إدارة الألوان

في أنظمة التصوير الرقمية ، فإن إدارة الألوان هي التحويل المتحكم فيه بين تمثيلات الألوان للأجهزة المختلفة ، مثل ماسحات الصور ، والكاميرات الرقمية ، والشاشات ، وشاشات التلفزيون ، وطابعات الأفلام ، وطابعات الكمبيوتر ، ومكابس الأوفست ، والوسائط المقابلة.

الهدف الأساسي لإدارة الألوان هو الحصول على تطابق جيد عبر الأجهزة اللونية ؛ على سبيل المثال ، يجب أن تظهر ألوان إطار واحد للفيديو نفسه على شاشة الكمبيوتر LCD ، وعلى شاشة تلفزيون البلازما ، وكملصق مطبوعة. تساعد إدارة الألوان على تحقيق نفس المظهر على جميع هذه الأجهزة ، شريطة أن تكون الأجهزة قادرة على توصيل شدات اللون المطلوبة. مع التصوير الفوتوغرافي ، غالبًا ما يكون من الأهمية بمكان أن تظهر مطبوعاتك أو معرضك على الإنترنت كيف تم تصميمها. لا تضمن إدارة الألوان استنساخًا متطابقًا للألوان ، نظرًا لأن هذا نادرًا ما يكون ممكنًا ، ولكن على الأقل يمكن أن يمنحك المزيد من التحكم في أي تغييرات قد تحدث.

يتم تنفيذ أجزاء من هذه التقنية في نظام التشغيل (OS) ، المكتبات المساعدة ، التطبيق ، والأجهزة. طريقة العرض عبر النظام الأساسي لإدارة الألوان هي استخدام نظام إدارة ألوان متوافق مع ICC. اتحاد الألوان الدولي (ICC) هو اتحاد صناعي قام بتعريف:

معيار مفتوح لوحدة مطابقة الألوان (CMM) على مستوى نظام التشغيل
لمحات اللون ل:
الأجهزة ، بما في ذلك ملفات devicelink التي تمثل تحويلًا كاملاً للألوان من الجهاز المصدر إلى الجهاز المستهدف
مساحات العمل ، فراغات اللون التي يتم فيها معالجة بيانات اللون

هناك طرق أخرى لإدارة الألوان بالإضافة إلى استخدام ملفات تعريف ICC. يرجع ذلك جزئياً إلى التاريخ وجزئياً بسبب الاحتياجات الأخرى من الأغطية القياسية الخاصة بالمحكمة الجنائية الدولية. تستخدم صناعات الأفلام والبث الإذاعي بعض المفاهيم نفسها ، لكنها تعتمد في كثير من الأحيان على حلول بوتيك محدودة. على سبيل المثال ، تستخدم صناعة الأفلام ، على سبيل المثال ، 3D LUTs (جدول البحث) لتمثيل تحويل ألوان كامل لتشفير RGB محدد. على مستوى المستهلك ، تنطبق إدارة الألوان حاليًا على الصور الثابتة أكثر من الفيديو ، حيث لا تزال إدارة الألوان في مهدها.

نظرة عامة
تميز. يتطلب كل جهاز مُدار بلون معين جدولًا مخصصًا ، أو “ملف تعريف ألوان” ، والذي يميز استجابة الألوان لهذا الجهاز المعين.
توحيد. يصف كل ملف تعريف لون هذه الألوان نسبة إلى مجموعة قياسية من الألوان المرجعية (“مساحة اتصال الملف الشخصي”).
ترجمه. ثم تستخدم البرامج المدارة باللون هذه الملفات الشخصية الموحدة لترجمة اللون من جهاز إلى آخر. يتم تنفيذ هذا عادة بواسطة وحدة إدارة اللون (CMM).
المعدات
وصف
انظر أيضا: ملف تعريف ICC
لوصف سلوك أجهزة الإخراج المختلفة ، يجب مقارنة (قياس) فيما يتعلق بمساحة ألوان قياسية. غالبًا ما يتم إجراء خطوة تسمى الخطية أولاً ، للتخلص من تأثير تصحيح غاما الذي تم إجراؤه للحصول على أقصى استفادة من مسارات الألوان ذات 8 بتات محدودة. تشمل الأدوات المستخدمة في قياس ألوان الجهاز أجهزة قياس الألوان والمقاييس الطيفية. وكنتيجة متوسطة ، يتم وصف نطاق الجهاز في شكل بيانات قياس متفرقة. ويسمى تحويل بيانات القياس المتفرقة إلى شكل أكثر انتظامًا ، يمكن استخدامه بواسطة التطبيق ، التنميط. التنميط هو عملية معقدة تشمل الرياضيات والحوسبة الشديدة والحكم والاختبار والتكرار. بعد الانتهاء من التنميط ، يتم إنشاء وصف لون مثالي للجهاز. هذا الوصف يسمى ملف تعريف.

معايرة
المقال الرئيسي: معايرة اللون
تشبه المعايرة التوصيف ، باستثناء أنه يمكن أن يشمل ضبط الجهاز ، بدلاً من قياس الجهاز فقط. في بعض الأحيان ، يتم تجنب إدارة الألوان عن طريق معايرة الأجهزة إلى فضاء لون معياري شائع مثل sRGB ؛ عندما يتم مثل هذه المعايرة بشكل جيد بما فيه الكفاية ، ليست هناك حاجة إلى ترجمة الألوان للحصول على جميع الأجهزة للتعامل مع الألوان باستمرار. هذا تجنب تعقيد إدارة اللون كان أحد الأهداف في تطوير sRGB.

لمحات اللون
تضمين
قد تحتوي تنسيقات الصور نفسها (مثل TIFF و JPEG و PNG و EPS و PDF و SVG) على ملفات تعريف ألوان مضمنة ولكن لا يتطلب ذلك تنسيق الصورة. تم إنشاء معيار International Color Consortium لجمع مختلف المطورين والشركات المصنعة. يسمح معيار ICC بتبادل خصائص جهاز الإخراج ومساحات اللون في شكل بيانات وصفية. يسمح ذلك بتضمين ملفات تخصيص اللون في الصور وكذلك تخزينها في قاعدة بيانات أو دليل ملف شخصي.

مساحات العمل
مساحات العمل ، مثل sRGB أو Adobe RGB أو ProPhoto هي مساحات لونية تسهل تحقيق نتائج جيدة أثناء التحرير. على سبيل المثال ، يجب أن تظهر وحدات بكسل ذات قيم متساوية من R و G و B محايدة. سيؤدي استخدام مساحة عمل كبيرة (نطاق شامل) إلى الاستغناء ، بينما يؤدي استخدام مساحة عمل صغيرة إلى قصاصات. هذه المقايضة هي اعتبار لمحرر الصور الحاسم.

تحويل اللون
تحويل اللون ، أو تحويل مساحة اللون ، هو تحويل تمثيل اللون من فراغ لون إلى آخر. هذا الحساب مطلوب عندما يتم تبادل البيانات داخل سلسلة مُدارة باللون ويتم تنفيذها بواسطة وحدة مطابقة الألوان. يتم تحقيق تحويل معلومات اللون المحددة إلى أجهزة الإخراج المختلفة عن طريق الرجوع إلى بيانات ملف المواصفات في مساحة لونية قياسية. فهو يسهل تحويل الألوان من جهاز واحد إلى مساحة ألوان قياسية محددة ومن ذلك إلى ألوان جهاز آخر. من خلال التأكد من أن مساحة اللون المرجعية تغطي العديد من الألوان الممكنة التي يمكن أن يراها البشر ، تسمح هذه الفكرة للمرء بتبادل الألوان بين العديد من أجهزة إخراج الألوان المختلفة. يمكن تمثيل تحويلات الألوان عن طريق اثنين من ملفات التعريف (ملف تعريف المصدر والملف الشخصي الهدف) أو عن طريق ملف devicelink. في هذه العملية ، هناك تقديرات تقريبية تتأكد من أن الصورة تحتفظ بخصائصها اللونية الهامة كما تعطي فرصة للتحكم في كيفية تغيير الألوان.

مساحة اتصال الملف الشخصي
في المصطلحات الخاصة بالكونسورتيوم الدولي للون ، يمكن أن تمر الترجمة بين مساحتين لونيتين عبر مساحة اتصال ملف تعريف (PCS): Color Space 1 → PCS (CIELAB أو CIEXYZ) → مساحة اللون 2؛ يتم تحديد كل التحويلات من وإلى PCS من خلال ملف تعريف.

خرائط Gamut
في كل عملية ترجمة تقريبًا ، علينا أن نتعامل مع حقيقة أن سلسلة ألوان الأجهزة المختلفة تختلف في المدى مما يجعل الاستنساخ الدقيق مستحيلاً. ولذلك يحتاجون إلى بعض إعادة الترتيب بالقرب من حدود السلسلة. يجب تحويل بعض الألوان إلى الجزء الداخلي من النطاق ، حيث لا يمكن تمثيلها على جهاز المخرجات وببساطة يمكن قصها. يحدث هذا عدم التطابق اللامتناهوي على سبيل المثال ، عندما نترجم من الفضاء اللوني RGB مع نطاق أوسع في فضاء ألوان CMYK مع نطاق نطاق أضيق. في هذا المثال ، من المستحيل طباعة اللون الأرجواني الأزرق المشبع بدرجة عالية من اللون الأزرق “الأساسي” لجهاز الكمبيوتر العادي على الورق باستخدام طابعة CMYK نموذجية. سيكون أقرب تقدير تقريبًا ضمن نطاق الطابعة أقل بكثير من التشبع. وبالعكس ، فإن الحرف الأساسي “السماوي” لطابعة النافثة للحبر ، وهو اللون الأزرق المخضر المشبع ذو اللون الأزرق المشبع ، يقع خارج نطاق شاشة الكمبيوتر العادية. يمكن لنظام إدارة الألوان استخدام أساليب متنوعة لتحقيق النتائج المرجوة وإعطاء المستخدمين ذوي الخبرة التحكم في سلوك رسم خرائط التدرج.

القصد التقديم
عندما يتجاوز النطاق اللوني لمصدر الألوان مساحة الوجهة ، تكون الألوان المشبعة عرضة للقص (ممثلة تمثيلاً غير دقيق) ، أو أكثر حروقًا بشكل رسمي. يمكن لوحدة إدارة اللون التعامل مع هذه المشكلة بعدة طرق. تتضمن مواصفات ICC أربعة أهداف مختلفة. قبل تنفيذ هدف العرض الفعلي ، يمكنك محاكاة العرض مؤقتًا عن طريق التدقيق الناعم. إنها أداة مفيدة لأنها تتنبأ بنتائج الألوان ومتوفرة كتطبيق في العديد من أنظمة إدارة الألوان:

اللونية المطلقة:
في الواقع ، يستخدم قياس الألوان المطلق وقياس الألوان النسبي نفس الجدول ولكنهما يختلفان في ضبط الوسط الأبيض. إذا كان جهاز الإخراج يحتوي على نطاق أكبر بكثير من ملف تعريف المصدر ، بمعنى أنه يمكن تمثيل جميع الألوان في المصدر في المخرجات ، وذلك باستخدام هدف العرض المطلق لقياس الألوان الذي من شأنه بشكل مثالي (تجاهل الضجيج والدقة وما إلى ذلك) إعطاء ناتج دقيق من قيم CIELAB المحددة. بشكل ملموس ، قد تظهر الألوان غير صحيحة ، لكن قياسات الأجهزة للمخرجات الناتجة تتطابق مع المصدر. يتم تعيين ألوان خارج الألوان الممكنة لنظام الطباعة المطبوع على حدود نطاق الألوان.

يفيد القياس اللوني المطلق في الحصول على لون محدد محدد (على سبيل المثال ، IBM blue) ، أو لتحديد دقة طرق رسم الخرائط.

القياس اللوني النسبي:
الهدف في قياس الألوان النسبي هو أن يكون صادقاً مع اللون المحدد ، مع تصحيح فقط للوسائط. يفيد القياس اللوني النسبي في إثبات التطبيقات ، نظرًا لأنك تستخدمها للحصول على فكرة عن كيفية ظهور الطباعة على جهاز واحد على جهاز مختلف. الاختلافات في وسائل الإعلام هي الشيء الوحيد الذي ترغب في ضبطه. من الواضح أنه يجب أن يكون هناك بعض التخطيط الشامل يحدث أيضا. عادة ما يتم ذلك بطريقة يتم الاحتفاظ بها هوى وخفة على حساب انخفاض التشبع.

القياس اللوني النسبي هو هدف العرض الافتراضي في معظم الأنظمة.

الإدراك والتشبع:
المقاصد الإدراكية والإشباع هي المكان الذي تعتمد فيه النتائج على صانع التشكيل. هذا حتى كيف يميز بعض المنافسين في هذا السوق أنفسهم. يجب أن يتم إنشاء هذه الأهداف من قبل صانع الملف الشخصي بحيث تحدث الصور السارة مع القصد الإدراكي بينما تظهر الرسومات التجارية لافتة للنظر مع نية التشبع. ويتحقق ذلك من خلال استخدام مختلف الخوارزميات الإدراكية الحسية للبيانات وكذلك طرق رسم خرائط التدرج المختلفة.

من المستحسن تقديم تجسيد لفصل الألوان.

في الممارسة العملية ، يستخدم المصورون دائمًا نية نسبية أو إدراكية ، كما هو الحال بالنسبة للصور الطبيعية ، ويسبب المطلق لونًا ملونًا ، في حين ينتج التشبع ألوانًا غير طبيعية. يعالج النية النسبية خارج النطاق عن طريق قص (حرق) هذه الألوان إلى حافة السلسلة ، مما يترك الألوان غير المتغيرة دون تغيير ، بينما تقوم النية الإدراكية بنقل ألوان خارج النطاق بسلاسة إلى التدرج ، مع الحفاظ على التدرجات ، ولكنها تشوه مجموعة ألوان في هذه العملية. إذا كانت الصورة بأكملها داخل النطاق ، فإن النسبي يكون مثاليًا ، ولكن عندما يكون هناك خارج نطاق الألوان ، فإن الأمر الأكثر تفضيلاً يعتمد على أساس كل حالة على حدة.

غرض التشبع هو الأكثر فائدة في الرسوم البيانية والرسوم البيانية ، حيث توجد مجموعة من الألوان التي يريد المصمم تشبعها لجعلها مكثفة ، ولكن عندما تكون درجة اللون أقل أهمية.

التنفيذ
وحدة إدارة اللون
وحدة مطابقة الألوان (أيضا -method أو -system) هي خوارزمية برمجية تقوم بضبط القيم العددية التي يتم إرسالها أو استلامها من أجهزة مختلفة بحيث يكون اللون المدرك الذي ينتجها ثابتًا. تكمن المشكلة الرئيسية هنا في كيفية التعامل مع لون لا يمكن إعادة إنتاجه على جهاز معين لإظهاره من خلال جهاز مختلف كما لو كان نفس اللون بصريًا ، تمامًا كما هو الحال عندما يكون نطاق الألوان القابل للاستنساخ بين الورق الشفاف الملون والمسائل المطبوعة مختلفة. لا توجد طريقة شائعة لهذه العملية ، ويعتمد الأداء على قدرة كل طريقة مطابقة الألوان.

بعض CMMs المعروفة هي ColorSync و Adobe CMM و LittleCMS و ArgyllCMS.

مستوى نظام التشغيل
قامت أنظمة التشغيل Mac OS و MacOS الكلاسيكية من Apple بتوفير واجهات برمجة تطبيقات لإدارة اللون على مستوى نظام التشغيل منذ عام 1993 ، من خلال ColorSync. أضافت macOS إدارة ألوان تلقائية (بافتراض sRGB لمعظم الأشياء) تلقائيًا في نظام التشغيل ، ويجب أن تعمل التطبيقات على حل هذه المشكلة لتوفير إدارة أكثر دقة للألوان.

منذ عام 1997 تتوفر إدارة الألوان في Windows من خلال نظام إدارة الألوان ICC (ICM). بدءًا من نظام التشغيل Windows Vista ، طرحت شركة Microsoft بنية ألوان جديدة تعرف بنظام Windows Color. WCS تكمل نظام إدارة ألوان الصورة (ICM) في نظامي التشغيل Windows 2000 و Windows XP ، الذي تمت كتابته أصلاً بواسطة هايدلبرغ .

يمكن أن تستخدم أنظمة التشغيل التي تستخدم نظام X Window للرسومات ملفات تعريف ICC ، ويتم تنسيق الدعم لإدارة الألوان على Linux ، التي لا تزال أقل نضجًا من الأنظمة الأساسية الأخرى ، من خلال OpenICC على freedesktop.org وتستفيد من نظام LittleCMS.

مستوى الملف
تتضمن أنواع معينة من أنواع الملفات (TIFF و Photoshop) مفهوم القنوات اللونية لتحديد صيغة اللون للملف. أكثر القنوات استخدامًا هي RGB (للعرض والطباعة) و CMYK (للطباعة التجارية). قد تحدد قناة ألفا إضافية قيمة قناع الشفافية. تعمل بعض برامج الصور (مثل Photoshop) على فصل الألوان تلقائيًا للحفاظ على معلومات الألوان في صيغة CMYK باستخدام ملف تعريف ICC محدد مثل الولايات المتحدة Web Coated (SWOP) v2.

مستوى التطبيق
اعتبارا من عام 2005 ، تجاهل معظم متصفحات الويب ملفات تعريف اللون. كانت الاستثناءات البارزة هي Safari ، بدءًا من الإصدار 2.0 ، و Firefox بدءًا من الإصدار 3. على الرغم من تعطيله افتراضيًا في Firefox 3.0 ، يمكن تمكين إدارة ICC v2 و ICC v4 باستخدام إضافة أو إعداد خيار تهيئة.

اعتبارًا من عام 2012 [متى؟] ، كان دعم المتصفح المتميز لإدارة الألوان هو:

Firefox: من الإصدار 3.5 يتم تمكينه افتراضيًا لصور ICC v2 التي تم وضع علامات عليها ، الإصدار 8.0 يحتوي على دعم ملفات تعريف ICC v4 ، ولكنه يحتاج إلى التنشيط يدويًا.
Internet Explorer: الإصدار 9 هو أول متصفح من نوع Microsoft يدعم جزئيًا ملفات تعريف ICC ، ولكنه لا يعرض الصور بشكل صحيح وفقًا لإعدادات ICC لـ Windows (فهو يحول فقط صورًا بخلاف sRGB إلى ملف تعريف sRGB) وبالتالي لا يوفر إدارة لون حقيقية في الكل
Google Chrome: يستخدم النظام المقدم من قِبل ICC v2 و v4 على MacOS ، ومن الإصدار 22 يدعم ملفات تعريف ICC v2 افتراضيًا على الأنظمة الأساسية الأخرى.
Safari: لديه دعم يبدأ بالإصدار 2.0
Opera: لديه دعم منذ 12.10 لـ ICC v4.
أيد Pale Moon الإصدار الثاني من ICC من الإصدار الأول و v4 منذ Pale Moon 20.2 (2013).