Otázka definovania farby ako takej je v mnohých ohľadoch diskutabilná. Farbu môžeme jednoducho definovať ako vlastnosť alebo vedľajší produkt svetla – elektromagnetického žiarenia s vlnovou dĺžkou od 380 nm do 740 nm, ktoré sa dostáva do ľudskej alebo inej percepčnej sústavy.
Z tohto môžeme odvodiť pojem pre farbu objektu a definovať ju na základe vlnovej dĺžky svetla, ktoré tento objekt odráža a ktoré pohlcuje. Všeobecne známy fakt je, že materiál, o ktorom hovoríme, že je svetlý, odráža viac svetla ako tmavý materiál. Takto popisujeme farbu na základe jej vzniku, vnemu a fyzikálneho pôvodu.
No farba je tiež akoby vlastnosťou ľudského mozgu alebo mysle. Farbu totiž môžeme vidieť aj v našich snoch i predstavách bez použitia percepčného systému.
Preto väčšinou definujeme farbu nepriamo ako psychologický vnem s troma komponentmi – jasom, odtieňom a saturáciou.
Presná komunikácia farieb, ktoré vidíme, a farieb, ktoré chceme reprodukovať, si vyžaduje objektívne štandardy definície farieb, presné numerické meracie systémy a univerzálny komunikačný protokol. Veľa profesionálov v oblasti digitálneho spracovania obrazu je zvyknutých definovať farby len všeobecne pomocou hodnôt RGB, CMYK alebo Pantone. V prípade keď záleží na presnosti, štandardom je meranie farby v celom vizuálnom spektre.
Definovanie a komunikácia farieb
Zatiaľ čo ľudské oko nedokáže presne kvantifikovať farby a slovný popis farby je subjektívny, pri inštrumentálnom meraní farieb k takýmto problémom nedochádza. Aby sme to dosiahli, musíme najprv pochopiť, ako je farba opísaná a definovaná. Pri správe farieb existujú rôzne systémy, ktoré matematicky popisujú farby. Definovanie farby začína farebným priestorom – trojrozmerným modelom, ktorý matematicky popisuje množinu farieb vo vzájomnom vzťahu.
CIE farebné modely (priestory)
Medzinárodná komisia pre osvetlenie (CIE: Commission Internationale d’Eclairage) v roku 1931 navrhla matematický model na účely numerického opisu všetkých farieb viditeľných ľudským okom – „CIE XYZ Color Space“.
Farebný priestor CIE XYZ sa stal základom niekoľkých po sebe nasledujúcich prepracovanejších kolorimetrických systémov na meranie a špecifikáciu farby. Okrem modelu CIE XYZ, ide o modely CIE LUV (L*u*v*), CIE LAB (L*a*b*) a CIE LCH (L*C*h°).
Na rozdiel od farebných modelov RGB a CMYK sú definície farieb charakterizované systémami CIE jednoznačné, absolútne a nezávislé od zariadenia – to znamená, že nie sú viazané na charakteristiky alebo schopnosti akéhokoľvek zariadenia na zobrazovanie alebo vykresľovanie farieb, nie sú nimi ovplyvnené ani od nich závislé.
CIE L*a*b* vs. CIE L*C*h*
Modely CIE LAB a CIE LCH sú dôležité v sektoroch využívania farieb a tiež pri formulácii a miešaní farieb. Sú dôležité aj v softvéroch pre meranie a analýzu farieb spektrofotometrami. CIE L*a*b* je referenčný farebný model používaný v papierenskom i grafickom priemysle, tvorí základ správy farieb CMS (Color Management System) a vo všeobecnosti je to priestor pripojenia ICC profilu používaný na mapovanie gamutu.
Farebný priestor CIE L*C*h*
Ten je o niečo ľahšie pochopiteľný ako farebný priestor Lab, s ktorým zdieľa niekoľko funkcií. V podstate má tvar gule a definujú ho tri osi; L*, C* a h°.
Os L* predstavuje Lightness (Jas/Svetlosť). Vertikálna os L (0-100); začína od 0 v spodnej časti a predstavuje absolútne čiernu, pokračuje cez 50 v strede až po 100, čo predstavuje v hornej časti absolútne bielu (max. svetlosť/jas).
Os C* predstavuje Chroma (Sýtosť). Tá sa pohybuje od 0 v strede kruhu, ktorý je neutrálny „nenasýtený“ (neutrálna sivá, čierna alebo biela) po hodnotu 100 alebo viac na okraji kruhu, pre vysokú Chroma (sýtosť farieb).
Os H* predstavuje Hue (Odtieň). Ak prevedieme vodorovný rez cez stred a rozrežeme „guľu“ na polovicu, uvidíme farebný kruh. Okolo okraja kruhu vidíme všetky možné sýte farby alebo odtiene. Táto kruhová os je definovaná ako h° pre odtieň. Jednotky sú vo forme stupňov° (alebo uhlov) v rozsahu od 0° (červená) do 90° (žltá), 180° (zelená), 270° (modrá) a späť k 0°. Model L*C*h* je nezávislý od zariadenia.
Farebný priestor CIE L*a*b*
Farebný priestor L* a* b* je jedným z najobľúbenejších priestorov na meranie farby objektu. Jednotlivé farby sú definované polohou v priestore, čo je 3D farebný model, ktorý predstavuje všetky farby viditeľné zdravým ľudským okom. Rovnako ako pri priestore L*C*h*, vertikálna os L* predstavuje Jas/Svetlosť v rozsahu od 0 do 100.
Ostatné (horizontálne) osi sú pri tomto modeli sú reprezentované a* a b*. Sú navzájom v pravom uhle a krížia sa v strede, ktorý je neutrálny (sivý, čierny alebo biely). Sú založené na princípe, že farba nemôže byť súčasne červená aj zelená, ani modrá a žltá.
Os a* je na jednom konci zelená (reprezentovaná -a) a červená na druhom (+a).
Os b* má na jednom konci modrú farbu (-b) a žltú (+b) na druhom konci.
Stred každej osi je 0. Hodnota 0 (alebo veľmi nízke čísla) a* resp. b* budú opisovať neutrál alebo takmer neutrálne podanie farby.
Teoreticky neexistujú žiadne maximálne hodnoty a* resp. b*, ale v praxi sú zvyčajne uvádzané od -128 do +128 (256 úrovní).
Farebný model CIE L*a*b* zahŕňa celé spektrum vrátane farieb mimo ľudského zraku. Model CIE L*a*b* je nezávislý od zariadenia.
Spektrálne meranie farieb
Pre meranie farieb v grafickom a polygrafickom odvetví sa používajú spektrofotometre, ktoré merajú spravidla odrazené alebo vyžarujúce viditeľné svetlo v rozsahu spektra (380 – 740nm) s krokom 10 nm, výsledkom čoho je získanie remisnej (spektrálnej) krivky. Keďže spektrálna krivka každej farby je jedinečná, je to ideálny nástroj na identifikáciu a zhodu farieb. Aj keď farby vyzerajú pre ľudské oko rovnako, merania pomocou spektrofotometra dokážu rozlíšiť aj malé rozdiely a tieto rozdiely vyjadriť číselne.
Meracie zariadenie (spektrofotometer) v kombinácii s vhodným softvérom meria a analyzuje výsledky spektrálnych alebo kolorimetrických meraní. Tento spôsob umožňuje určiť presnosť farieb (stabilitu a reprodukovateľnosť) tlačových zariadení. Analýza dosiahnutých cieľov umožňuje popísať podmienky tlače, čo vám umožní porovnať tlačové substráty, tlačové stroje i prácu tlačiara.
Obr.: Spektrálne merania zabezpečuje ideálne vlastnosti určené do výroby ku tlačovým strojom, laboratórií, pre kontrolu kvality, miešiarní farieb a ďalších.
Obr.: Získané údaje sú neoceniteľné pri identifikácii slabých miest v technologickom reťazci, ale zároveň vám umožňujú získať veľmi cenné informácie o tlačovom stroji a tlačovom procese.
Zhrnutie
Modely CIE L*a*b*/ CIE L*C*h* sa často používajú okrem tlače a fotografie i v ďalších priemyselných odvetviach. Ich použitie zahŕňa poskytovanie presných špecifikácií pre farby (vrátane automobilových, bytových atď.), farbív (vrátane textílií, plastov atď.), tlačiarenských farieb a papiera. V súčasnosti naberá hlavne model CIE L*a*b* na význame pri špecifikovaní tlačových štandardov, kde sa spektrálne meranie využíva namiesto denzitometrie.
Programy na meranie, analýzu a ukladanie spektier viditeľného svetla, umožňujú merať spektrá priamo vhodnými prístrojmi, alebo importovať dáta z iných programov. Spektrálne údaje je tiež možné exportovať v niekoľkých formátoch. Programy obsahujú aj nástroje na analýzu a vizualizáciu spektrálnych i kolorimetrických údajov.
Pripravil: František Martančík
