Barvy snadno a rychle 2

S barvami jsou potíže. Nejenom, že je každá barva jiná, ale i stejná barva vypadá pokaždé jinak. Každý monitor, každá tiskárna, každý fotoaparát reprodukuje barvy jinak. Aby toho nebylo málo, tak má každý člověk jiné barevné vnímání.

A ke všemu barvám rozumí naprosto každý.





V praxi to znamená, že libovolní dva lidé mají potíže se dohodnout, který barevný odstín mají na mysli, když se řekne například petrolejová modrá, starorůžová, bleděmodrorůžovozelená – jestli víte, co tím myslím, jarní zeleň, pařížská modř, terakotově hnědá.

Aby toho nebylo málo, tak stejná barva vypadá jinak ráno, jinak v poledne a večer, jinak když svítíme žárovkami, zářivkami, nebo fotografickým bleskem. Jinak vypadá na matném povrchu, jinak na lesklém, jinak vypadá na umělé hmotě, jinak na papíru, jinak vypadá po laminaci, jinak vypadá po přestříkání bezbarvým lakem. Jinak vypadají lazurové (průhledné) barvy, jinak barvy krycí. Navíc barvy časem blednou, a dokonce při praní mohou úplně zmizet. Je v tom prostě binec.

Mozek má úžasnou schopnost kalibrace barev. Neustále si barvy dorovnává tak, aby mu nevadily měnící se vnější světelné podmínky. Bílý papír osvětlený žárovkou, která svítí žlutě, odráží toto žluté světlo a proto vypadá nažloutle. To změří každý barvoměřící přístroj. Mozek to vidí jinak. Podívá se na papír a řekne si: „Tohle je papír a ten by měl být bílý, takže to, co je tam žlutě odečteme a tuhle barvu nastavíme na bílo. Stejně upravíme i ostatní barvy."

Mozek prostě neustále kalibruje barvy a uvádí je do souladu se svým vnitřním barevným prostorem. Snaží se, aby vnímání barev bylo stejné bez ohledu na vnější osvětlení.

Co je barevná teplota?
Když vezmeme kus železa a strčíme do ohně, začne se s růstem teploty barvit nejprve do červena, pak do oranžova pak dožluta a při každé barevné změně máme možnost změřit jeho teplotu. Protože s dalším zvyšováním teploty se nám železo roztaví, tak si pomůžeme teoretickým, absolutně černým tělesem, které veškeré záření pohltí, žádné neodrazí, ale hlavně se nám neroztaví. Takové těleso se zvyšující se teplotou začíná měnit barvu a my tak každé barvě můžeme přiřadit její barevnou teplotu. Analogicky v astronomii, podle barvy světla hvězdy, můžeme zjistit její skutečnou teplotu. Barevnou teplotu používáme s výhodou pro definování bílé barvy.

Jak vypadá bílá?
To je blbá otázka. Přece bíle. No ano, ale proč nás tedy reklamy přesvědčují, že jejich bílá je bělejší a prádlo čistější? Není bílá jako bílá? Že by měli pravdu?

Ano, není bílá, jako bílá.
Bílá závisí na vnějším osvětlení. Osvětlení je jiné ráno, v poledne, večer, na jaře, v zimě, v tropech, v různých zeměpisných šířkách, za umělého osvětlení. Prostě, vnější osvětlení se neustále mění. Pro účely kalibrace barev byla ze všech bílých barev vybrána jedna*, která odpovídá dennímu světlu při zatažené obloze a má barevnou teplotu 5000 stupňů Kelvina. Je to bílé světlo, které vyzařují takové ty klasické (do modra) zářivky. Proto by měly být provozy, kde se pracuje s barvou osvětleny tímto typem zářivkového osvětlení. Pro ty, kdo nemají možnost si změřit barevnou teplotu, tak jsou to zářivky na kterých je napsáno „cold white". Žárovky mají barevnou teplotu okolo 2500 °K, příjemné zářivky (s tím nažloutlým světlem, co je na nich napsáno „warm white") okolo 3500 °K, jasná letní obloha má barevnou teplotu okolo 10 000 °K.

Na každém fotoaparátu je možné (a nutné) nastavit bílou barvu vzhledem k okolním světelným podmínkám. Základní nastavení na denní a umělé světlo bývá doplněno dalšími možnostmi pro zataženou, nebo jasnou oblohu, případně lepší modely mají čudlo, které si bílou změří a nastaví automaticky. Kdo používá klasický (analogový) fotoaparát ví, že si musí koupit film pro denní, nebo umělé světlo. A kdo to neví, tak se diví, že když tam strčí film na umělé světlo a fotí ve dne venku, že mu lidi vycházejí do modra. Digitální kamery si bílou automaticky měří a upravují samy. Nejlepší je mít při ruce list bílého papíru, namířit na něj objektiv a příslušným čudlíkem fotoaparátu/kameře říct: „Tohle je bílá."

Takže změřit bílou bychom už uměli. Co takhle černou?

Jak vypadá černá?
To jsou mi otázky. Černá je černá, ne? Černá ale není, jako černá, některá černá je černější než jiná. Pro měření černé se používají denzitometry (denzita = optická hustota). Denzitometry měří množství odraženého, nebo prošlého světla. Fungují tak, že známým množstvím světla posvítí na materiál a pak změří kolikrát méně světla prošlo (nebo se odrazilo). Výsledkem je číslo které ve formě logaritmu udává kolikrát méně světla se dostalo na druhou stranu (odrazilo se). Číslo 2 znamená, že prošlo 100 x méně světla, číslo 3, že prošlo 1000 x méně světla, číslo 4, že prošlo 10000 x méně světla. Správně vyvolaný černobílý film má mít denzitu černé mezi 3,5 – 4. Kvalitní scannery by měly dokázat rozlišit černou až do denzity okolo 3,8. Denzitometrem se měří též jednotlivé tiskové barvy. Pro ofsetový tisk na matný papír bychom měli dostat u 100% pokrytí pro jednotlivé barvy tyto denzity: Cyan 1,1 až 1,3; Magenta 1,05 až 1,25, Yellow 1,1 až 1,3; Black 1,4 až 1,7. Prostě, když si vezmeme svůj denzitometr do tiskárny pro přebírání barevného tisku, máme napůl vyhráno.

Jas.
Jas určuje jak moc bílá svítí. Snižováním jasu vlastně bílou tlumíme a když jas stáhneme na nulu dostaneme černou. Přidáním jasu obraz zesvětlujeme, ubráním ztmavujeme.

Kontrast.
Kontrastem rozumíme to, jak velké množství barev jsme schopni nacpat mezi bílou a černou, tak abychom byli schopni rozlišit jejich jednotlivé odstíny. Pro lepší představu si vezmeme na pomoc pouze šedou stupnici od černé do bílé. U dobré televize je možné dosáhnout kontrastu zhruba 1:50. To znamená, že je možné rozlišit 50 jednotlivých šedivých pruhů (změna po 2%). U kvalitního ofsetového tisku je možné rozlišit zhruba 100 jednotlivých pruhů (1:100, změna po 1%). Největší kontrast je u černobílého filmu v kině, kdy dosáhneme kontrastu 1:1000 (0,1%).

Jak je to u barev? Pokud se jednotlivé barevné odstíny liší o méně než 3% je možno barvy považovat v podstatě za stejné. Ale protože oko (mozek) dokáže rozlišovat v jednotlivých barvách různé množství barevných odstínů, neplatí toto tvrzení absolutně. Zelené odstíny rozliší s přesností lepší než 1%, červené okolo 3%, ve žluté je to bída, tam je to něco okolo 5%. Navíc je u každého člověka schopnost rozlišit dva barevné odstíny individuální.

Přidáváním kontrastu, snižujeme počet úrovní barev, takže jsou jednotlivé stupně lépe rozlišitelné, snižováním kontrastu počet úrovní barev zvyšujeme. Nejvyššího možného kontrastu dosáhneme, když nám zbydou pouhé dvě barvy: černá a bílá.

V čem se barvy měří?
Přímé barvy jsou jednoznačně určeny barevným vzorníkem. Pokud nejsme schopni odlišit odstín zkoumané barvy od té ve vzorníku, prohlásíme tyto barvy za stejné. Každá továrna, která vyrábí přímé barvy má své barevné vzorníky (RAL). To je velmi neekonomické, protože je třeba mít tolik vzorníků, kolik je výrobců. Vnést jasno do barevného zmatku se rozhodla firma Pantone, která vytvořila svoje vlastní barevné vzorníky pro nejrůznější možné přímé barvy až do nejmenších barevných odstínů. Vzorníkům Pantone se podařilo celosvětově prosadit a v současné době jsou vzorníky Pantone považovány nejen v reklamním a polygrafickém průmyslu za průmyslový standard. Jestliže to myslíme s určováním barev vážně, koupíme si vzorník Pantone a tam pod vytištěným čtverečkem konkrétní barvy najdeme i její označení. Například P280 (modrá). Pokud nechceme investovat do vzorníku (3 až 10 tisíc Kč) pak se můžeme podívat, jak tyto barvy vypadají například v programech Corel, Illustrator, Photoshop, InDesign, Quark. Mírný problém je v tom, že barvy stárnou a sluneční světlo je rozkládá, takže vzorníky vytištěné s několikaletým odstupem nebudou stejné.

Zatím jsme se bavili o přímých barvách (to jsou ty co se koupí v plechovce).
Soutiskové CMYK barvy jsou určeny pomocí jednotlivých základních barev. Vyjadřují se v procentech. Označení CMYK = 100;50;0;10 znamená, že C=100%, M=50%,Y=0%, K=10%. Tyto barvy se tisknou postupně přes sebe tak, že C vyplní 100% plochy, M rovnoměrně vyplní 50% plochy, Y tam nebude a K rovnoměrně vyplní 10% plochy. Tím vznikne plusmínus praporová modrá – modrá co máme na státní vlajce. Pro určení jednotlivých barev CMYK použijeme vzorník soutiskových barev, kde jsou barvy vytišněny například po 10 procentech. Může to být vzorník Pantone, nebo od jiného výrobce protože barvy C, M, Y, K by měly teoreticky být všude stejné. Prakticky to samozřejmě neplatí, protože v Evropě a v Americe se používají trochu odlišné barevné škály (jiné barvy CMYK). Takže při výběru vzorníku budeme chtít ten s evropskou škálou.

RGB barvy se určují pomocí čísel od 0 do 255. RGB=255;0;127 (růžová) označuje že barva R svítí naplno, barva G nesvítí vůbec a barva B svítí napůl. Ano má to co dělat s osmibitovým číselným označením. Pokud to vyjádříme v šestnáctkové číselné soustavě dostaneme RGB = FF;00;7F. (Tato barva je zajímavá tím, že se nedá vytisknout v barevném prostoru CMYK.)

Na každý barevný kanál je vyhrazeno jedno osmibitové číslo a do tohoto čísla se vejde 256 úrovní (2 na 8 = 256). To znamená, že každý barevný kanál umožňuje rozlišit 256 úrovní a to je mnohem víc, než je schopné oko a mozek strávit. Celkem tak můžeme rozlišit 256x256x256 = 16,8 milionu barev. Někdy tomuto rozlišení říkáme 24 bitové (3x8). Rozlišovat víc barev nedává moc smysl, takže když na vás zaútočí reklamní sdělení, že fotoaparát/scanner je schopen rozlišit 48 bitů barev, můžeme si být jisti, že to nejsme schopni nikdy uvidět, nehledě k tomu, že to monitor nikdy neukáže.

No dobře. Pro ty kdo se zabývají technikami typu high-key, nebo se snaží fotografovat nahé blondýnky v mlze, pak zvětšený barevný prostor může mít nějaký smysl, a abych úplně nepomlouval, pokud se někomu povede obrázek totálně zvorat, pak při přesouvání do správné barevnosti se může zvětšený barevný prostor hodit. Jinak ne.

Opakování.
Každý vidí barvu jinak, každé barevné zařízení reprodukuje barvu jinak. Nejprve je třeba kalibrovat bílou. Správná bílá* má teplotu 5000 K. K nastavení bílé se dá použít knoflík s nápisem „Jas". Poté je třeba kalibrovat černou. Černá se určuje pomocí denzity. U tisku by měla mít černá denzitu okolo 1,7 – 2, u černobílého filmu 3-4. K nastavení množství zobrazovaných stupňů barev se dá použít knoflík s nápisem „Kontrast".

Přímé barvy se určují (pouze) pomocí vzorníku. Soutiskové barvy CMYK se vyjadřují v procentech. Barvy RGB se vyjadřují číslem v rozsahu 0-255.
Pokud se nám podaří správně nastavit bílou a černou, máme napůl vyhráno.





* To taky není pravda, je jich víc podle účelu, ale je to jedno.




Související články:
Barvy snadno a rychle 1




Rubrika: Teorie všeho | 30.08.2008, 22:00:00