CMYK — секрет четырех цветов

Печатать цвета было возможно со времен Гутенберга, но процесс воспроизведения цветных изображений для печатных СМИ, например, был реализован несколькими сотнями лет позже. Стандартизированные цветовые шкалы существуют с 1915 года, когда был создан Американский эталон цвета. Сегодня во многих домах есть цветной принтер. Но как RGB-изображение попадает с экрана компьютера на бумагу? И почему для этого требуется четыре цвета? Мы расскажем вам, что нужно знать о цветах CMYK и их отличиях от RGB и других цветовых моделей.

Использование цветов для представления на экране и в печати соответствует физическим характеристикам человеческого глаза. Глаз особенно чувствителен к трем длинам световых волн. Это красный, зеленый и синий цвета, которые используются как часть цветового пространства RGB. Это обеспечивает сбалансированное воспроизведение цвета на цветных мониторах.

Однако в процессе печати обычно печатают на белой бумаге. Бумага не прозрачна и поэтому не пропускает свет. Поэтому в промышленной офсетной цветной печати четыре цвета печати — голубой, пурпурный, желтый и черный — CMYK — применяются последовательно. Фактический процесс печати основан на размещении маленьких, близко расположенных точек, которые человеческий глаз воспринимает как цветное изображение после совмещения и просмотра на расстоянии. Для получения изображения надлежащего качества промышленная офсетная печать обычно требует 300 точек на дюйм (dpi). Крошечные точки имеют различные размеры в зависимости от желаемой толщины нанесения цвета. Если цветовой компонент равен нулю процентов, в этой точке нет точки и, следовательно, нет цвета.

Аналогично, в принтерах с цветными чернилами крошечные капли чернил наносятся на бумагу в виде близко расположенных точек. Их размер варьируется от 0,3 до 0,4 миллиметра. Именно сумма отдельных капель в цветах CMYK создает «иллюзию» цветного изображения. Цветной лазерный принтер обеспечивает тот же результат, но несколько иным способом. Имеется четыре электрически заряженных барабана, которые разряжаются лазерным лучом там, где не должен выходить тонер из одного из четырех CMYK-картриджей. Оставшиеся заряженные участки затем тонко покрываются красками. Эти покрытые пиксели последовательно переносятся на бумагу и закрепляются путем нагрева.

Эти три примера — офсетная, цветная красочная и цветная лазерная печать — иллюстрируют требования к точности печати. Далее вы узнаете, как разделяются и используются цвета в этом процессе.

Цветовое пространство CMYK работает с основными цветами — голубым, пурпурным и желтым. Буква K означает «ключ» или «контраст» и обозначает черный цвет. Буква «B» уже была назначена для обозначения «синего» в цветовом пространстве RGB, поэтому больше не было возможности обозначать его как «черный». В настоящее время цвета CMYK стандартизированы в соответствии с ISO 2846 — преемником так называемой еврошкалы, которая была обязательно прописана в DIN 16539 с 1971 года.

CMYK относится к субтрактивным цветовым моделям. Для упрощения это означает, что если все цвета активны на 100 процентов, то результирующий цвет — черный; если все цвета отсутствуют, т.е. составляют ноль процентов, то (белая) бумага остается белой. Интенсивность различных цветовых нюансов сравнима со смешиванием цветов с помощью цветового ящика, например, синий, смешанный с желтым, дает зеленый. В зависимости от количества воды и цвета получается разный оттенок зеленого.

Важное отличие от RGB: отсутствие всех трех цветов (RGB = 0, 0, 0) обеспечивает черный цвет в цветовом пространстве RGB. Если красный, зеленый и синий цвета имеют максимальное значение 255, отображается белый цвет. Будучи аддитивной цветовой моделью, RGB является полной противоположностью CMYK.

На практике было обнаружено, что при печати 100% голубого, пурпурного и желтого цветов получается очень темный оттенок коричневого. На рисунке выше это видно в цветовом поле CMYK = 90/90/90/0. Для создания истинно черного цвета необходим дополнительный компонент. Именно поэтому в цветовое пространство был включен черный цвет (K). В то же время, добавление черного цвета облегчило масштабирование трех других цветов. Теоретически, с помощью цветов CMYK можно отобразить до четырех миллиардов различных цветовых оттенков.

Цветовая модель CMYK используется, когда изображение физически выводится в виде печатных носителей — то есть с помощью печатных машин различных технологий, а также компьютерных лазерных или струйных цветных принтеров. В четырехцветном лазерном принтере помимо черного тонера используются еще три картриджа — голубой, пурпурный и желтый. То же самое относится и к цветным чернильным принтерам, хотя дополнительные цвета используются уже давно. Учитывая повышенный спрос на печатную продукцию, промышленные печатные машины также были дополнены дополнительными цветными печатными узлами. В шестицветной печати это зеленый и оранжевый цвета. В других методах многоцветной печати используются определенные точечные цвета.

RGB всегда задействован, когда что-то отображается на экранах или мониторах. Цифровые камеры также создают файлы изображений RGB. В RGB можно получить 16,8 миллионов различных цветовых оттенков.

Каждый печатный носитель, включая каждый тип бумаги, воспроизводит цвета немного по-разному, несмотря на использование одинаковых значений CMYK. Одни сильнее впитывают чернила, другие имеют гладкую, глянцевую поверхность, третьи — матовую. Чтобы компенсировать это, были созданы стандартизированные цветовые профили, обеспечивающие одинаковые результаты печати для различных типов бумаги и картриджей. Примером такого цветового профиля является стандартизированный цветовой профиль «ICC V4».

Цветовые профили доступны также для сканеров и мониторов для согласования цветов на различных технических устройствах для достижения максимальной точности цветопередачи на различных носителях. Наборы данных для стандартизации систем управления цветом координируются Международным цветовым консорциумом (ICC).

Цветовые системы развивают эту идею и определяют состав цветов более глубоко. Некоторые из них опираются на теоретические модели восприятия цвета человеческим глазом.

Эта цветовая система также называется CIE-L*a*b* или Lab colors. Она основана на человеческом восприятии так называемого нормального наблюдателя и включает в себя все воспринимаемые цвета. Она не основана на математической модели, как RGB или CMYK. Базовым стандартом является EN ISO 11664-4 «Колориметрия — Часть 4: Цветовое пространство CIE 1976 L *a*b*». В специализированных статьях его часто называют «тристимул».

Цветовая система HKS в настоящее время состоит из 88 основных цветов и 3 520 полнотоновых цветов, которые можно использовать для печати на натуральной и художественной бумаге. В отличие от CMYK, цвета уже предварительно смешиваются перед процессом печати. Целью является объективная сопоставимость и воспроизводимость различных цветовых нюансов. Цвета HKS могут быть имитированы с помощью CMYK, но аналогичная яркость достигается редко.

Pantone Matching System — это цветовая система, которая используется на международном уровне для графики и печатных изданий. Она была разработана американской компанией Pantone и содержит 1 867 специализированных цветов (по состоянию на 2016 год), которые невозможно отобразить с помощью обычной четырехцветной печати.

Цветовая система RAL Classics, созданная в 1927 году, включает 213 цветов. Система дизайна RAL с 1 625 стандартизированными цветами существует с 1993 года. Некоторые цвета RAL являются корпоративными цветами или сигнальными цветами для определенных предметов, например, b. RAL 3024 используется для окраски пожарных и спасательных автомобилей, спасательных крейсеров и спасательных шлюпок. Истинное представление цветов RAL на мониторах и принтерах невозможно, и при использовании цветовых спецификаций CMYK или RGB оно лишь приблизительное.

Узнайте больше об использовании цветов и форматов изображений в наших руководствах «Что такое пиксель», «Десять форматов изображений в обзоре» и «Что такое TIFF? Введение».