Il modello di colore CMYK (quadricromia, quadricromia) è un modello di colore sottrattivo, utilizzato nella stampa a colori e viene anche utilizzato per descrivere il processo di stampa stesso. CMYK si riferisce ai quattro inchiostri usati in alcune stampe a colori: ciano, magenta, giallo e chiave (nero).

Il motivo per cui l’inchiostro nero viene indicato come chiave è perché nella stampa in quadricromia, le lastre di stampa ciano, magenta e giallo sono accuratamente inserite o allineate con la chiave della targhetta nera. Alcune fonti suggeriscono che la “K” in CMYK deriva dall’ultima lettera in “nero” ed è stata scelta perché B significa già blu. Tuttavia, alcune persone non sono d’accordo con questo perché non c’è blu nei colori CMYK primari; È fatto con ciano e magenta. Alcune fonti sostengono che questa spiegazione, sebbene utile come mnemonico, è errata, che K proviene solo da “Chiave” perché il nero è spesso usato come contorno e stampato per primo.

Il modello CMYK funziona mascherando parzialmente o interamente i colori su uno sfondo più chiaro, solitamente bianco. L’inchiostro riduce la luce che altrimenti si rifletterebbe. Tale modello è chiamato sottrattivo perché gli inchiostri “sottraggono” la luminosità dal bianco.

Nei modelli di colori aggiuntivi, come RGB, il bianco è la combinazione “additiva” di tutte le luci colorate primarie, mentre il nero è l’assenza di luce. Nel modello CMYK, è l’opposto: il bianco è il colore naturale della carta o dell’altro sfondo, mentre il nero risulta da una combinazione completa di inchiostri colorati. Per risparmiare sui costi dell’inchiostro e per produrre toni neri più profondi, i colori insaturi e scuri vengono prodotti utilizzando l’inchiostro nero anziché la combinazione di ciano, magenta e giallo.

Mezzitoni
Con la stampa CMYK, i mezzitoni (chiamati anche schermatura) consentono una saturazione inferiore ai colori primari; piccoli punti di ogni colore primario sono stampati in un modello abbastanza piccolo che gli esseri umani percepiscono un colore solido. Il magenta stampato con un mezzotono al 20%, ad esempio, produce un colore rosa, perché l’occhio percepisce i piccoli punti magenta sul grande foglio bianco come più chiari e meno saturi rispetto al colore del puro inchiostro magenta.

Senza mezzitoni, i tre colori di processo primari potevano essere stampati solo come blocchi di colore solidi, e quindi potevano produrre solo sette colori: i tre primari stessi, più tre colori secondari prodotti dalla stratificazione di due dei primari: ciano e giallo producono verde, ciano e il magenta produce il blu, il giallo e il magenta producono il rosso (questi colori secondari sottrattivi corrispondono approssimativamente ai colori primari additivi), più la stratificazione di tutti e tre risultanti in nero. Con i mezzitoni è possibile produrre una gamma completa di colori.

Angolo dello schermo
Per migliorare la qualità di stampa e ridurre i motivi moiré, lo schermo per ogni colore è impostato su un’angolazione diversa. Mentre gli angoli dipendono dal numero di colori utilizzati e dalla preferenza dell’operatore di stampa, la tipica stampa di processo CMYK utilizza uno qualsiasi dei seguenti angoli dello schermo:

C 15 ° 15 ° 105 ° 165 °
M 75 ° 45 ° 75 ° 45 °
Y 0 ° 0 ° 90 ° 90 °
K 45 ° 75 ° 15 ° 105 °

Vantaggi dell’uso di inchiostro nero
Il “nero” generato dalla miscelazione di inchiostri ciano, magenta e gialli commercialmente pratici è insoddisfacente, quindi la stampa a quattro colori utilizza inchiostro nero oltre ai colori primari sottrattivi. I motivi comuni per l’utilizzo di inchiostro nero includono:

Nella preparazione tradizionale delle separazioni dei colori, una linea rossa sulla linea nera indicava il contorno delle aree di colore solido o tinta. In alcuni casi è stata utilizzata una linea di comando nera quando serviva sia come indicatore di colore che come contorno da stampare in nero. Poiché di solito la lastra nera conteneva la keyline, la K in CMYK rappresenta la keyline o la black plate, a volte anche chiamata key plate.
Il testo viene tipicamente stampato in nero e include dettagli fini (come i caratteri serif), quindi per riprodurre testo o altri contorni finemente dettagliati, senza una leggera sfocatura, l’uso di tre inchiostri richiederebbe una registrazione imprecisa e accurata.
Una combinazione di inchiostri al 100% ciano, magenta e giallo assorbe la carta con inchiostro, rendendola più lenta da asciugare, provocando sanguinamento o (specialmente su carta poco costosa come carta da giornale) indebolendo la carta tanto da farla lacrimare.
Sebbene una combinazione di inchiostri al 100% ciano, magenta e giallo dovrebbe, in teoria, assorbire completamente l’intero spettro visibile della luce e produrre un nero perfetto, gli inchiostri pratici non rispondono alle loro caratteristiche ideali e il risultato è in realtà un colore scuro fangoso che non sembra del tutto nero. L’aggiunta di inchiostro nero assorbe più luce e produce neri molto migliori.
L’uso di inchiostro nero è meno costoso rispetto all’uso delle quantità corrispondenti di inchiostri colorati.
Quando è desiderabile una zona molto scura, viene applicata prima una “biancheria da letto” CMY colorata o grigia, quindi viene applicato uno strato nero completo sulla parte superiore, creando un nero intenso e profondo; questo si chiama nero ricco. Un nero realizzato con solo inchiostri CMY è talvolta chiamato nero composito.

La quantità di nero da utilizzare per sostituire le quantità dell’altro inchiostro è variabile e la scelta dipende dalla tecnologia, dalla carta e dall’inchiostro in uso. I processi chiamati sotto la rimozione del colore, sotto l’aggiunta del colore e la sostituzione del componente grigio sono usati per decidere sul mix finale; a seconda dell’attività di stampa verranno utilizzate diverse ricette CMYK.

Altri modelli di colore della stampante
La stampa a colori CMYK o di quadricromia è in contrasto con la stampa a tinte piatte, nella quale vengono utilizzati inchiostri colorati specifici per generare i colori che appaiono sulla carta. Alcune macchine da stampa sono in grado di stampare con inchiostri di processo a quattro colori e inchiostri di tinta piatta aggiuntivi allo stesso tempo. Materiali stampati di alta qualità, come brochure di marketing e libri, spesso includono fotografie che richiedono la stampa a colori di processo, altri effetti grafici che richiedono tinte piatte (come inchiostri metallici) e finiture come la vernice, che migliora l’aspetto lucido del pezzo stampato .

CMYK sono le stampanti di processo che spesso hanno una gamma cromatica relativamente piccola. Processi come l’esacromia brevettato a sei colori (CMYKOG) Pantone ampliano considerevolmente la gamma. I colori chiari e saturi spesso non possono essere creati con CMYK, e in generale i colori chiari possono rendere visibile il motivo dei mezzitoni. L’utilizzo di un processo CcMmYK, con l’aggiunta di inchiostri ciano e magenta chiari a CMYK, può risolvere questi problemi e tale processo viene utilizzato da molte stampanti a getto d’inchiostro, inclusi i modelli desktop.

Confronto con display RGB
Il confronto tra display RGB e stampe CMYK può essere difficile, poiché le tecnologie e le proprietà di riproduzione del colore sono molto diverse. Un monitor per computer mescola le sfumature di luce rossa, verde e blu per creare immagini a colori. Una stampante CMYK utilizza invece inchiostri ciano, magenta e gialli che assorbono la luce, i cui colori vengono miscelati usando il dithering, i mezzitoni o qualche altra tecnica ottica.

Analogamente ai monitor, gli inchiostri utilizzati nella stampa producono una gamma di colori che è “solo un sottoinsieme dello spettro visibile” sebbene entrambe le modalità di colore abbiano i rispettivi intervalli specifici. Come risultato di questo elementi che vengono visualizzati sul monitor di un computer potrebbe non corrispondere completamente l’aspetto degli elementi che vengono stampati se si combinano modalità di colore opposte in entrambi i mezzi. Quando si progettano gli elementi da stampare, i progettisti visualizzano i colori che scelgono in una modalità colore RGB (lo schermo del computer) e spesso è difficile visualizzare il modo in cui il colore risulterà post-stampa a causa di ciò.

Spettro di carta stampata
Per riprodurre il colore, il modello di colore CMYK codifica per assorbire la luce invece di emetterla (come è assunto da RGB). Il componente “K” assorbe tutte le lunghezze d’onda ed è quindi acromatico. Le componenti Ciano, Magenta e Giallo vengono utilizzate per la riproduzione del colore e possono essere visualizzate come l’inverso di RGB. Il ciano assorbe il rosso, il magenta assorbe il verde e il giallo assorbe il blu (-R, -G, -B).

Conversione
Poiché gli spazi RGB e CMYK sono entrambi spazi dipendenti dal dispositivo, non esiste una formula di conversione semplice o generale che converta tra di essi. Le conversioni avvengono generalmente attraverso sistemi di gestione del colore, utilizzando profili di colore che descrivono gli spazi da convertire. Tuttavia, le conversioni non possono essere esatte, in particolare dove questi spazi hanno gamme differenti.

Molti scienziati hanno affrontato il problema del calcolo di una stima colorimetrica del colore risultante dalla stampa di varie combinazioni di inchiostro. Un metodo generale emerso per il caso della stampa a mezzitoni consiste nel trattare ogni piccola sovrapposizione di punti colorati come una delle 8 (combinazioni di CMY) o di 16 (combinazioni di colori CMYK), che in questo contesto sono note come primitive di Neugebauer. Il colore risultante sarebbe una combinazione colorimetrica ponderata in base all’area di questi colori primari, eccetto che l’effetto Yule-Nielsen (“dot gain”) della luce diffusa tra e all’interno delle aree complica la fisica e l’analisi; sono state sviluppate formule empiriche per tale analisi, in termini di spettro di assorbimento della combinazione del colorante e parametri empirici.

Conversione tra RGB e CMYK
Per convertire tra RGB e CMYK, viene utilizzato un valore CMY intermedio. I valori di colore sono rappresentati come un vettore, ognuno dei quali è in grado di variare tra 0.0 (colore inesistente) e 1.0 (colore totalmente saturo):

Conversione da CMYK a RGB

Per ottenere la conversione, questa viene prima passata da CMYK a CMY e successivamente a RGB.








Mappatura da RGB a CMYK
È possibile mappare un colore RGB assegnato a uno dei molti colori semi-equivalenti CMYK possibili. L’opzione migliore è quella che usa K il più possibile e le restanti proporzioni CMY il meno possibile. Ad esempio, # 808080 (grigio, la metà esatta tra bianco e nero) verrà mappato su (0,0,0,0,5) e non su (0,5,0,5,0,5,0).

Conversione di RGB → CMY, con gli stessi vettori di colore:

passando a CMY

e poi a CMYK:

Se

così

altro