium (www. color.org/) som er en sammenslutning av aktører innen grafisk bransje (printerprodusenter, trykkpresseprodusenter, produsenter av fotoutstyr, datamaskinprodusenter, trykkfargeprodusenter osv.) som arbeider for å fremme bruken av ICC-basert fargestyring i arbeidsflyten. ICC-spesifikasjonene er godkjent som internasjonal standard, ISO 15076.Hva består fargestyring av For å kunne forutsi hvordan resultatet av en innskanning eller et print vil bli må man vite hvordan de aktuelle enhetene oppfører seg så å si. Alle enheter har sin egen karakteristikk når det gjelder gjengivelse av farger. Denne karakteristikken må vi måle, og kompensere for slik at resultatet blir lik utgangspunktet. Framgangsmåten for å kartlegge dette, eller karakterisere det, er å benytte et testkart hvor alle fargefelter (patcher) er målt og måledataene er lagret i en referansefil. Prinsipielt kan man si at man da for skjermens del, viser dette testkartet på skjermen og måler de enkelte patcher. Måledataene fra skjermen blir sammenlignet med måledataene i referansefila og et program sørger for å bygge en skjermprofil som justerer inndataene i henhold til skjermens gjengivelse slik at resultatet blir korrekt. Prinsippet er det samme også for input- og outputprofiler. Den tekniske delen av fargestyringen går ut på at man tar inn fargedataene, som da er utstyrsavhengige, eksempelvis fra en skanner, sender disse dataene gjennom den utstyrsprofilen vi genererte og får ut igjen utstyrsuavhengige data i et «profile connection space» (PCS) hvor fargen er angitt etter CIE LAB-standard. Fargene i CIE LAB-fargerommet er absolutte og hver farge har sin egen verdi. Når dataene skal ut fra PCS blir dataene altså konvertert over til det fargerommet de skal brukes (RGB, CMYK eller RGB-skjerm). 94 Fargestyring
Dette skjer via utstyrsprofilen (output profile) hvor enhetens karakteristikk er lagret (lookup-table) og utdataene blir kompensert for i henhold til enhetens karakteristikk slik at resultatet blir som forventet. Illustrasjonen viser hvordan input- og outputprofiler knyttes sammen via profile connection space (PCS). Data fra input blir konvertert til CIELAB verdier inn i PCS og konvertert over til outputenhetens fargerom via outputprofilen (eller displayprofilen). (Ill. Peter Nussbaum, forelesningspresentasjon 2006) Rendering intents Nå er det imidlertid slik at de forskjellige enheter ikke greier å gjengi alle farger som er definert i CIE LAB-fargerommet. Hver enhet har sitt eget fargerom (gamut), og man trenger en algoritme som kan håndtere slike situasjoner. Som brukere kan vi påvirke denne prosessen ved å velge «rendering intent». Vi har fire intents som hver har sin egen måte å håndtere «out-ofgamut»-situasjoner på. Out-of-gamut-situasjoner oppstår når man transporterer fargedata fra en kilde med stort fargerom til en enhet med mindre fargerom. Typisk kan være fra skanner til avistrykk. De fire rendering intents og deres bruksområder er oppsummert kort slik; Perceptual intent benyttes gjerne for fotografisk materiale som skal være «pent» å se på. Det innebærer at fargene kan forandres, Fargestyring 95
men at fargenes innbyrdes avstand holdes konstant. Det betyr at selv om fargene «komprimeres» inn i et mindre fargerom vil vi likevel få best mulig utnyttelse av utenhetens fargerom og flest mulig farger gjengitt. Relative colorimetric intent betyr at farger utenfor enhetens gamut vil bli flyttet inn i gamut, mens farger innefor gamut forblir uendret. Dette betyr at flere farger i originalen kan bli flyttet til samme farge i utenheten. Det betyr igjen at vi kan miste en del fargedynamikk i gjengivelsen. Denne måten tar ikke hensyn til substratets farge og gir da mulighet for at hvitpunktet i resultatet kan være forskjellig fra originalen. Denne metoden kan også benyttes for bilder, gjerne der hvor en side-ved-side kontroll ikke er nødvendig. Absolute colorimetric intent er lik relative colorimetric, bortsett fra at originalens hvitpunkt ikke tillates å bli endret. Dette gir resultater hvor man kan sammenligne original og resultat direkte. Alle farger mulig blir gjengitt nøyaktig lik originalen. Denne metoden benyttes for «proofing» (prøvetrykk) og andre produksjoner hvor kravet til nøyaktige farger er stort (logoer, bedriftsprofilering osv). Saturation rendering intent flytter in-gamut farger ut mot fargerommets kanter slik at man oppnår mest mulig mettede farger. Benyttes til trykksaker hvor sterke farger er viktig. Proofing Når man har implementert fargestyring i alle ledd i en arbeidsflyt har man samtidig skaffet seg et meget godt verktøy for å kunne forutse hvordan for eksempel et bestemt bilde vil se ut i det ferdige produktet. Dette er mest relevant i avistrykk, magasintrykk osv, hvor prøvetrykk i naturlig skala er tidkrevende og kostbart. Det eneste man trenger å gjøre er å kjøre bildedataene 96 Fargestyring
gjennom trykkpressens profil slik at fargene tilpasses pressens gamut, deretter kan man printe ut på en hvilken som helst printer under to forutsetninger. Den ene er at printeren som benyttes (prooferen) har et gamut minst like stort som trykkpressa, og at man har en profil av god kvalitet. Man kan også benytte skjerm til proof, en såkalt softproof, men framgangsmåten er den samme. Man benytter trykkpressens profil for skjermvisning. Hoveddel Som bakgrunn for dette essayet ligger en oppgave som innebærer generering og praktisk bruk av fargeprofiler. Det første vi gjorde var å generere en skjermprofil for den skjermen som skulle benyttes til skjermpresentasjon av vårt materiale. Dette foregår ved hjelp av programvare og spektrofotometer. Bortsett fra innstilling av luminans var dette en automatisk prosess. Skjermprofilen legges til på systemnivå og er grunnstenen i fargestyringen. Det hjelper lite med printerprofil om det du ser på skjermen er feil. I vårt tilfelle så vi en markant endring Illustrajonen viser hvordan utstyrsavhengige i skjermens farger før og etter farger konverteres inn i, og ut av PCS som er implementering av fargeprofilen. utstyrsuavhengig fargerom. (ill. Peter Nussbaum, forelesningspresentasjon 2006.) Neste steg i prosessen var å scanne testkart (IT 8.7/2) på to forskjellige scannere, generere fargeprofiler til disse og deretter foreta en visuell sammenligning av resultatene. Et viktig poeng her er at scannerne ikke foretok noen «forbedringer» eller endringer av bildet. Slike valg som «auto tone», «sharpen» osv må være slått av for at man skal få en riktig generert profil. Den visuelle kontrollen på skjerm viste at gjengivelse uten fargestyring var nærmest helt meningsløs. Vi hadde selvfølgelig originalen å sammenligne med, og i et knipetak kunne man kanskje kompensere for ulikhetene i for eksempel Photoshop. Men da ville man bare fått en tilnærming som var gjeldende for skjermvisningen. Fargestyring 97
Hvis derimot dette bildet skulle sendes til en førtrykksavdeling ville resultatet vært katastrofalt. Vi skrev ut testkartet uten fargestyring, med kun scannerprofil og tilslutt med både skanner- og printerprofil og fargematch fikk vi ikke før begge profilene ble implementert. Altså må man benytte fargestyring gjennom alle ledd i prosessen. Til gjengjeld så vi da at den originalen vi scannet inn hadde stor grad av fargematch både på skjerm og i utskrift. Selvfølgelig vil vi oppfatte fargene, eller fargenes metning noe annerledes på skjermen enn på papir, og avhengig av hva slags papir som benyttes (matt eller glanset osv). En annen viktig ting er at vi benyttet standard betrakningslys, altså D50. Vi skulle så simulere avistrykk på digital printer. Vår ene printer hadde beige papir som skulle være avistrykk. Dette skulle vi simulere på en annen digital printer med hvitt papir. Vi benyttet da en printerprofil for avistrykk og konverterte bildet fra printerens profil. Vi så da at prooferen tok hensyn til papirets farge slik at hvitpunktet ble det samme som for «avispapiret». Deretter målte vi alle fargepatchene og la dette inn i en tabell (se vedlegg) for deretter å regne ut gjennomsnitt og maksimal ΔE for de to testarkene. Våre måleresultater viste en maksimal ΔE*ab på 6,01 og en gjennomsnitt på 2,67. Det sier oss at et visst avvik er tilstede og maksimalavviket på 6,01 vil være synlig. Gjennomsnittet derimot kan sies å være akseptabelt. Vi ser imidlertid at selve trykkvaliteten på de to testarkene en noe forskjellig. Epsonprinteren (originalen så å si) har en noe ujevn fargepåføring og dette kan muligens forårsake større forskjell enn det i virkeligheten er. Konklusjon Etter å ha gått gjennom denne praktiske øvelsen ser man at fargestyring er et stort og komplisert område. Man trenger trening i å benytte de muligheter som finnes, man trenger noe teoretisk ballast for å forstå prinsippene og man trenger de nødvendige måleinstrumenter. Imidlertid er det overkommelig også for små bedrifter, eller privatpersoner, å tilegne seg de kunnskaper og det utstyr som er nødvendig for å kunne implementere ICC-basert fargestyring. Samtidig må det sies at rent praktisk sett så er den eneste måten å sikre riktig bruk og visning av farger i distribuert grafisk materiale, å benytte ICC-basert fargestyring. De fordelene man da oppnår, oppveier kostnadene ved opplæring, anskaffelse av utstyr osv. 98 Fargestyring
Man må også være klar over at fargestyring er en kontinuerlig prosess, og det er viktig allerede ved innføringen at kontroll- og korreksjonsrutiner blir innført. Referanser Nussbaum, Peter 2006. ICC fargestyring: forelesningspresentasjoner 1 5 Sharma, Abhay 2004. Understanding Color Management. New York: Delmar Learning Vedlegg: Tabell over måledata og utregnet ΔE*ab. Måleverdier på 16patches.tif Sample 1 Epson Sample 2 Epson simulert Utregning E L* a* b* L* a* b* 1 58,96 1,02 8,37 58,6 1,16 8 E1*ab 0,534883 2 42,15 6,6-32,82 42,16 8,52-32,76 E2*ab 1,9209 3 87,21-5,1 14,13 87,87-4,4 11,89 E3*ab 2,4378679 4 51,63 14,76 15,22 49,45 17,2 14,37 E4*ab 3,3806064 5 31,82 0,53 0,05 32,88 5,06-0,7 E5*ab 4,712430 6 71,41-33,04 3,95 72,5-31,93 5,69 E6*ab 2,33405 7 88,29-3,12 22,12 88,37-3,03 21,12 E7*ab 1,0072239 8 49,59-25,23 9,95 47,92-22,9 8,52 E8*ab 3,2035449 9 66,23 43,39 38,06 64,45 40,08 34,19 E9*ab 5,394571 10 60,48 35,29-9,36 62,88 37,94-8,52 E10*ab 3,6726148 11 86,69 6,68 18,02 86 5,46 17,57 E11*ab 1,472073 12 54,49 24,25-18,49 53,49 24,47-19,71 E12*ab 1,5927334 13 71,76-29,38 36,49 72,54-30,21 35,47 E13*ab 1,5289538 14 81,97-10,88 54,59 83,24-9,41 52,64 E14*ab 2,7525079 15 68 39,6 36,84 66,81 35,58 32,53 E15*ab 6,012703 16 63,24-3,64 29,07 62,53-3,87 29,33 E16*ab 0,790316 Totalt E 42,74804 Gjennomsnitt E*ab: 2,67175 Maksverdi E*ab: 6,0127 Fargestyring 99