Статьи

Измерение, калибровка и контроль процесса

"Карта - это еще не сама местность"

Автор приведенной выше цитаты, Альфред Коржибски (Alfred Korzybski), основатель общей семантики, вряд знал, что такое управление цветом. Тем не менее, подобно тому, как карта для путешественника — это еще не сама местность, профиль устройства для тех, кто занимается управлением цветом, — это еще не само устройство. Если карта неточно отражает местность, путешественник может заблудиться, а если профили не дают точного описания режима работы устройства, предсказать результат воспроизведения на нем цвета невозможно.

В главе 4 пояснялось, что качество управления цветом во многом зависит от точности использующихся профилей, которые, по существу, представляют собой моментальные снимки режимов работы устройств. Поэтому если режим работы профилируемого устройства изменяется, соответствующий профиль становится не точным, а, значит, предполагаемый цвет может быть и не получен. В этой главе речь пойдет о методах согласования режимов работы устройств с описывающими их профилями. Эта стадия процесса управления цветом нередко упускается из виду, поскольку она предполагает действия, выполняемые вне системы управления цветом.

Контроль отклонений режимов работы устройств от нормы

Контроль процесса — это своего рода искусство и наука об учете и компенсации непостоянства. Для управления цветом это означает отслеживание режимов работы устройств и их калибровку (т. е. настройку этих режимов для согласования с использующимися профилями устройств), а также снятие характеристик устройств (т. е. формирование новых профилей, отражающих их текущий режим работы).

 - Калибровка — это операция изменения режима работы устройства для достижения некоторого требуемого состояния. Калибровка выполняется по многим причинам, но что касается управления цветом, то главная причина калибровки заключается в том, чтобы добиться устойчивой работы устройства, а, значит, сохранить точность профиля этого устройства.

 - Профилирование (нередко называемое снятием характеристик) — это процесс регистрации режима работы устройства в профиле. Оно означает не изменение режима работы устройства, а лишь регистрацию способа воспроизведения цвета конкретным устройством, а также тех цветов, которые оно способно (или не способно) воспроизвести.

Калибровка подобна точной настройке телевизора. Она изменяет режим работы устройства (в данном случае настройку на определенные каналы, яркость, насыщенность и контрастность изображения). С другой стороны, профилирование подобно составлению перечня технических характеристик телевизора, включая число принимаемых каналов, чувствительность, систему кодирования цветовых сигналов и прочее. Аналогичным образом, для управления цветом устройство профилируется (т. е. снимаются его характеристики) как с предварительной калибровкой, так и без таковой. Если калибровка фактически изменяет режим работы устройства, то профилирование просто описывает этот режим на момент формирования профиля устройства.

Если устройство работает неустойчиво, т. е. его режим работы со временем меняется, профилирование такого устройства оказывается не более чем попыткой измерить расстояние до движущейся цели с помощью рулетки. Нельзя сказать, что это вообще невозможно, однако измерить расстояние до неподвижной цели жест кой линейкой намного проще. В идеальном случае для контроля процесса достаточно одной лишь калибровки. Ведь намного проще откалибровать неустойчиво работающее устройство, чтобы обеспечить режим его работы в соответствии с профилем данного устройства. Однако в некоторых случаях приходится принимать как неизбежное некоторую неустойчивость работы устройства. В подобных случаях контроль процесса требует более частого профилирования или формиро­вания профиля на основании усредненного режима работы устройства.

Возбуждающее воздействие и ответная реакция

Калибровку и профилирование часто путают, поскольку отдельные этапы этих процессов на первый взгляд очень похожи. Оба процесса включают в себя посылку в устройство известных задающих сигналов (возбуждающих воздействий, или стимулов), измерение воспроизводимого в итоге цвета (ответной реакции) и ввод полученных результатов в специальную программу. Калибровка и профилирование некоторых типов устройств (в частности, мониторов) выполняются одновременно и с помощью одних и тех же аппаратных и программных средств.

Тем не менее, калибровка и профилирование — это отличные друг от друга процессы, преследующие разные цели. В процессе профилирования просто регистрируется ответная реакция, которая затем представляется в формате профиля устройства. А во время калибровки фактически изменяется ответная реакция устройства. Например, для установки белой точки монитора программа калибровки посылает на монитор возбуждающее воздействие, или значение RGB (255, 255, 255), определяет ответную реакцию монитора с помощью специального измерительного прибора и продолжает настраивать режим работы электронных пушек ЭЛТ калибруемого монитора или корректировать справочную таблицу в видеоплате до тех пор, пока ответная реакция не будет соответствовать требуемой белой точке.

Некоторые устройства просто нельзя откалибровать, поскольку в них отсутствуют органы настройки. Например, у настольных сканеров обычно отсутствуют настраиваемые пользователем свойства. Это же относится и к PostScript-несовместимым струйным принтерам. В подобных случаях приходится постоянно следить за режимом работы таких устройств и перепрофилировать их при существенных отклонениях от нормы (что случается сравнительно редко).

Тем не менее, в любом случае приходится контролировать все параметры, которые могут стать причиной другой ответной реакции устройства на возбуждающее воздействие по сравнению с той, что предусмотрена профилем. Более подробно факторы, вносящие непостоянство в работу разных типов устройств, будут рассмотрены в последующих главах, посвященных формированию различных классов профилей, а здесь приводится лишь краткое их описание.

Контроль параметров

Одни причины непостоянства работы устройств кроются в них самих, и поэтому эти причины следует принимать во внимание во время калибровки или профилирования, а другие — контролируются, исходя из обычного здравого смысла. Ниже приведены некоторые причины (факторы) непостоянства работы устройств. Одни из них более очевидны, чем другие, тем не менее, все они должны находиться под постоянным контролем.

Параметры настройки программного обеспечения

Режимы работы устройств ввода, вывода и отображения контролируются соответствующим программным обеспечением. В частности, сканеры нередко снабжаются стандартными программами автоматического экспонирования, а некоторые принтеры — программами автоматической цветовой коррекции, выполняющими разные функции в зависимости от содержимого изображения. Такие свойства программной коррекции нарушают управление цветом еще до его начала, поскольку они обусловливают непостоянство ответной реакции устройства, стремясь, напри мер, увеличить контраст малоконтрастного изображения. Управление цветом нарушается, потому что оно предполагает одну и ту же ответную реакцию устройства на возбуждающее воздействие. В связи этим подобные свойства приходится отключать. На илл. 5.1 показано, что произойдет, если этого не сделать.

Менее очевидные параметры настройки разрешения также способны изменить цветопередачу, что более характерно для устройств отображения и вывода, чем для устройств ввода. Поэтому необходимо поддерживать постоянство параметров настройки разрешения или формировать отдельные профили для каждого устанавливаемого значения этих параметров.

Нередко даже, казалось бы, безобидный переход к новой версии программного обеспечения способен изменить режим работы устройства. Поэтому необходимо быть внимательным, контролировать постоянство параметров настройки программного обеспечения и переходить к его новой версии лишь по мере необходимости.

Носители и расходные материалы

Вероятно, самое большое влияние на работу устройств вывода оказывают параметры, определяющие качество расходных материалов и носителей: красок, тонеров или пигментов, а также бумаги или другого материала, на который, наносятся красители.

Например, при изменении сорта бумаги одни и те же краски могут передавать совершенно разные цвета. Поэтому при переходе на другой тип краски (тонера и т.д.) или сорт бумаги следует непременно перепрофилировать устройство вывода. На данную тему можно было бы написать отдельный раздел главы, однако это ничего не меняет, потому что даже покупая постоянно бумагу или краски у одно го и того же поставщика, следует постоянно контролировать изменения в условиях изготовления этих расходных материалов, поскольку об этих изменения не всегда известно. Если режим работы устройства вывода неожиданно изменяется непосредственно после заправки новых расходных материалов, именно они и являются причиной подобных изменений.

Попутно следует заметить, что у многих струйных принтеров есть параметры настройки носителей для управления ограничением количества красок и формированием черного цвета. Такие параметры следует перепроверять перед печатью, потому что если они установлены неверно, этот факт может оказать отрицательное влияние на внешний вид отпечатка. Ведь параметры настройки носителей в драйвере принтера чаще всего менее постоянны, чем хотелось бы. На илл. 5.2 по казано, как неверно установленные параметры настройки носителей способны испортить отпечаток.

Параметры настройки оборудования

Если устройство содержит рукоятки, ползунковые регуляторы или переключатели, их также следует установить в правильное положение. В частности, регуляторы яркости и контрастности мониторов на ЭЛТ оказывают существенное влияние на тона и цвета, воспроизводимые монитором. Если эти органы управления установлены в правильное положение, их можно зафиксировать в этом положении с помощью клейкой ленты или воспользоваться свойствами установки заданного режима работы монитора.

Контроль непостоянства режимов работы устройств

Даже при постоянном контроле всех упомянутых выше параметров, по край ней мере, некоторые устройства по-прежнему будут проявлять определенное непостоянство в работе. Отклонения от нормы с течением времени характерны для мониторов на ЭЛТ. Цветные лазерные принтеры склонны реагировать на изменения температуры и влажности. Для окончательного формирования цвета на струйном принтере требуется некоторое время, обусловленное высыханием краски. А печатные машины подвержены такому количеству механических, химических и физических факторов, что вопросам их контроля пришлось бы отвести львиную долю настоящей книги. Поэтому для обеспечения эффективности управления цветом приходится принимать во внимание присущее устройствам непостоянство режимов их работы. Это может быть сделано тремя следующим способами:

 - Калибровка устройства для возврата в состояние, предшествовавшее его профилированию.

 - Формирование нового профиля, описывающего новое состояние устройства.

 - Сбор данных, описывающих приемлемые пределы непостоянства режима работы устройства, усреднение этих данных и формирование на их основании нового профиля.

Как правило, три упомянутых выше способа применяются в определенном сочетании. Однако для контроля непостоянства режима работы устройства необходимо каким-то образом об этом узнать. Конечно, можно подождать до тех пор, пока режим работы устройства не будет каким-то образом нарушен, однако намного более надежным методом контроля непостоянства является измерение.

Многочисленные функции измерения

Измерение играет ключевую роль, как в калибровке, так и в профилировании. Серьезное отношение к вопросу формирования профилей предполагает наличие некоторого измерительного прибора. Более подробно различные типы измерительных приборов рассматриваются в главе 8, а пока что укажем на ряд полезных функций измерения вне процесса профилирования.

Измерение требуется для формирования профилей отображения и вывода. (Единственным веским основанием для отказа от измерения при формировании профилей ввода может служить применение шкалы, полученной в результате предварительных измерений.) Тем не менее, измерение выполняет и другие не менее важные функции.

Измерительные приборы применяются для калибровки различных устройств (по крайней мере, они позволяют это сделать), но как часто требуется калибровать конкретное устройство? Ответ на этот вопрос дает измерение. А как насчет тех устройств, которые не подлежат калибровке? Ведение журнала измерений дает ответ и на этот вопрос, поскольку записи в таком журнале позволяют судить, достаточно ли сильно изменился режим работы устройства, чтобы требовать перепрофилирования.

Разумеется, сказанное выше не означает, что измерения следует выполнять едва ли не каждые 10 минут, однако, тщательно спланировав измерениям как до, так и после профилирования, можно сэкономить немало рабочего времени, а так же избежать разочарования и преждевременного выпадения волос.

Оценка возможностей устройств

Первой функцией измерения является оценка возможностей устройства, т. е. определение того, на что они способны. Если это монитор, то можно ли на нем добиться достаточно большого уровня яркости, сохранив приемлемый уровень черного? А если это устройство вывода, то способно ли оно воспроизводить четкие нейтрально-серые тона и приемлемую равномерность градаций серого при максимально возможной цветовой гамме?

Найти ответы на эти вопросы помогает измерение. Если же полученные ответы не вполне удовлетворяют, в таком случае в распоряжении имеются следующие дополнительные функции измерения:

 - Калибровка устройства для его перевода в более приемлемое состояние.

 - Определение оптимальных параметров настройки драйвера устройства.

 - Оценка устройства на предмет его пригодности для управления цветом.

Факторы, оказывающие влияние на работу различных типов устройств, более подробно рассматриваются в трех последующих главах, а здесь дается лишь общее представление о них.

Калибровка устройств

Как упоминалось выше, калибровка означает настройку режима работы устройства таким образом, чтобы его ответная реакция на возбуждающие воздействия была вполне узнаваемой. Иными словами, оно должно воспроизводить один и тот же цвет в ответ на посылаемые ему числовые значения этого цвета. Однако устройства обычно не калибруются по старым состояниям. В действительности, калибровка может служить трем возможным целям, перечисленным ниже в порядке их важности для управления цветом.

 - Устойчивость. Профилирование может оказаться намного более успешным, если профилируемое устройство работает устойчиво, т. е. одни и те же возбуждающие воздействия всегда вызывают одинаковую ответную реакцию, в частности, одни и те же числовые значения RGB и CMYK постоянно приводят к воспроизведению устройством того же самого цвета.

Если со временем наблюдаются изменения в ответной реакции устройства, его профиль постепенно становится менее точным, а цвета все больше и больше отклоняются от нормы. Для сохранения верности воспроизведения цвета устройство необходимо калибровать достаточно часто, чтобы вернуть его в нужное состояние. Если же устройство не предусматривает пользовательскую калибровку, в этом случае придется постоянно контролировать изменения в режиме его работы, чтобы определить момент, когда потребуется его перепрофилирование (см. раздел "Постоянный контроль устройств" далее в этой главе).

 - Оптимизация (линеаризация). Как только устройство начнет работать устойчиво, следующая цель состоит в достижении оптимального режима работы устройства. Под этим подразумевается максимальное использование динамического диапазона и цветовой гаммы устройства при сохранении плавности и предсказуемости градаций яркости (илл. 5.3).

 - Имитация. Если удалось добиться устойчивого и оптимального режима работы устройства, следующий шаг состоит в имитации другого устройства. Например, яркость белого цвета, воспроизводимого монитором, можно откорректировать в соответствии с яркостью белой бумаги на просмотровом столе с подсветкой  или  настроить  кривые передачи  отдельных красок  в  устройстве цветопробы таким образом, чтобы сымитировать конкретный тип печатной машины. Если нечто подобное окажется возможным без нарушения режима работы устройства, это позволит уменьшить нагрузку на систему управления цветом.

Приведенные выше цели иногда противоречат друг другу. В частности, увеличив плотность красок, можно настроить печатную машину на получение более насыщенных оттенков черного, но при этом данное устройство будет работать менее устойчиво. В таком случае лучше предпочесть устойчивость расширению динамического диапазона устройства.

Добившись требуемого режима работы устройства, можно приступать к его профилированию, для чего опять же требуется измерение. Однако функции измерения отнюдь не заканчиваются на формировании профиля. Ведь со временем постоянство режима работы некоторых устройств нарушается, и если не учитывать это обстоятельство, профиль устройства постепенно потеряет свою точность. Поэтому последняя функция измерения состоит в постоянном контроле режима работы устройства для гарантии того, что оно работает так, как описано в его профиле.

Постоянный контроль устройств

В простейшем случае для проверки отклонения режима работы устройства от нор мы достаточно подождать до тех пор, пока устройство начнет неправильно воспроизводить цвет. К сожалению, это самый дорогостоящий способ, особенно это, касается печатных машин, эксплуатация которых обходится недешево. Кроме того, такой способ неэффективен, поскольку в большинстве случаев воспроизведение цвета связано, по меньшей мере, с двумя, а иногда и с еще большим числом профилей. Поэтому ждать какого-то отклонения от нормы нецелесообразно, поскольку такой способ позволяет выяснить следствие, а не настоящую причину подобного отклонения.

С другой стороны, ряд тщательно спланированных измерений дает возможность определить момент значительного отклонения режима работы устройства от нормы, а также момент его повторной калибровки или перепрофилирования. Кроме того, измерение позволяет установить время высыхания красок на отпечатке, полученном на струйном принтере, или периодичность повторной калибровки цветного лазерного принтера, а также предупреждает о неизвестных изменениях в условиях изготовления расходных материалов, а это приводит к немалой экономии времени, а, значит, и к большей удовлетворенности достигнутыми результата ми. В этом, собственно, и заключается контроль процесса.

Работа вне системы

Главный урок, который читатель должен извлечь из данной главы, состоит в том, что управление цветом подобно карте, а карта — это еще не местность, поскольку местность слишком часто оказывается в действительности пустыней с зыбучими песками. Какими бы совершенными профили ни были, они лишь отражают те режимы работы устройств, которые были зафиксированы при регистрации шкалы ввода, печати шкалы вывода или измерении образцов цвета на экране монитора. Если не принять действенные меры для обеспечения работы различных устройств в соответствии с их профилями, все усилия добиться требуемого качества воспроизведения цвета окажутся напрасными.

Но если уделить некоторое время контролю правильности работы устройства до и после профилирования, это позволит создать необходимые условия для нормального выполнения системой управления цветом своих функций, которые состоят в том, чтобы помочь пользователю добиться отличного качества воспроизведения цвета без всяких неожиданностей. В трех последующих главах более подробно рассматриваются все факторы, которые необходимо принять во внимание до формирования профилей устройств отображения, ввода и вывода, во время этого процесса и после его окончания.

Другие статьи

Выбор разрешения при сканировании

Изображения и оригиналы для полиграфических изданий

Калибровка мониторов

Графические планшеты

Измерение, калибровка и контроль процесса

Компьютеры и цвет

Создание профилей отображения

Создание профилей ввода

Процесс управления цветом

Управление цветом в операционной системе

Общая архитектура цвета в приложениях компании Adobe System

Управление цветом в CorelDRAW 10

Управление цветом в формате PDF

Автоматизация и создание сценариев

Печать этикеток

Некоторые способы печати

Флексография