Введение
Субтрактивная цветовая модель, используемая в цветной печати.
Цветовая модель CMYK (также известная как модель цветоделения или четырехцветная печать) — это субтрактивная цветовая модель, основанная на цветовой модели CMY, используемая в цветной печати, а также для описания самого процесса печати. Аббревиатура CMYK обозначает четыре печатные формы, используемые для нанесения: голубого, пурпурного, желтого и ключевого (черного) цветов. Модель CMYK работает путем частичного или полного поглощения цветов на более светлом, обычно белом, фоне. Краски уменьшают количество света, которое в противном случае отражалось бы от поверхности. Такая модель называется субтрактивной, поскольку краски "вычитают" красный, зеленый и синий цвета из белого света; белый свет, из которого вычтен красный, дает голубой, белый свет, из которого вычтен зеленый, дает пурпурный, а белый свет, из которого вычтен синий, дает желтый. В аддитивных цветовых моделях, таких как RGB, белый цвет является "аддитивным" сочетанием всех основных цветных источников света, а черный — его отсутствием. В модели CMYK все наоборот: белый — это естественный цвет бумаги или другого носителя, а черный получается в результате полной комбинации цветных красок. Для экономии краски и получения более глубоких черных оттенков, ненасыщенные и темные цвета создаются с использованием черной краски вместо или в дополнение к сочетанию голубого, пурпурного и желтого.
Полуочистка
При печати CMYK растрирование (также называемое полутоновой сеткой) позволяет использовать менее чем полную насыщенность основных цветов; крошечные точки каждого основного цвета печатаются в узор, достаточно мелкий, чтобы человеческий глаз воспринимал его как сплошной цвет. Например, маджента, напечатанная с использованием 20% растра, создает розовый цвет, поскольку глаз воспринимает крошечные точки мадженты на большой белой бумаге как более светлые и менее насыщенные, чем цвет чистой мадженты. Растрирование обеспечивает непрерывную вариативность каждого цвета, что позволяет непрерывно смешивать основные цвета. Без растрирования каждый основной цвет был бы бинарным, то есть включен/выключен, что позволило бы воспроизвести только восемь цветов: белый, три основных, три вторичных и черный.
Сравнение с КМЯ
Цветовая модель CMYK основана на цветовой модели CMY, в которой отсутствует черная краска. Однако несовершенный черный цвет, получаемый при смешивании коммерчески доступных циановой, пурпурной и желтой красок, неудовлетворителен, поэтому в четырехцветной печати используется черная краска в дополнение к основным вычитающим цветам. Распространенные причины использования черной краски включают:
In traditional preparation of color separations, a red keyline on the black line art marked the outline of solid or tint color areas. In some cases a black keyline was used when it served as both a color indicator and an outline to be printed in black because usually the black plate contained the keyline. The K in CMYK represents the keyline or black plate, also sometimes called the key plate. Text is typically printed in black and includes fine detail (such as serifs). To avoid even slight blurring when reproducing text (or other finely detailed outlines) using three inks would require impractically accurate registration. A combination of 100% cyan, magenta, and yellow inks soaks the paper with ink, making it slower to dry, causing bleeding, or (especially on low quality paper such as newsprint) weakening the paper so much that it tears. Although a combination of 100% cyan, magenta, and yellow inks should, in theory, completely absorb the entire visible spectrum of light and produce a perfect black, practical inks fall short of their ideal characteristics, and the result is actually a dark muddy color that does not quite appear black. Black ink absorbs more light and yields much better blacks. Black ink is less expensive than the combination of colored inks that makes black. A black made with just CMY inks is sometimes called a composite black. When a very dark area is wanted, a colored or gray CMY "bedding" is applied first, then a full black layer is applied on top, making a rich, deep black; this is called rich black. The amount of black to use to replace amounts of the other inks is variable, and the choice depends on the technology, paper and ink in use. Processes called under color removal, under color addition, and gray component replacement are used to decide on the final mix; different CMYK recipes will be used depending on the printing task.
В традиционной подготовке цветоделения красная ключевая линия на черном макете обозначала контуры сплошных или оттенков цвета. В некоторых случаях использовалась черная ключевая линия, когда она служила одновременно цветовым индикатором и контуром, который должен был быть напечатан черным, поскольку обычно ключевая линия находилась на черной печатной форме. Буква К в CMYK обозначает ключевую линию или черную печатную форму, также иногда называемую ключевой пластиной. Текст обычно печатается черным цветом и содержит мелкие детали (например, засечки). Чтобы избежать даже незначительного размытия при воспроизведении текста (или других тонких деталей) с использованием трех красок, потребовалась бы непрактично точная цветопередача. Комбинация 100% циановой, пурпурной и желтой красок пропитывает бумагу краской, замедляя ее высыхание, вызывая растекание или (особенно на низкокачественной бумаге, такой как газетная) ослабляя бумагу настолько, что она рвется. Хотя комбинация 100% циановой, пурпурной и желтой красок, теоретически, должна полностью поглощать весь видимый спектр света и создавать идеальный черный цвет, практические краски не соответствуют своим идеальным характеристикам, и в результате получается темный мутный цвет, который не выглядит чисто черным. Черная краска поглощает больше света и обеспечивает гораздо более насыщенные черные оттенки. Черная краска дешевле, чем комбинация цветных красок, из которых получается черный. Черный цвет, созданный только из циановой, пурпурной и желтой красок, иногда называют композитным черным. Когда требуется очень темная область, сначала наносится цветная или серая CMY подложка, а затем сверху наносится слой насыщенного черного цвета, создавая богатый, глубокий черный; это называется насыщенным черным. Количество черной краски, используемое для замены количества других красок, может варьироваться, и выбор зависит от используемой технологии, бумаги и краски. Процессы, называемые удалением подстилающего цвета, добавлением подстилающего цвета и заменой серого компонента, используются для определения окончательного сочетания; в зависимости от задачи печати будут использоваться различные рецепты CMYK.
In traditional preparation of color separations, a red keyline on the black line art marked the outline of solid or tint color areas. In some cases a black keyline was used when it served as both a color indicator and an outline to be printed in black because usually the black plate contained the keyline. The K in CMYK represents the keyline or black plate, also sometimes called the key plate. Text is typically printed in black and includes fine detail (such as serifs). To avoid even slight blurring when reproducing text (or other finely detailed outlines) using three inks would require impractically accurate registration. A combination of 100% cyan, magenta, and yellow inks soaks the paper with ink, making it slower to dry, causing bleeding, or (especially on low quality paper such as newsprint) weakening the paper so much that it tears. Although a combination of 100% cyan, magenta, and yellow inks should, in theory, completely absorb the entire visible spectrum of light and produce a perfect black, practical inks fall short of their ideal characteristics, and the result is actually a dark muddy color that does not quite appear black. Black ink absorbs more light and yields much better blacks. Black ink is less expensive than the combination of colored inks that makes black. A black made with just CMY inks is sometimes called a composite black. When a very dark area is wanted, a colored or gray CMY "bedding" is applied first, then a full black layer is applied on top, making a rich, deep black; this is called rich black. The amount of black to use to replace amounts of the other inks is variable, and the choice depends on the technology, paper and ink in use. Processes called under color removal, under color addition, and gray component replacement are used to decide on the final mix; different CMYK recipes will be used depending on the printing task.
Другие цветные модели принтеров
Цветовая печать CMYK, или полноцветная печать, противопоставляется печати пантонными красками, при которой для получения цветов на бумаге используются специальные краски определенных оттенков. Некоторые печатные машины способны одновременно использовать как четыре основные краски CMYK, так и дополнительные пантонные краски. Высококачественные печатные материалы, такие как маркетинговые брошюры и книги, часто содержат фотографии, требующие полноцветной печати, другие графические элементы, требующие использования пантонных красок (например, металлизированных), а также отделку, например лакирование, которое усиливает глянцевый вид изделия. Принтеры, работающие по технологии CMYK, часто имеют относительно узкий цветовой охват. Технологии, такие как запатентованная Pantone шестицветная (CMYKOG) Hexachrome, значительно расширяют цветовой охват. Яркие, насыщенные цвета часто невозможно получить с помощью CMYK, а светлые цвета в целом могут сделать видимой растровую структуру. Использование процесса CcMmYK, с добавлением светлых циановых и пурпурных красок к CMYK, позволяет решить эти проблемы, и этот процесс используется многими струйными принтерами, включая настольные модели.
Сравнение с RGB-дисплеями
Сравнение RGB-дисплеев и CMYK-печати может быть сложным, поскольку технологии цветопередачи и их свойства существенно различаются. Компьютерный монитор создает цветные изображения, смешивая оттенки красного, зеленого и синего света. CMYK-принтер, напротив, использует поглощающие свет краски – голубую, пурпурную и желтую, – которые смешиваются с помощью растушевки, растрирования или других оптических методов. Подобно мониторам, краски, используемые в печати, создают цветовую гамму, которая является "лишь частью видимого спектра", хотя оба цветовых режима имеют свои собственные специфические диапазоны. В результате этого, изображения, отображаемые на компьютерном мониторе, могут не полностью совпадать по внешнему виду с напечатанными изображениями, если в обоих случаях используются разные цветовые модели. При разработке макетов для печати дизайнеры видят выбранные цвета в цветовом режиме RGB (на экране компьютера), и из-за этого часто бывает сложно представить, как цвет будет выглядеть после печати.
Спектр печатной бумаги
Для воспроизведения цвета цветовая модель CMYK кодирует поглощение света, а не его излучение (в отличие от RGB). Компонент "K" поглощает все длины волн и поэтому является ахроматическим. Голубой, пурпурный и жёлтый компоненты используются для цветопередачи и могут рассматриваться как обратные RGB. Голубой поглощает красный, пурпурный – зелёный, а жёлтый – синий (R, G, B).
Перевод
Поскольку цветовые пространства RGB и CMYK являются пространствами, зависимыми от устройства, не существует простой или универсальной формулы для их преобразования. Преобразования обычно выполняются с помощью систем управления цветом, используя цветовые профили, описывающие преобразуемые пространства. ICC-профиль определяет двунаправленное преобразование между нейтральным цветовым пространством "профильного соединения" (CIE XYZ или Lab) и выбранным цветовым пространством, в данном случае RGB и CMYK. Точность преобразования зависит от самого профиля, используемой методологии и, поскольку цветовые охваты обычно не совпадают, от намерения цветопередачи и ограничений, таких как лимит краски. ICC-профили, внутренне построенные на основе таблиц поиска и других функций преобразования, способны учитывать многие эффекты смешивания красок. Одним из примеров является растекание краски, проявляющееся в виде нелинейных компонентов при отображении цвета на плотность. Более сложные взаимодействия, такие как смешивание Нойгебауэра, могут быть смоделированы в таблицах поиска большей размерности. Проблема вычисления колориметрической оценки цвета, получаемого при печати различных комбинаций красок, была предметом исследований многих ученых. Распространенным методом для полутоновой печати является рассмотрение каждого небольшого перекрытия цветных точек как одного из 8 (комбинаций CMY) или 16 (комбинаций CMYK) цветов, известных в этом контексте как первичные цвета Нойгебауэра. Получаемый цвет будет представлять собой колориметрическую комбинацию этих первичных цветов с учетом площади, однако эффект Юля-Нильсена рассеянного света между и внутри областей усложняет физику и анализ; для такого анализа были разработаны эмпирические формулы, основанные на детальных спектрах поглощения комбинаций красителей и эмпирических параметрах.