CMYK, RGB и остальное: зачем вам знать про цветовые пространства

Большинство из нас может различать контрастные цвета, но в целом цвет, его восприятие и воспроизведение — не абсолютные понятия. Распечатанное изображение, картинка на экране, ткань, обои или краска на фасаде — это разные  по свойствам и восприятию поверхности, да и цвета для них получаются разными способами. Корректная цветопередача требует знания о том, как устроено воспроизведение, восприятие и конвертация цветов. 

1. Что такое цвет
2. Почему ломается цветопередача
3. Цвета окрашенных поверхностей
4. Цвета светящихся поверхностей
5. Как не потерять свой цвет
6. Советы для успешной цветопередачи

Цвет, который мы видим — это результат того, как глаз обрабатывает разные световые волны: свет падает на объект, некоторые волны отражаются от объекта и воспринимаются нами как цвет, а другие поглощаются — их мы не видим.

На цветоощущение конкретного человека влияют не только особенности строения глаза и мозга, но и множество культурных и социальных факторов: национальность, язык, образование. Поэтому каждый из нас воспринимает одни и те же цвета немного по-разному. Беспристрастно описывать и передавать цвета помогают цветовые модели — они описывают цвет на основе математических формул, а не субъективных впечатлений человека. 

Большинство цветовых моделей основаны на системе XYZ, придуманной в 1931 году. В основе XYZ лежит математическое описание того, как работает человеческое зрение — то есть интенсивность воспринимаемой световой волны и последующее смешение сигналов.

Цветовая модель описывает цвета в виде набора чисел — цветовых компонентов или цветовых координат. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, составляют цветовое пространство. 

Цвет, который вы видите на экране, и цвет, который получается при печати на бумаге, генерируются абсолютно разными способами: один — а счёт свечения пикселей, другой — за счёт смешения цветовых пигментов на бумаге. Поэтому один и тот же оттенок в каждом из этих способов определяется через разные цветовые модели. Причём у каждой модели есть свои ограничения цветового диапазона: далеко не все цвета, которые можно увидеть на экране, получится напечатать на бумаге.

В этой статье мы разберём два вида моделей воспроизведения цвета: 

→ Для окрашенных поверхностей.  
→ Для светящихся поверхностей (дисплеев).

Любая краска состоит из пигмента, или красителя. Количество доступных пигментов намного ниже, чем количество воспринимаемых человеческим глазом цветов, поэтому цветовой охват и цветовое пространство таких моделей не очень велики. 

Самые распространённые среди них — табличные модели (RAL, NCS, Pantone и другие) и полиграфическая модель (CMYK).

В табличных моделях цвет задаётся как смесь пигментов, основы и растворителя. Каждый цвет здесь определён и записан в таблицу. Как правило, такие пространства основаны на нескольких базовых цветах, а все остальные оттенки получается из их комбинаций. Количество доступных цветов в табличных моделях сильно ограничено: например, в RAL есть всего 2110 оттенков, в NCS — 1950, а в Pantone — 2161.

В полиграфии же чаще всего используется модель CMYK. Её название — это аббревиатура, обозначающая основные цвета модели: Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (жёлтый) и blacK (чёрный). 

В CMYK цвет формируется путём нанесения слоя краски на белую подложку: принтер наносит краску на основу мелкими точками — плотность этих точек и цвет краски определяют вид напечатанного изображения. Поскольку все цвета в модели CMYK задаются смешением всего четырёх типов чернил, её цветовое пространство ограничено и составляет около 33% от всех видимых цветов. Когда доступной для CMYK палитры оказывается недостаточно, для печати можно использовать палитру пространства Pantone. 

Из-за особенностей полиграфических стандартов разных стран и разных печатных машин для подготовки файла к печати нужно не только перевести его в цветовое пространство CMYK, но и назначить документу специальный печатный профиль, который «объясняет» принтеру, как наносить краску на лист. 

Печатный профиль настраивается в зависимости от типа бумаги, чернил и модели принтера. Обычные принтеры не профилируются, однако для работы с профессиональными плоттерами необходим печатный профиль. Как правило, при приёме файла в печать типография может дать требования к файлам и указать нужный профиль. Самые распространённые — FOGRA 39 и ECI ISO Coated v2.

Логика отображения цветов на дисплеях соответствует пространствам класса RGB — в них цвет формируется за счёт свечения пикселей, каждый из которых состоит их трёх каналов: Red (красный), Green (зеленый) и Blue (синий). Цвет, который мы видим, получается за счёт общего свечения каждого цветового канала.

Самая распространённая цветовая модель из всего класса — sRGB. Это стандарт графики в интернете, его поддерживают все социальные сети и мессенджеры. Модель sRGB появилась в 1996 году для телевидения HDTV, и сегодня её уже можно считать устаревшей. Основные проблемы sRGB заключаются в небольшом цветовом охвате — около 30% доступных человеку цветов. Кроме того, точки зелёного и красного здесь далеки от эталонных, то есть самых крайних точек на диаграмме XYZ. 

Несмотря на то, что в количественном выражении цветовой охват пространств sRGB и CMYK приблизительно одинаковы, сами цвета, доступные в них для воспроизведения, сильно расходятся. Это происходит из-за того, что цвет в sRGB и CMYK формируется по-разному. Поэтому для работы с CMYK-файлами не подходят экраны только с поддержкой пространства sRGB.

Более продвинутая цветовая модель — DCI-P3: её охват шире и составляет около 130% от пространства sRGB или около 45,5% от всего видимого человеком спектра цветов. Пространство DCI-P3 содержит больше красных и зелёных оттенков, а вот синий спектр у него такой же, как у sRGB, и тут тоже не достаёт голубых и сине-зелёных оттенков. 

Модель DCI-P3 изначально разрабатывалась для проекторов в цифровых кинотеатрах, но потом была адаптировано для дисплеев и с 2015 года получила широкое распространение.

Ещё одна цветовая модель — Adobe RGB. Изначально она создавалась для работы с полиграфией и предпечатной подготовки. По сути, это то же самое, что и sRGB, но со сдвинутой вверх точкой зелёного. Цветовой охват Adobe RGB полностью вмещает в себя пространство CMYK, около 150% пространства sRGB и охватывает около 52% всех видимых человеком цветов.

Бывают ситуации, когда цвет из одного пространства нужно перевести в другое. Как правило, цифровой цвет из модели RGB в печатный цвет CMYK — например, чтобы распечатать картинку, сделанную в Photoshop. Или перевести RGB в реальный RAL, чтобы выбрать краску для интерьера в соответствии с рендером. 

Если вы подбираете цвет краски для стен, то на экране монитора видите цвет, созданный свечением пикселей (то есть цвет в модели RGB), при печати он будет переведён в модель, пригодную для принтера с четырьмя картриджами (то есть в модель CMYK), а саму краску для стен у поставщика придётся выбирать в соответствии с табличной системой красящих пигментов конкретного производителя (скорее всего, RAL).

Чтобы корректно и без видимых изменений транслировать цвет из одного пространства в другое, нужны специальные инструменты:

→ Для перевода из RGB в CMYK можно использовать конвертер, встроенный в большинство графических редакторов. Где найти нужную кнопку, пишем в конце статьи.

→ Для перевода RGB или CMYK в табличные модели лучше воспользоваться цветовыми веерами или специальными плагинами и программами для конвертации цвета — их разрабатывают компании, которые выпускают краску, краситель или пигмент. 

Бесплатные инструменты для конвертации цвета: 

→ Dulux Professional — цифровая палитра компании Dulux, позволяет скачать любой набор цветов в виде палетки для AutoCAD, Revit и SketchUp.

→ RGB to — палитра RAL и конвертер в sRGB и CMYK.

→ Easy Calculation — таблица соответствия RAL и Pantone.

→ HEX to RAL — универсальный конвертер цветов для разных цветовых моделей.

Важно понимать, что на 100% верного перевода цвета из одного пространства в другое может не быть, поскольку большинство пространств имеют разный цветовой диапазон. Нужного цвета может просто не оказаться в выбранном пространстве — в таком случае значение цвета будет округляться в сторону ближайшего доступного. Также разные конвертеры используют отличающиеся алгоритмы перевода цвета, поэтому результат разных инструментов может не совпадать.

Чтобы немного упростить себе задачу, в работе стоит использовать только одно исходное цветовое пространство. Например, искать и согласовывать с заказчиком цвета, показывая изображение только на одном дисплее, а затем использовать специальные программы для перевода экранного цвета в табличную систему для выбора краски. При этом необходимо проверить и цветопередачу дисплея — она должна быть эталонной. 

Другой вариант — использовать только распечатанный образец цвета и цветовые вееры для перевода в табличную систему. 

Если многократно переводить цвет из sRGB в CMYK, а затем в RAL, может получиться совершенно другой оттенок, так как все три пространства не равнозначны по величине цветовых охватов.

При работе в графических редакторах сразу задавайте файлу нужное цветовое пространство. Готовите файл для печати — выбирайте CMYK, делаете работу для размещения в интернете или для демонстрации на экране — sRGB. 

Если ошиблись с цветовым пространством на старте, то измените этот параметр в настройках документа и проведите цветокоррекцию. Вот как это сделать:

Обзаведитесь хорошим дисплеем. Во внутренних настройках монитора или операционной системы выставите цветовой профиль под ваш тип работы:

→ Для предпечатной подготовки в CMYK — профиль Adobe RGB или DCI-P3.

→ Для работ для веба в sRGB — профиль sRGB. 

Помните, что дисплей должен поддерживать цветовой охват выбранного профиля, иначе получатся неественные бледные цвета.

Подробнее про выбор экрана для работы и характеристики дисплея можно почитать в другой статье.

При работе с красками учитывайте, что оттенок всегда может измениться. Для более корректного подбора пользуйтесь инструментами перевода цвета от компании-производителя, с краской которой вы работаете. Показывайте заказчику варианты цветового оформления только на одном носителе — на экране или в распечатанном виде — и отталкивайтесь от этого при переводе цвета в физический мир.