Кіріспе

Түрлі құрылғылардың түс өрнектері арасында бақыланатын деректерді түрлендіру

Түсті басқару – мониторлар, принтерлер және камералар сияқты әртүрлі құрылғыларда түстердің дәйектілігі мен дәлдігін қамтамасыз ететін процесс. Ол түстердің қалай көрсетілуі немесе қайта өндірілуі керек екенін сипаттайтын стандартталған түсіндірмелер болып табылатын түс профильдерін пайдалануды қамтиды. Түсті басқару қажет, себебі әртүрлі құрылғылардың әртүрлі түс мүмкіндіктері мен ерекшеліктері болады. Мысалы, монитор принтерге қарағанда түстерді басқаша көрсетуі мүмкін. Түсті басқару болмаса, бір сурет әртүрлі құрылғыларда әртүрлі көрінуі мүмкін, бұл сәйкессіздіктерге және қателіктерге әкелуі мүмкін. Түсті басқаруды жүзеге асыру үшін түс жұмыс ағынына қатысатын әрбір құрылғы үшін түс профилі жасалады. Бұл профиль құрылғының түс мүмкіндіктерін және ерекшеліктерін, мысалы, оның түс гаммасын (көрсетілетін немесе қайта өндірілетін түстердің диапазоны) және түс температурасын сипаттайды. Бұл профильдер құрылғылар арасында түстерді аудару үшін қолданылады, бұл дәйекті және дәл түс өндірісін қамтамасыз етеді. Түсті басқару графикалық дизайн, фотосурет және баспа сияқты салаларда ерекше маңызды, онда түстердің дәл бейнеленуі өте маңызды. Ол суретті түсіруден бастап оны көрсету немесе басып шығару кезіндегі барлық жұмыс ағынында түстердің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі. Түсті басқарудың кейбір бөліктері операциялық жүйеде (ОЖ), қосымша кітапханаларда, қолданбаларда және құрылғыларда іске асырылады. Көбінесе қолданылатын түс профилі ICC профилі деп аталады. Түсті басқарудың кросс-платформалық көрінісі – ICC үйлесімді түсті басқару жүйесін пайдалану. Халықаралық түс консорциумы (ICC) – өнеркәсіп консорциумы, ол анықтаған:

операциялық жүйе деңгейінде түс сәйкестіру модулі (CMM) үшін ашық стандартты;
құрылғылар үшін түс профильдері, соның ішінде DeviceLink профильдері, бұл бір құрылғы профилін (түс кеңістігін) аралық түс кеңістігінен өтпей-ақ басқа құрылғы профиліне, мысалы L*A*B* сияқты, түрлендіреді, түсті дәлірек сақтайды. Microsoft Windows жүйелік түсті басқарудан мүлдем құрылған және дерлік барлық қолданбалар түсті басқаруды қолданбайды. Windows медиа ойнатқышының API-сі түс кеңістігін білмейді, егер қолданбалар бейнелерді қолмен басқаруды қаласа, олар өнімділік пен қуат тұтынуды айтарлықтай төмендетуі керек. Android жүйелік түсті басқаруды қолдайды, бірақ көптеген құрылғылар түсті басқаруды өшірілген күйде жібереді.

Шолу

Сипаттау. Кез келген түсті басқару құрылғысына жеке кесте немесе "түс профилі" қажет, ол осы нақты құрылғының түс жауабын сипаттайды. Стандарттау. Әрбір түс профилі осы түстерді стандартталған эталондық түстер жинағына ("Профильді қосу кеңістігі") қатысты көрсетеді. Айналдыру. Түсті басқару бағдарламалық құралы осы стандартталған профильдерді пайдаланып, түсті бір құрылғыдан екінші құрылғыға айналдырады. Бұл әдетте түсті басқару модулі (CMM) арқылы жүзеге асырылады.

Қасиеттері

Әр түрлі шығыс құрылғыларының мінез-құлқын сипаттау үшін оларды стандартты түстер кеңістігіне қатысты салыстыру (өлшеу) қажет. Көбінесе, 8 биттік түс жолдарының мүмкіндігін арттыру үшін жасалған гамма түзетуінің әсерін жою үшін алдымен сызықтықтау деп аталатын қадам орындалады. Құрылғы түстерін өлшеу үшін колориметрлер және спектрофотометрлер қолданылады. Аралық нәтиже ретінде құрылғының түс диапазоны шашыраңқы өлшем деректері түрінде сипатталады. Шашыраңқы өлшем деректерін қолданбада пайдалануға ыңғайлы, тұрақты формаға түрлендіру профильдеу деп аталады. Профильдеу – математика, қарқынды есептеулер, сараптама, сынақтар және қайталаудан тұратын күрделі процесс. Профильдеу аяқталғаннан кейін құрылғының идеалды түс сипаттамасы құрылады. Осы сипаттама профиль деп аталады.

Калибрлеу

Калибрлеу – сипаттамаға ұқсас, бірақ ол құрылғыны өлшеу ғана емес, құрылғыны реттеуді де қамтиды. Түс басқару кейде құрылғыларды sRGB сияқты ортақ стандартты түс кеңістігіне калибрлеу арқылы жалтандырылады; мұндай калибрлеу жеткілікті дәл болған жағдайда, түстерді біркелкі көрсету үшін барлық құрылғыларға түс аудармалары қажет болмайды. Түс басқарудың күрделігінен құтылу sRGB әзірленген кездегі мақсаттардың бірі болды.

Тіркелу

Сурет форматтарының өзі (мысалы, TIFF, JPEG, PNG, EPS, PDF және SVG) ішкі түс профильдерін қамтуы мүмкін, бірақ бұл сурет форматының талабы емес. Халықаралық түс консорциумының стандарты әртүрлі әзірлеушілер мен өндірушілерді біріктіру мақсатымен жасалған. ICC стандарты шығыс құрылғысының ерекшеліктері мен түс кеңістіктерін метадеректер түрінде алмасуға рұқсат береді. Бұл суреттерге түс профильдерін енгізуге, сондай-ақ оларды деректер базасында немесе профильдер каталогында сақтауға мүмкіндік береді.

Жұмыс орындары

sRGB, Adobe RGB немесе ProPhoto сияқты жұмыс кеңістіктері – өңдеу кезінде жақсы нәтижелер алуға мүмкіндік беретін түс кеңістіктері. Мысалы, R, G, B компоненттерінің тең мәндері бар пиксельдер бейтарап түс ретінде көрінуі керек. Көп диапазонды (гаммалық) жұмыс кеңістігін пайдалану түс градациясының бұзылуына (постеризацияға) алып келеді, ал тар жұмыс кеңістігін пайдалану түс жоғалуына (клиппингке) әкеледі. Бұл шарттылықты сарапшы бейне редактор ескереді.

Түсті өзгерту

Түс түрлендіру, немесе түстік кеңістіктің өзгеруі – түстің бір түстік кеңістіктен екіншісіне айналдырылуы. Бұл есептеулер түсті басқару тізбегіндегі деректер алмасымында және түстерді сәйкестендіру модулі арқылы қажет болады. Профильделген түстік ақпаратты әртүрлі шығару құрылғыларына түрлендіру стандартты түстік кеңістікке сілтеме жасау арқылы жүзеге асырылады. Бұл бір құрылғыдан таңдалған стандартты түстік кеңістікке, ал содан басқа құрылғының түстеріне түстерді түрлендіруді жеңілдетеді. Адамдар көре алатын көптеген түстерді қамтитын сілтемелік түстік кеңістік болғандықтан, бұл тұжырым көптеген түрлі түсті шығару құрылғылары арасында түстерді алмасуға мүмкіндік береді. Түс түрлендірулері екі профиль (көздік профиль және мақсаттық профиль) немесе құрылғы байланысы профилі арқылы бейнеленуі мүмкін. Бұл процесте суреттің маңызды түстік қасиеттерін сақтап және түстердің қалай өзгеретінін бақылауға мүмкіндік беретін жуықтаулар қолданылады.

Профильді қосылу кеңістігі

Халықаралық түстер консорциумының терминологиясында екі түстік кеңістік арасындағы түрлендіру профильдік байланыс кеңістігі (PCS) арқылы жүзеге асырылуы мүмкін: Түстік кеңістік 1 → PCS (CIELAB немесе CIEXYZ) → Түстік кеңістік 2; PCS-ке ену және одан шығу түрлендірулерінің әрқайсысы жеке профильмен сипатталады.

Терезелер

1997 жылдан бері Windows жүйесінде түстерді басқару ICC түстерді басқару жүйесі арқылы қолжетімді: ICM (Image Color Management). Windows Vista нұсқасынан бастап Microsoft WCS (Windows Color System) деп аталатын жаңа түстер архитектурасын енгізді. WCS, Heidelberg компаниясы бастапқыда жазған Windows 2000 және Windows XP жүйелеріндегі ICM жүйесін толықтырады. Windows 7 (кейінгі Windows нұсқаларында да бар) Windows Photo Viewer дұрыс түстерді басқаруды жүзеге асырады, бірақ Windows 8, 10, 11 нұсқаларындағы жаңа Windows Photos қосымшасы v2022.31070.26005.0 нұсқасына дейін түстерді басқару функциясын қолдамайды. Өкінішке орай, көптеген қосымшалар Windows Color System-ді пайдаланбайды. Осы себепті, Windows жүйесіндегі дерлік ешқандай бейне ойнатқыштар түстерді басқаруды қолдамайды (әдепкі Movies & TV қосымшасы мен VLC де осыған жатады), Media Player Classic Home Cinema ғана сирек кездесетін ерекшелік болып табылады.

Android құрылғысы

Android-де Android Oreo 8.1 нұсқасында жүйелік түс басқару енгізілді. Бұл sRGB мазмұнын дисплейдің негізгі түс кеңістігіне, әдетте DCI P3-ке дейін шамадан тыс қанықтырады. Пайдаланушылар sRGB және P3 кең түсті мазмұнын дұрыс көрсету үшін түс басқаруды қосу үшін «табиғи» түс профилін қолмен таңдауы керек.

Басқалар

Графикалық интерфейсі үшін X терезесі жүйесін қолданатын операциялық жүйелер ICC профильдерін пайдалана алады. Linux-тағы түс басқаруының қолдауы, басқа платформалармен салыстырғанда әлі толық жетілмегендігімен, OpenICC арқылы freedesktop.org сайтында үйлестіріліп, LittleCMS қолданысын тиімді пайдаланады.

Файл деңгейі

Кейбір кескін файл түрлері (TIFF және Photoshop) файлдың түс режимін анықтау үшін түс арналары тұжырымын қамтиды. Ең көп қолданылатын арналар RGB (көбінесе дисплейлерде (мониторлар) көрсету үшін, сондай-ақ кейбір үстел басып шығару үшін) және CMYK (коммерциялық басып шығару үшін) болып табылады. Қосымша альфа арнасы мөлдірлік маскасының мәнін көрсетуі мүмкін. Кейбір кескін өңдеу бағдарламалары (мысалы, Photoshop) түс ақпаратын CMYK режимінде сақтау үшін, US Web Coated (SWOP) v2 сияқты белгілі бір ICC профилін пайдаланып, автоматты түс бөлуді жүзеге асырады.

Қолдану деңгейі

2005 жылға дейін көптеген веб-браузерлер түс профильдерін назарға алмайтын. Сафари 2.0 нұсқасынан бастап және Firefox 3 нұсқасынан бастап ерекше жағдайлар болды. Firefox 3.0-да ICC v2 және ICC v4 түс басқаруы әдепкі бойынша өшірілген, бірақ қосымша немесе конфигурация опциясын орнату арқылы қосуға болады. 2019 жылдың шілдесінен бастап Сафари, Chrome және Firefox түс басқаруды толық қолдайды. Дегенмен, көптеген браузерлер тек суреттер мен CSS элементтері үшін түс басқаруын жүзеге асыратынын, бірақ бейне үшін емес екенін атап өту маңызды. Firefox: 3.5 нұсқасы (2011 жылы шығарылған) бастап ICC v2 белгіленген суреттерді қолдайды, ал 8.0 нұсқасы (2011 жылы шығарылған) ICC v4 профильдерін қосады. 89 нұсқасы (2021 жылы шығарылған) және одан жоғары нұсқалары әдепкі бойынша барлық белгіленбеген суреттер мен бет элементтеріне түс басқаруын қолданады. Internet Explorer: 9 нұсқасынан бастап ICC профильдерін қолдайды, бірақ нақты монитордың түс кеңістігіне қарамастан, sRGB емес суреттерді тек sRGB профиліне түрлендіреді. Chrome-ның macOS нұсқалары бейнені дұрыс көрсетеді. Safari: 2.0 нұсқасынан бастап (2005 жылы шығарылған) қолдау көрсетеді. v2 және v4 ICC профильдерін қолдайды және бейнені дұрыс көрсетеді. Opera: ICC v4 үшін 12.10 нұсқасынан бастап (2012 жылы шығарылған) қолдауды қамтамасыз етеді. Pale Moon алғашқы нұсқасынан бастап ICC v2-ні, ал Pale Moon 20.2 нұсқасынан бастап (2013 жылы шығарылған) v4-ті қолдады. Мобильді браузерлерге келетін болсақ, Safari 13.1 (iOS 13.4.1-де) құрылғының түс профилін таниды және суреттерді сәйкесінше көрсете алады. Chrome 83 (Android 9-да) дисплей профилін назарға алмайды, барлық суреттерді жай ғана sRGB форматына түрлендіреді. Бұл олардың десктоптық баламаларына да қатысты: Chrome 118, Edge 114, Safari 16.6, Firefox 117 және Opera 100.