Коррекция фотографий в цветовом пространстве LAB

Коррекция фотографий в цветовом пространстве LAB

Содержание

Введение

Основная часть

Немного о цвете

Представление цвета в машинной графике

Почему LAB

Почему Photoshop

Методы коррекции в LAB

Заключение

Список литературы

Приложение
Введение

Технология фотографии прошла долгий путь развития, с момента появления в 1822 году, когда первые снимки делались на больших и примитивных аппаратах, а результат наносился на оловянные или медные пластины, и до сегодняшних дней, с невероятно маленькими фотоаппаратами, в которых любой объект кодируется цифрами, а результат тут же воспроизводится на дисплее. Но несмотря на все эти достижения, человечеству все еще не удалось изобрести аппарат, который мог бы в полной мере передавать все, что доступно человеческому глазу. Какими бы красивыми и качественными не были сделанные фотографии, они не могут в точности отобразить реальную красоту. Хотя причиной этого является вовсе не техника, а особенности человеческого зрения. Именно зрения, а не физического устройства глаза. Так как оно задействует не только сам орган зрения, но и психологические особенности восприятия. Этот факт говорит о том, что получить фотографии неотличимые от реальности с помощью фотоаппарата невозможно. Для этого необходимо проводить коррекцию фотографий. В данном случае речь, конечно, идет о цифровых фотографиях, коррекцию которых можно произвести на компьютере с помощью специальных приложений. Вот как раз способам и методам коррекции фотографий посвящен данный проект.

Задача данной работы – научиться профессионально производить коррекцию фотографий, объяснить особенности каждого метода и теорию цветового изображения в целом.

Немного о цвете

Все в мире обладает цветом. Цвет несет в себе огромное количество информации наряду с такими параметрами как форма и масса. А ведь на самом деле тело не имеет определенного цвета. Цвет – это всего лишь отраженные от предмета световые лучи различной длины волны, которые воспринимает человеческий глаз. Видимым для человека является спектр в диапазоне от 760 до 380 миллимикрон. В этот диапазон помещается семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Причем каждый из них не привязан к какой-либо длине волны, а также находится в диапазоне с граничными значениями, в котором варьируются его оттенки. Отсюда и получается огромное количество цветов, которые нас окружают.

Представление цвета в машинной графике

В эпоху информационных технологий, когда всю информацию об окружающем мире необходимо представлять в цифровом формате, возникла проблема передачи цвета. Действительно, как получить качественное изображение, не уступающее реальному, в машинной графике? Для решения этой проблемы придумали так называемые цветовые модели (или цветовые пространства) – способ представления цвета тремя числами (координатами), когда каждому уникальному цвету соответствует точка в пространстве. Существует множество цветовых пространств, каждое из которых наиболее удачно применимо в определенной области. Но все их можно разделить на три основные группы:

аддитивные (основанные на сложении излучений отдельных зон спектра света и связанные с источниками света); субтрактивные (основанные на вычитании отдельных зон спектра света при отражении или пропускании света и связанные окрашенными поверхностями и средами – чернилами, красками, пигментами и красителями). психологические (основанные на восприятие цвета человеком и связанные с особенностями его зрительной системы);

Цветовое пространство RGB

Главным представителем первой группы является цветовое пространство RGB. Это одно из наиболее распространенных и часто используемых пространств. Оно применяется в приборах, излучающих свет, таких, например, как мониторы, прожекторы, фильтры и другие подобные устройства. Данная цветовая модель базируется на трех основных цветах: Red — красном, Green — зеленом и Blue — синем. Каждая из вышеперечисленных составляющих может варьироваться в пределах от 0 до 255, образовывая разные цвета и обеспечивая, таким образом, доступ ко всем 16 миллионам. Цветовая модель RGB называется аддитивной моделью цвета, потому что цвета в ней генерируются суммированием световых потоков. Таким образом, вторичные (синтезированные) цвета всегда имеют большую яркость, чем использованные для их получения основные цвета, так как энергия отдельных зон спектра суммируется. В модели RGB сумма красного, зеленого и синего цветов максимальной одинаковой интенсивности дает белый цвет. Сумма одинаковых значений красного, зеленого и синего дает нейтральные оттенки серого цвета, причем малые яркости основных цветов дают более темные серые тона цвета, а большие — более светлые.

Несомненными достоинствами данного режима является то, что он позволяет работать со всеми 16 миллионами цветов, а недостаток состоит в том, что при выводе изображения на печать часть из этих цветов теряется, в основном самые яркие и насыщенные, также возникает проблема с синими цветами.

Цветовое пространство CMYK.

Это еще одно из наиболее часто используемых цветовых пространств, относящиеся ко второй группе и нашедших широкое применение. Используется в основном в печатных устройствах. Работа его основана на том, как раскладывается на составляющие и видится нами свет и цвет. Как уже говорилось ранее, видимым является отраженный спектр, остальные же составляющие поглощаются. Аналогично образовываются цвета на бумаге при рисовании красками. То есть, проведя красную полосу, мы сделаем синюю и зеленую составляющие поглощенными. Если поверху наложить зеленую краску, то результат будет грязным (из-за того, что цвета не совершенны, то есть несколько отличаются от эталонных красного и зеленого) и очень близким к черному.
Основные цвета в субтрактивной модели отличаются от цветов аддитивной. Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый. Так как при смешении всех вышеперечисленных цветов идеального черного не получится, то вводится еще один дополнительный цвет — черный, который позволяет добиваться большей глубины и используется при печати прочих черных (как, например, обычный текст) объектов.
Цвета в рассматриваемой цветовой модели были выбраны такими не случайно, а из-за того, что голубой поглощает лишь красный, пурпурный — зеленый, желтый — синий. В аддитивной модели цвета RGB световые потоки суммируются, производя более яркие цвета (в максимуме — белый), а в субтрактивной модели CMYK световые потоки вычитаются, генерируя более темные цвета (в максимуме — черный). Если учесть светонепроницаемость бумаги, которая скорее отражает свет, чем пропускает его, то становится понятно, почему такие яркие цвета в изображении на мониторе становятся темными и тусклыми в отпечатанной иллюстрации на полиграфическом оттиске. Работая при подготовке цветного изображения к печати в модели RGB, следует просмотреть изображения в цветовой модели CMYK, чтобы точно спрогнозировать и откорректировать цвета CMYK (конечно, если это возможно в используемом пакете редактирования изображений).

Цветовое пространство LAB

Цветовое пространство, относящиеся к третьему типу. Модель описания цвета CIE LAB была создана Международной комиссией по освещению (CIE) с целью преодоления существенных недостатков вышеизложенных моделей. Она призвана стать аппаратно независимой моделью и определять цвета без учета индивидуальных особенностей (профиля) устройства (монитора, принтера, печатной машины и др.). В этой модели любой цвет определяется светлотой (Luminance) и двумя хроматическими компонентами: параметром а, который изменяется в диапазоне от зеленого до красного, и параметром в, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Геометрический образ модели CIE Lab — шар.

На самом деле цветовых пространств гораздо больше. Мы просто ограничились этими тремя по двум причинам: это самые известные и распространенные цветовые модели; только эти три модели поддерживает программа Photoshop, в которой и будут приводиться все примеры по коррекции фотографий.

Любое из этих цветовых пространств можно использовать при коррекции фотографий. Но, забегая вперед следует отметить, что так как цель работы заключается в профессиональной качественной коррекции, то основной упор будет делаться лишь на одно цветовое пространство – LAB.

Почему LAB

На сегодняшний день принято считать, что освоить работу в этом цветовом пространстве могут только профессионалы. Эта область до конца не изучена, таит в себе множество возможностей и поэтому наиболее интересна для изучения. LAB – это академическое цветовое пространство, устроенное таким образом, чтобы не только объять все существующие цвета, но и упорядочить их в соответствии с тем, как они воспринимаются человеком. Это так называемое «психологическое цветовое пространство».

Что же в нем такого особенного, что отличает это пространство от других. Почему именно это пространство мы выбрали для работы.

Для того, что бы это понять, рассмотрим все три уже известные нам пространства и попробуем проанализировать сходства и различия между ними.

Рисунок!!!!!!

На рисунке представлено само изображение, которое во всех трех цветовых моделях будет выглядеть одинаково. А дальше представлены десять каналов на которые это изображение можно разложить. По порядку сверху вниз: три канала RGB(соответственно каналы R, G и B), четыре канала CMYK, и последние три канала LAB. Глядя на рисунок можно сразу заметить сходство каналов R-C, G-M, Y-B в моделях RGB и CMYK. Отличие состоит в том, что в RGB чем ярче цвет изображения, тем светлее канал, а в CMYK наоборот, чем больше краски определенного цвета нужно нанести на бумагу, тем темнее канал. А вот каналы LAB это нечто совсем другое. Если в первых двух моделях каждый канал отвечает за цвет и контраст, то в LAB за цвет отвечают только два канала A и B, а весь контраст содержится в канале L. Канал L наиболее прост для понимая: его можно представить как черно-белую версию цветного изображения. С остальными двумя не все так просто. Эти каналы называются каналами оппонирующих цветов. Если изображение бесцветное, т. е. черно-белое, то каналы A и B будут вовсе не пустыми, а 50-процентными серыми. И чем дальше от серого, в ту или иную сторону (к белому или черному), тем красочнее будет канал. Светло-серый тон в канале А соответствует пурпурному цвету, а темно-серый – зеленому. В канале В схема другая: светло-серым областям соответствует желтый цвет, а темно-серым – синий. Окраска изображения будет зависеть от того, как заданы отношения между этими оппонирующими цветами. Именно эти тонкие вариации окраски придают достоверность цветам изображения и LАВ формирует их лучше любого другого цветового пространства. Более того, это пространство охватывает не только те цвета, которые можно нанести на бумагу, запечатлеть на пленке или отобразить на мониторе, и даже не только те, которые являются слишком насыщенными, чтобы их можно было воспроизвести на этих носителях. LAB включает еще и цвета настолько интенсивные, что они выходят за пределы нашего восприятия. Это мнимые цвета, которые не существуют в реальном мире. Таким образом, LAB имеет самый большой цветовой охват. Именно поэтому в этом цветовом пространстве наиболее эффективно производить коррекцию, хотя это и не единственная причина. Коррекцию в LAB можно произвести очень быстро, используя довольно простые приемы, и при этом результат будет потрясающим.
Следует отметить еще одну особенность LAB. Если говорить о LAB профессиональным языком, то параметра цвета там задаются числами. Таким образом, величина, которую мы называли 50-процентным серым, является основополагающей и выражается нулевым значением. Области светлее имеют положительные значения до +127, а области темнее- отрицательные значения до -128. В канале L нулевое значение соответствует абсолютно черному, а 100 – абсолютно белому. В отличие от AB координаты L не могут быть отрицательными. Так же, говоря о коррекции в LAB нельзя не упомянуть о том, что после коррекции изображение обязательно нужно перевести в другое цветовое пространство: в CMYK, если изображение нужно вывести на печать или в RGB, если изображение будет воспроизводиться на экране.

Теперь мы имеем небольшое представление об этом специфическом пространстве. Это конечно только основы, необходимые для дальнейшего понимания материала. Однако уже сейчас понятно что пространство LAB довольно сложное и интересное для изучения, таит в себе очень эффективные методы работы с изображениями. А это главное для того, чтобы с интересом приступить к главному – а именно к детальному разбору принципов и методов коррекции фотографий в этом цветовом пространстве.

Почему Photoshop

Как уже говорилось ранее, вся работа будет проводиться в программе Photoshop. Мы выбрали именно

эту программу потому, что она как нельзя лучше подходит для реализации заявленных в работе задач. Это один из самых мощных редакторов растровых изображений, включающий в себя множество функций для работы с ними, поддерживающий большое количество форматов. Это полноценный профессиональный пакет. И что самое важное для нас – именно Photoshop поддерживает работу в трех основных цветовых пространствах CMYK, RGB и главное LAB. К тому же этот программный пакет очень распространен и разработан для нескольких операционных систем, поэтому проблем с его поиском и установкой возникнуть не должно. Более подробно про все возможно и функции этой программы говорить не будем, так как это информация легко доступна в других источниках.

Настройки Photoshop.
Методы коррекции в LAB.

Ознакомившись с особенностями цветового пространства LAB и с его устройством, мы подходим к самому интересному этапу нашей работы. Пора понять, что значит LAB для нас, как нам применить возможности этого пространства в работе с фотографиями.

Методов коррекции фотографий огромное множество. Конкретное применение того или иного способа зависит от качества фотографии и от желаемых результатов. Цель работы – показать наиболее распространенные, быстрые и качественные способы коррекции, которые можно производить в цветовом пространстве LAB, а также научится определять, какой способ коррекции следует применять в том или ином случае.

Работать будем по принципу от простого к сложному.

Метод 1.

Этот метод коррекции наиболее простой и быстрый, но тем не менее позволяющий прочувствовать превосходство LAB перед другими цветовыми моделями.

Задача: усиление цвета изображения

Для применения этого типа коррекции изображение должно удовлетворять следующим условиям: оно не должно содержать цветов уже являющихся яркими или высоконасыщенными, в нем не должно быть постороннего оттенка, перед коррекцией к изображению не должно быть применено нерезкое маскирование.

Мы взяли для примера рисунок соответствующий этим трем требованиям.