CMYKカラーモデル

CMYKカラーモデル(プロセスカラー、4色)は、カラー印刷で使用される減法混色モデルであり、印刷プロセス自体を記述するためにも使用されます。 CMYKは、シアン、マゼンタ、イエロー、キー(黒)の4色のインクを使用しています。

ブラックインクがキーと呼ばれる理由は、4色印刷では、シアン、マゼンタ、イエローの印刷版が黒キープレートのキーに注意深くキーイングまたは整列されるためである。いくつかの情報源によると、CMYKの “K”は “黒”の最後の文字から来て、Bはすでに青を意味するので選択されています。しかし、CMYKの主要な色に青がないため、これに同意しない人もいます。それはシアンとマゼンタで作られています。いくつかの情報筋は、ニーモニックとしては有用だが、この説明は間違っていると主張している。黒はアウトラインとしてよく使われ、最初に印刷されるため、 “キー”からしか来ない。

CMYKモデルは、明るい、通常は白い背景に色の一部または全部をマスキングすることによって機能します。インクは、さもなければ反射されるであろう光を減少させる。そのようなモデルは、インクが白から輝度を「減算する」ため、減法的と呼ばれます。

RGBのような加法的なカラーモデルでは、白はすべての原色のライトの「加法的」な組み合わせであり、黒は光の不在である。 CMYKモデルでは、それは反対です。白は紙やその他の背景の自然な色ですが、黒は色付きインクを完全に組み合わせた結果です。インクのコストを節約し、より濃い黒色のトーンを生成するために、シアン、マゼンタ、イエローの組み合わせの代わりに黒インクを使用することで、不飽和色と濃色が生成されます。

ハーフトーン処理
CMYK印刷では、ハーフトーン処理(スクリーニングとも呼ばれます)では、原色を完全に飽和させることはできません。各原色の小さなドットは、人間が単色を知覚するのに十分な小さなパターンで印刷されます。例えば、20%のハーフトーンで印刷されたマゼンタはピンクの色を生成します。目は大きな白い紙の小さなマゼンタのドットを純粋なマゼンタのインクの色よりも明るく、

ハーフトーン処理を行わないと、3つの主要なプロセスカラーはソリッドブロックとしてのみ印刷でき、そのため、7つのカラー、すなわち3つのプライマリそのものと、プライマリの2つを重ねることによって生成される3つのセカンダリカラーマゼンタは青、黄、マゼンタが赤を生成します(これらの減法二次色はおおよそ加法原色に対応します)。ハーフトーン処理を用いると、完全な連続的な色の範囲を生成することができる。

スクリーン角
印刷品質を向上させ、モアレのパターンを減らすために、各色のスクリーンは異なる角度に設定されています。角度は使用される色の数とプレスオペレータの好みに依存しますが、一般的なCMYKプロセス印刷では、次のいずれかのスクリーン角度が使用されます。

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

黒インクの利点
商業的に実用的なシアン、マゼンタ及びイエローのインクを混合することによって生成される「ブラック」は満足のいくものではないので、4色印刷はサブトラクティブプライマリに加えてブラックインクを使用する。黒インクを使用する一般的な理由は次のとおりです。

伝統的な色分解の準備では、黒線の芸術の赤いキーラインは、固体または濃淡の色の領域の輪郭を示しました。場合によっては、黒色のキーラインが、カラーインジケータと黒色で印刷されるアウトラインの両方として機能するときに使用された。通常黒板にはキーラインが含まれているため、CMYKのKはキープレートまたは黒板を表し、キープレートとも呼ばれます。
テキストは通常​​黒で印刷され、細かいディテール(セリフなど)が含まれているため、3つのインクを使用してテキストやその他の細かい輪郭を再現するには、正確ではない登録が必要です。
シアン、マゼンタ、イエローの100%のインクを組み合わせると、インクが浸み込んで乾燥が遅くなり、出血が起きたり、新聞紙のような安価な紙の場合には紙が弱くなって裂けます。
シアン、マゼンタ、イエローの100%のインクの組み合わせは、理論上、光の可視スペクトル全体を完全に吸収し、完全な黒を生成するはずですが、実際のインクは理想的な特性に満たない結果になります。かなり黒く見えません。黒インクを加えると、より多くの光が吸収され、より良い黒が得られます。
ブラックインクを使用することは、対応する量のカラーインクを使用するよりも安価である。
非常に暗い領域が望ましい場合は、まず最初に色付きまたは灰色のCMY「寝具」が適用され、その後、完全な黒色のレイヤーが上に適用され、豊かで深い黒色になります。これはリッチブラックと呼ばれています。単なるCMYインクで作られた黒は、複合黒と呼ばれることがあります。

他のインクの量を置換するために使用する黒の量は可変であり、その選択は使用される技術、紙およびインクに依存する。カラー除去、アンダーカラー、およびグレー成分置換と呼ばれるプロセスを使用して、最終的なミックスを決定します。印刷タスクによって異なるCMYKレシピが使用されます。

その他のプリンタのカラーモデル
CMYKまたはプロセスカラー印刷は、特色のインクを使用して紙に現れる色を生成する特色印刷とは対照的です。いくつかの印刷機は、4色プロセスインクと追加の特色インクの両方で同時に印刷することができる。マーケティングパンフレットや書籍などの高品質印刷物には、プロセスカラー印刷を必要とする写真、スポットカラー(メタリックインクなど)を必要とするその他のグラフィックエフェクト、印刷されたピースの光沢のある外観を向上させるワニスなどの仕上げが含まれます。

CMYKは、しばしば色域が比較的小さいプロセスプリンタである。 Pantone独自の6色(CMYKOG)Hexachromeなどのプロセスは、ガマットを大幅に拡大します。明るく飽和した色はCMYKで作成できないことが多く、明るい色では一般にハーフトーンパターンが見える場合があります。 CcMmYKプロセスを使用してCMYKにライトシアンとマゼンタインクを追加することで、これらの問題を解決することができます。このようなプロセスはデスクトップモデルを含む多くのインクジェットプリンタで使用されています。

RGBディスプレイとの比較
色再現技術と特性が非常に異なるため、RGBディスプレイとCMYKプリントの比較が難しい場合があります。コンピュータモニタは、赤、緑、青の光を混ぜてカラー画像を作成します。代わりに、CMYKプリンタでは光吸収シアン、マゼンタ、イエローのインクが使用され、その色はディザリング、ハーフトーン処理、またはその他の光学技術を使用して混ざります。

モニタと同様に、印刷に使用されるインクは、両方のカラーモードが独自の特定の範囲を有するが、「可視スペクトルのサブセットのみ」である色域を生成する。コンピュータモニタ上に表示されるこの項目の結果として、両方の媒体において反対のカラーモードが組み合わされている場合、印刷される項目の外観と完全に一致しないことがある。印刷するアイテムを設計するとき、デザイナーはRGBカラーモード(コンピュータ画面)で選択している色を表示します。そのため、印刷後の色がどのように表示されるかを視覚化することはしばしば困難です。

印刷された紙のスペクトル
色を再現するために、CMYKカラーモデルは、光を吸収するのではなく、光を吸収する(RGBで仮定されているように)ためのコードです。 「K」成分はすべての波長を吸収し、したがって無彩色である。シアン、マゼンタ、イエローの各成分は色の再現に使用され、RGBの逆数として見ることができます。シアンはレッドを吸収し、マゼンタはグリーンを吸収し、イエローはブルーを吸収する(-R、-G、-B)。

変換
RGB空間とCMYK空間はどちらもデバイス依存の空間なので、それらの間を変換する単純または一般的な変換式はありません。変換は、変換される空間を記述するカラープロファイルを使用して、一般的にカラー管理システムによって行われます。それにもかかわらず、コンバージョンを正確にすることはできません。特に、これらのスペースの色域が異なる場合はそうです。

インクの様々な組み合わせを印刷することに起因する色の比色推定値を計算する問題は、多くの科学者によって解決されている。ハーフトーン印刷の場合に現れる一般的な方法は、カラードットの各小さな重なりを、8つ(CMYの組み合わせ)または16(CMYKの組み合わせ)の色の1つとして扱うことであり、これはNeugebauerの原色として知られている。得られた色は、これらの原色の面積加重測色の組み合わせであるが、領域間および領域内の散乱光のユール・ニールセン効果(「ドットゲイン」)が物理学および分析を複雑にすることを除いて、このような分析のための実験式は、詳細な色素組合せ吸収スペクトルおよび経験的パラメータの観点から開発されている。

RGBとCMYKの変換

RGBとCMYKの間で変換するには、中間のCMY値が使用されます。色の値は、それぞれ0.0(存在しない色)と1.0(完全に飽和した色)の間で変化するベクトルとして表されます。


CMYKからRGBへの変換
変換を達成するために、まずCMYKからCMYに、そして後にRGBに渡されます。

Mapping from RGB to CMYK
RGBからCMYKへのマッピング

可能な多くの半等価なCMYKカラーの1つに与えられたRGBカラーをマップすることができます。最良の選択肢は、可能な限りKを使用し、残りのCMY比率は可能な限り小さくすることです。たとえば、#808080(灰色、黒と白の正確な半分)は(0,0,0,0.5)にマッピングされ、(0.5,0,5,0,5,0)にマッピングされません。

RGB→CMYを同じ色ベクトルで変換する:


turning to CMY


and then to CMYK:

if


so

else