Как строится цветовой профиль принтера: X-Rite i1Pro 2 и i1Profiler

Университет INKO · Лекция 03 · 9 мин чтения · 🖱 интерактивная модель

🖱 Открыть интерактивную модель — прибор сканирует шкалу, спектры и охват двигаются

Оглавление

1. Что лежит на столе

2. Что внутри прибора

3. Как из замеров получается профиль

4. Что из этого следует на практике

5. Готовый ICC-профиль INKO и ответы на вопросы

Принтер не знает, какой цвет он печатает: он получает числа R, G, B и выпускает чернила. Как эти числа превратятся в цвет на бумаге, зависит от модели принтера, чернил, бумаги и настроек драйвера. Цветовой профиль ICC — это таблица, которая описывает именно эту связку. Чтобы её построить, принтер печатает тысячи цветных квадратов, а спектрофотометр измеряет каждый. Разберём комплекс X-Rite на настоящих данных профиля INKO для Epson L8058: 2 033 патча, каждый со своим спектром.

Готовый профиль INKO для Epson L8058 / L8050 можно бесплатно скачать на странице ICC-профиль INKO.

1. Что лежит на столе

Комплекс состоит из четырёх вещей. Отпечатанная шкала лежит на подложке. Поперёк неё на направляющих стоит линейка, по ней ведут спектрофотометр, носиком по ряду патчей. Справа — база с белой плиткой для калибровки, сзади — компьютер с программой i1Profiler. Цвета патчей на рисунке — настоящие: это первый лист шкалы, которой мы строили профиль для L8058, в том виде, как его измерил прибор.

Прибор ведут по ряду ровно, без остановок: на белом поле перед первым патчем нажимают кнопку и проводят до белого поля за последним. За это время прибор делает до 200 замеров в секунду, а программа сама находит границы патчей по скачкам спектра и усредняет середину каждого. Ряд в 30 патчей проходится за 2–3 секунды. Под рисунком — спектр патча, над которым сейчас окно: какая доля света отражается на каждой длине волны. Пунктир — спектр чистой бумаги.

2. Что внутри прибора

Разрежем i1Pro 2 вдоль. Детали показаны по принципу работы, а не по заводскому чертежу: пропорции упрощены, носик и спектрометр сдвинуты ближе друг к другу.

• Свет под 45°, взгляд под 0°. Лампа светит в кольцевой световод, и он освещает пятно со всех сторон под углом 45°. Объектив смотрит строго сверху. Блик от глянцевой поверхности отражается зеркально, тоже под 45°, и в объектив не попадает — прибор видит цвет, а не глянец.

• Спектрометр. Зеркало поворачивает отражённый свет к узкой щели. За щелью вогнутая голографическая решётка — пластинка с тысячами микроскопических штрихов — раскладывает свет в радугу и фокусирует её на линейку из 128 фотодиодов. Каждый диод видит свой узкий участок спектра. Из них прибор выдаёт 36 значений: от 380 до 730 нм через 10 нм.

• Калибровка. Лампа накаливания светит неравномерно: синего мало, красного много. Поэтому сырой сигнал сам по себе ничего не говорит о цвете. На белой плитке прибор запоминает сигнал при известном отражении и потом делит на него каждый замер. Получается чистое отражение образца, уже не зависящее от лампы и от чувствительности диодов.

• Ультрафиолет и отбеливатель. В белую фотобумагу часто добавляют оптический отбеливатель: он поглощает невидимый ультрафиолет и светится синим. На 440 нм отражение такой бумаги больше 100 % — она отдаёт больше синего, чем на неё упало. Лампа прибора содержит немного УФ, это режим M0. Вторым проходом с УФ-светодиодом прибор вычисляет режимы M1 (свет как дневной D50) и M2 (без УФ вовсе). Наш профиль снят в M0.

3. Как из замеров получается профиль

У i1Profiler на руках 2 033 пары: «отправили R, G, B — получили такой спектр». Сначала каждый спектр превращается в цвет так, как его увидит человек: спектр умножают на спектр стандартного освещения D50 и на кривые чувствительности глаза, складывают по всем полосам и получают координаты XYZ, а из них — L*a*b*. L* — светлота от 0 (чёрный) до 100 (белый), a* — ось от зелёного к красному, b* — от синего к жёлтому.

1. Куб того, что принтер может получить. Все возможные команды принтеру — это куб: по трём рёбрам R, G и B от 0 до 255. Чёрный угол внизу, белый наверху, по диагонали между ними — серые.

2. Тело того, что он печатает на самом деле. Профиль хранит таблицу A2B: сетку 33×33×33 узла, для каждого узла — измеренный или вычисленный L*a*b*. Если расставить узлы по их цвету, куб сминается в цветовой охват — тело всех цветов, которые связка принтер + чернила + бумага может напечатать.

3. Обратная таблица. Для печати нужно обратное: «хочу этот L*a*b* — какие R, G, B отправить?» Это таблица B2A. Цвета за пределами охвата приходится сжимать внутрь. Как именно — решает метод рендеринга: перцепционный сохраняет соотношения между цветами всего изображения, колориметрический — точность тех цветов, что попадают в охват, насыщенный — яркость для графики. В профиле лежат все три таблицы.

4. Наши настройки. ICC v4, таблицы средние по размеру, 16 бит. Освещение просмотра D50, адаптация по Брэдфорду. Нейтрализация серых — 75, контраст и насыщенность перцепционного рендеринга — 90. Чёрная точка нашей бумаги: L* 4,8, белая точка: L* 91,9, b* −10,2 (тот самый отбеливатель).

4. Что из этого следует на практике

• Профиль — для одной связки. Принтер, чернила, бумага и тип бумаги в драйвере. Меняется что-то одно — меняется и цвет. Профиль INKO для L8058 построен для чернил INKO на нашей фотобумаге.

• Шкалу печатают без управления цветом. Иначе принтер «поправит» цвета ещё до замера, и профиль опишет не принтер, а чужую поправку. С профилем печатать нужно с теми же настройками драйвера, с которыми печатали шкалу.

• Отпечатку дают высохнуть. Свежие чернила меняют цвет, пока сохнут и впитываются; замерять сразу после печати нельзя.

• Больше патчей — точнее. Шкалы на несколько сотен патчей дают рабочий профиль, но тонкие переходы и тёмные тона лучше описывает таблица из 2 000 и более точек. Поэтому мы мерили 2 033.

• Профиль нужно включить. В программе печати (Photoshop, Lightroom и др.) выбирают «цветом управляет программа» и наш профиль, а в драйвере отключают его цветокоррекцию.

Готовый ICC-профиль INKO для Epson L8058 / L8050

Профиль, который мы разобрали, можно бесплатно скачать на странице ICC-профиль INKO — там же инструкция по установке за 3 шага. Чернила для этих принтеров — в подборе чернил INKO по модели принтера. Другие лекции — в разделе Университет INKO.

Характеристики i1Pro 2 — по данным X-Rite: диапазон 380–730 нм, оптическое разрешение 10 нм; решётка с линейкой из 128 диодов; геометрия 45°/0° с кольцевой подсветкой по ISO 13655:2009; окно 4,5 мм, пятно 3,5 мм; лампа накаливания (тип A) и УФ-диод, режимы M0, M1, M2; 200 замеров в секунду. Шкала, спектры и L*a*b* на рисунках — из нашего файла L8058_Chart 2033 Patches_29-09-26.icm (i1Pro 2, M0, i1Profiler); охват посчитан по таблице A2B профиля. Устройство прибора на рис. 2 показано схематично.

Другие лекции Университета INKO

• Как устроен картридж Canon PG-445: губка, фильтр и термоголовка

• Epson L3250 изнутри: как работают СНПЧ и пьезоголовка

• Пигментные чернила: как их делают и чем они отличаются от водорастворимых

• Как устроен картридж HP 655: мешочек, клапан и головка, которой в нём нет

Все лекции Университета INKO →