Hodnocení světlostálosti grafických materiálů pomocí změn barvového gamutu

03. 11. 2011

Související obrázky

Název souboru

Název souboru

S nástupem digitální fotografie došlo k prudkému rozvoji tiskových technik sloužících k výrobě papírových zvětšenin z digitálních obrazových dat. Dříve dominantní barevné fotografické procesy RA-4 a Ilfochrome tak čelí konkurenci termosublimačního, xerografického a inkoustového tisku. Při rozhodování o volbě tiskové technologie pak kromě finanční otázky hraje důležitou roli archivní stálost výsledných tisků. Bohužel, vzájemné férové porovnání trvanlivosti výtisků zhotovených různými technologiemi není úplně bezproblémové, zejména protože není k dispozici obecně akceptovaný průmyslový standard. Zdá se, že porovnání změn gamutu v průběhu blednutí by mohlo být právě takovým univerzálním měřítkem barevné stálosti různých materiálů.

Termín barvový gamut označuje množinu barev, které je určité zařízení schopno reprodukovat (tj. nasnímat, zobrazit nebo vytisknout). Situaci lze ilustrovat při porovnání kvality tisku na novinový a křídový papír: výtisk na křídovém papíru má tmavší černou, bělejší bílou a pestré barvy jsou sytější – je proto schopný zobrazit více barevných odstínů než novinový tisk a má proto větší barevný gamut. Gamut reálných zařízení je vždy menší než gamut lidského oka, ale některé systémy digitálního kódování barev pracují s imaginárními primárními barvami a jejich gamut  je proto větší než gamut lidského oka.

Gamuty se vizualizují v různých barvových prostorech. Barvový prostor je abstraktní matematický model, který popisuje barevné stimuly pomocí n-tic čísel. Z fyziologické podstaty lidského vizuálního systému (3 typy čípků) plyne trichromatická podstata barevného vidění a proto se nejčastěji využívají  3 rozměrné barevné modely a barva se identifikuje trojicí čísel. Z praktických důvodů se ale někdy popis barvy redukuje do 2D prostorů, anebo naopak rozšiřuje na čtyřrozměrný (většina tiskových technik využívá čtyřbarevné kódování v prostoru CMYK).

Barevný prostor L*a*b* je odvozený od aditivního trichromatického koloristického modelu a díky nelineární transformaci původních tristimulů X, Y, Z je vizuálně proporcionální. To znamená, že geometrická vzdálenost dvou barev v tomto prostoru je úměrná vnímané vizuální rozdílnosti. Díky této vyjímečné vlastnosti si prostor L*a*b vydobyl dominantní postavení a používá se nejčasteji pro vizualizaci gamutů tiskáren.

Hranice gamutu se nejčastěji určují empiricky měřením vhodných testovacích obrazců obsahující tzv. okrajové barvy, tj. barvy ležící na okraji gamutu. Jsou to velmi syté pestré barvy, tmavé saturované odstíny blízko černé a velmi světlé odstíny blízko bílé barvy. Vynesením souřadnic L*a*b* do 3D grafu získáme body ležící na povrchu tělesa přibližně odpovídajícímu rotačnímu elipsoidu. Vhodnou interpolací těchto bodů potom určíme „slupku“ tohoto tělesa, která představuje hranici gamutu studovaného zařízení.

Pro potřeby studia světlostálosti má objem gamutu velký význam: při blednutí barviv se obecně snižuje sytost pestrých barev a zvyšuje světlost tmavých odstínů. Oba procesy vedou ke zmenšování objemu gamutu. Relativní pokles objemu gamutu v závislosti na čase nám tedy poskytuje celkové informace o rychlosti blednutí všech barev pomocí jednoho souhrnného parametru. Ten lze potom využít k porovnání rychlosti blednutí různých materiálů, anebo k předpovědím životnosti na základě zrychleného testování, pokud je známá míra přijatelného vyblednutí (viz článek Urychlené stárnutí).

Vlastní matematický aparát umožňující výpočet hranice gamutu z jednotlivých bodů náležejících povrchu tělesa není triviální. Problém se navíc komplikuje tím, že některé oblasti povrchu gamutu jsou konkávní, takže jednoduché postupy využívající algoritmy pro nalezení konvexního obalu selhávají. Na trhu je několik softwarových balíků, které tento úkol zvládají, ale vesměs se jedná o drahé profesionální aplikace sloužící primárně pro výrobu ICC profilů a objem gamutu určují jen nepřesně.

V Laboratoři fotochemie FCH VUT používáme změny objemu gamutů pro hodnocení světlostálosti rutinně již několik let. Pro naše potřeby jsme vyvinuli aplikaci VolGa (název je akronym z anglického volume of gamut). VolGa je volně dostupná aplikace, která kromě vlastního výpočtu objemu gamutu nabízí další nástroje pro jejich vizualizaci a vyhodnocení barevných změn. VolGa vzbudila pozornost na několika seminářích a konferencích, proto byl založen malý web pro její podporu. Zde je k dispozici aktuální verze, technická dokumentace a další související informace.

Autor: Petr Dzik - Vysoké učení technické v Brně Přečteno: 425×

Komentáře

Článek nemá žádné komentáře

Vložit komentář




Položky označené hvězdičkou (*) jsou povinné

Pomůžeme vyřešit váš problém

Volejte, pište, vyhledávejte! tel.: 541 149 301, info@chempoint.cz Skype: chempoint.cz

Uživatelské odkazy a odkazy o projektu

O projektu Aktuality Kontakt Cíle projektu Jak publikovat Přihlášení Registrace