Farbmanagementsystem: Optimierung der visuellen Wahrnehmung in digitalen Umgebungen

Von Fouad Sabry

Was ist ein Farbmanagementsystem

Ein Farberscheinungsmodell, oft auch als CAM bekannt, ist ein mathematisches Modell, das darauf abzielt, die Wahrnehmungselemente des menschlichen Farbsehens zu erfassen. Mit diesem Modell werden Betrachtungseinstellungen beschrieben, bei denen das Erscheinungsbild einer Farbe nicht mit der entsprechenden tatsächlichen Messung der Reizquelle übereinstimmt.

Wie Sie davon profitieren

(I) Erkenntnisse und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Farbmanagement

Kapitel 2: RGB-Farbmodell

Kapitel 3: CMYK-Farbmodell

Kapitel 4: Gammakorrektur

Kapitel 5: Webfarben

Kapitel 6: CIELAB-Farbraum

Kapitel 7: Gamut

Kapitel 8: sRGB

Kapitel 9: Adobe RGB-Farbraum

Kapitel 10: Farbkalibrierung

(II) Beantwortung der Frage Öffentliche Top-Fragen zum Farbmanagementsystem.

(III) Beispiele aus der Praxis für den Einsatz von Farbmanagementsystemen in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über das Grundwissen oder die Informationen zu Farbmanagementsystemen jeglicher Art hinausgehen möchten.

 

 

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 30. Apr. 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Farbmanagement

Die kontrollierte Übersetzung zwischen den Farbräumen, die von Bildscannern, Digitalkameras, Displays, Fernsehbildschirmen, Filmdruckern, Computerdruckern, Offsetdruckmaschinen und den zugehörigen Medien repräsentiert werden, ist das, worum es beim Farbmanagement (oder Farbmanagement) in digitalen Bildverarbeitungssystemen geht.

Das grundlegende Ziel des Farbmanagements ist es, eine gute Übereinstimmung zwischen verschiedenen Farbgeräten zu erreichen. Beispielsweise sollten die Farben eines einzelnen Videobildes auf einem Computer-LCD-Monitor, einem Plasmafernseher und einem gedruckten Poster gleich aussehen. Solange diese Geräte die erforderlichen Farbintensitäten wiedergeben können, kann das Farbmanagement dazu beitragen, ein konsistentes visuelles Erlebnis auf allen Geräten zu bieten. In der Fotografie ist es oft entscheidend, dass Drucke oder Online-Galerien so aussehen, wie es der Fotograf beabsichtigt hat. Obwohl eine perfekte Farbgenauigkeit schwer zu erreichen ist, kann das Farbmanagement Ihnen helfen, konsistentere Ergebnisse zu erzielen, wo immer dies möglich ist.

Verschiedene Komponenten dieser Technologie werden an verschiedenen Stellen implementiert, einschließlich des Betriebssystems, der Supportbibliotheken, der Anwendung und der Geräte selbst. Die Verwendung eines ICC-kompatiblen Farbmanagementsystems ermöglicht eine konsistente Perspektive auf Farben auf allen Plattformen. Die Farbmetrik als Disziplin wurde vom International Color Consortium (ICC) definiert, einer Gruppe von Fachleuten aus vielen Bereichen:

ein frei verfügbares Color Matching Module (CMM) für Betriebssysteme

Farbprofile für:

Geräte, wie z. B. DeviceLink-Profile, die direkt zwischen zwei Profilen (Farbräumen) übersetzen, ohne auf ein drittes zurückgreifen zu müssen, Bereiche, die für die Arbeit konzipiert sind, oder Farbräume werden verwendet, um Farbdaten zu verarbeiten.

Das Farbmanagement ist jedoch nicht auf ICC-Profile beschränkt. Das liegt daran, dass der ICC-Standard nicht alle möglichen Anwendungsfälle abdeckt. Einige Konzepte werden von der Kino- und der Fernsehbranche geteilt, wobei letztere oft auf begrenztere Boutique-Lösungen zurückgreifen. Beispielsweise werden 3D-LUTs (Lookup-Tabelle) häufig in der Filmindustrie verwendet, um eine vollständige Farbtransformation für eine bestimmte RGB-Kodierung zu beschreiben.

Die Consumer-Produkte von Apple verfügen alle über eine systemweite Farbsteuerung (macOS, iOS, iPadOS, watchOS).

Charakterisieren. Eine benutzerdefinierte Tabelle oder ein Farbprofil, das die Farbreaktion eines bestimmten Geräts beschreibt, ist für jedes farbverwaltete System erforderlich.

Standardisieren. Diese Farbtöne werden in jedem Farbprofil in Bezug auf eine allgemein akzeptierte Palette (den Profilverbindungsraum) beschrieben.

Übersetzen. Diese standardisierten Profile werden dann von Anwendungen mit Farbmanagement verwendet, um Farbinformationen von einem Gerät auf ein anderes zu übertragen. Dafür ist in der Regel ein Farbmanagement-Modul zuständig (CMM).

Das Verhalten der Ausgabegeräte kann durch den Vergleich mit einem Referenzfarbraum beschrieben werden. Um das Beste aus niedrig aufgelösten 8-Bit-Farbpfaden herauszuholen, ist es üblich, zuerst einen Prozess namens Linearisierung anzuwenden. Kolorimeter und Spektralphotometer sind zwei gängige Instrumente, die zu diesem Zweck verwendet werden. Als Nebenprodukt wird der gesamte Dynamikbereich des Geräts durch ein paar wenige Messdaten definiert. Bei der Profilerstellung werden die unterschiedlichen Messungen in einer Struktur organisiert, die vom Programm genutzt werden kann. Mathematik, intensives Rechnen, Urteilsvermögen, Testen und Iteration sind alle Teil des Profilerstellungsprozesses. Sobald das Profil vollständig ist, wird eine fiktive Farbbeschreibung des Gadgets erstellt. Ein Profil ist die Bezeichnung für eine solche Charakterisierung.

Ähnlich wie bei der Charakterisierung werden auch bei der Kalibrierung Messungen durchgeführt, aber es kann auch eine Feinabstimmung der Geräte erforderlich sein. Durch die Kalibrierung auf einen Standardfarbraum, wie z. B. sRGB, können Farbmanagement und Farbübersetzungen entfallen, wodurch sichergestellt wird, dass alle Geräte Farben konsistent anzeigen. Ein Grund, warum sRGB entwickelt wurde, war die Vereinfachung des Farbmanagements.

Bilddateiformate (wie TIFF, JPEG, PNG, EPS, PDF und SVG) müssen keine integrierten Farbprofile enthalten. Der Standard des International Color Consortium wurde ins Leben gerufen, um die Zusammenarbeit zwischen Designern und Produzenten zu erleichtern. Der ICC-Standard ebnet den Weg für die Übertragung von Metadaten, die Ausgabegeräteparameter und Farbschemata beschreiben. Farbprofile können in einer Datenbank oder einem Profilverzeichnis gespeichert und auch in Fotos eingebettet werden.

Gute Bearbeitungsergebnisse lassen sich mit Hilfe von Arbeitsräumen (Farbräumen) wie sRGB, Adobe RGB oder ProPhoto erzielen. Beispielsweise sollten Graustufenbilder Pixel mit R-, G- und B-Werten von Null enthalten. Die Posterisierung tritt auf, wenn der Arbeitsbereich zu groß ist, während die Beschneidung erfolgt, wenn er zu klein ist. Der kritische Bildbearbeiter muss diesen Kompromiss abwägen.

Das Konvertieren von einem Farbraum in einen anderen oder eine Farbtransformation bedeutet, die Art und Weise zu ändern, wie eine Farbe dargestellt wird. Der Datenaustausch innerhalb einer farbverwalteten Kette erfordert diese Berechnung, die von einem Farbabstimmungsmodul durchgeführt wird. Indem wir die Profildaten in einen universellen Farbraum überführen, können wir die profilierten Farbinformationen in verschiedene Ausgabegeräte umwandeln. Es vereinfacht die Übertragung von Farbdaten zwischen Geräten, indem es einen Farbraum einem anderen zuordnet. Diese Idee ermöglicht die Übertragung von Farben zwischen verschiedenen Farbausgabegeräten, indem sichergestellt wird, dass der Referenzfarbraum alle Farben enthält, die ein menschliches Auge wahrnehmen kann. Ein DeviceLink-Profil oder ein Profilpaar, das als Quellprofil und Zielprofil bezeichnet wird, können beide verwendet werden, um Farbänderungen auszudrücken. Die wichtigen Farbeigenschaften des Bildes bleiben durch die Verwendung von Näherungen erhalten, und das Verfahren gibt dem Benutzer ein gewisses Mitspracherecht darüber, wie diese Farben modifiziert werden.

Das International Color Consortium definiert dies als:, eine Übersetzung zwischen zwei Farbräumen kann durch einen Profilverbindungsraum (PCS) gehen: Farbraum 1 → PCS (CIELAB oder CIEXYZ) → Farbraum 2; Jedes Ein- und Ausgabeprofil definiert die zulässigen Bereiche für PCS-Konvertierungen.

Jedes Mal, wenn wir etwas übersetzen, stoßen wir auf das Problem, dass verschiedene Geräte unterschiedliche Farbräume haben, was es unmöglich macht, eine genaue Übereinstimmung zu erhalten. Das bedeutet, dass sie ein wenig in Richtung der Ränder des Spektrums verschoben werden müssen. Wenn ein Ausgabegerät über einen begrenzten Farbraum verfügt, müssen einige Farben innerhalb des Geräts verschoben werden, um zu vermeiden, dass sie abgeschnitten werden. Diese sogenannte Gamut-Diskrepanz tritt beispielsweise auf, wenn wir vom umfangreicheren RGB-Farbraum in den eingeschränkteren CMYK-Farbraum konvertieren. Hier erscheint der blaue Hauptfarbton eines gewöhnlichen Computerbildschirms auf dem Bildschirm dunkel, stark gesättigt und violett-blau, dennoch ist es schwierig, mit einem Standard-CMYK-Drucker zu drucken. Im Farbraum des Druckers ist die größte Annäherung wesentlich weniger gesättigt. Während ein Standard-Computermonitor eine breite Palette von Farben anzeigen kann, ist dies bei der Cyan-Primärfarbe eines Tintenstrahldruckers, einem satten Blau mit mittlerer Helligkeit, nicht der Fall. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, bietet das Farbmanagementsystem eine Reihe von Werkzeugen, darunter auch solche, mit denen fortgeschrittene Benutzer das Gamut-Mapping-Verhalten steuern können.

Bei gesättigten Farben besteht die Gefahr, dass sie beschnitten (ungenau reproduziert) oder formaler gebrannt werden, wenn der