カラーマネージメント

デジタルイメージングシステムでは、カラーマネージメントは、イメージスキャナ、デジタルカメラ、モニタ、TVスクリーン、フィルムプリンタ、コンピュータプリンタ、オフセット印刷機、および対応する媒体などの様々なデバイスのカラー表現間の制御された変換である。

カラーマネジメントの主な目標は、カラーデバイス間で良好なマッチングを得ることです。 たとえば、ビデオの1フレームの色は、コンピュータのLCDモニタ、プラズマテレビ画面、および印刷されたポスターで同じに見えるはずです。 カラーマネージメントは、デバイスが必要なカラー強度を提供できるならば、これらすべてのデバイスで同じ外観を実現するのに役立ちます。 写真では、プリントやオンラインギャラリーが意図したとおりに表示されることがしばしば重要です。 カラーマネージメントでは同一の色再現を保証することはできませんが、これはほとんど可能ではありませんが、発生する可能性のある変更をより詳細に制御できます。

この技術の一部は、オペレーティングシステム(OS)、ヘルパーライブラリ、アプリケーション、およびデバイスに実装されています。 色管理のクロスプラットフォームビューは、ICC互換の色管理システムの使用です。 国際色コンソーシアム(ICC)は、以下を定義した業界コンソーシアムです。

OSレベルでのカラーマッチングモジュール(CMM)のオープンスタンダード
カラープロファイル:
デバイス(ソースデバイスからターゲットデバイスへの完全な色変換を表すデバイスワイヤプロファイルを含む)
作業スペース、カラーデータが操作される色空間

ICCプロファイルを使用する以外に色管理には他にもアプローチがあります。 これは部分的には歴史に起因するものであり、一部はICC標準のカバー以外のニーズによるものです。 映画や放送業界は同じ概念をいくつか使用していますが、より限定されたブティック・ソリューションに頻繁に依存しています。 例えば、映画業界では、3D LUT(ルックアップテーブル)を使用して特定のRGBエンコーディングの完全な色変換を表現することがよくあります。 消費者レベルでは、現在、カラーマネジメントがまだ乳児期にあるビデオよりも、カラーマネージメントが静止画に多く適用されています。

概要
特徴づける。 すべてのカラーマネージドデバイスは、パーソナライズされたテーブル、またはその特定のデバイスのカラーレスポンスを特徴付ける「カラープロファイル」を必要とします。
標準化する。 各カラープロファイルは、基準カラーの標準化されたセット(「プロファイル接続スペース」)に対するこれらのカラーを記述します。
翻訳する。 カラーマネージドソフトウェアは、これらの標準化されたプロファイルを使用して、あるデバイスから別のデバイスへカラーを変換します。 これは通常、カラー管理モジュール(CMM)によって実行されます。
ハードウェア
特徴付け
参照:ICCプロファイル
さまざまな出力デバイスの動作を説明するには、それらを標準色空間と比較して比較(測定)する必要があります。 限られた8ビットカラーパスを最大限に活用するために行われたガンマ補正の効果を元に戻すために、まず線形化と呼ばれるステップが実行されます。 装置の色を測定するために使用される装置は、比色計および分光光度計を含む。 中間結果として、デバイスガマットは散乱測定データの形で記述される。 散布された測定データのより一般的な形式への変換は、アプリケーションによって使用可能であり、プロファイリングと呼ばれる。 プロファイリングは、数学、強力な計算、判断、テスト、および反復を含む複雑なプロセスです。 プロファイリングが終了すると、デバイスの理想化されたカラー記述が作成されます。 この説明はプロファイルと呼ばれます。

較正
主な記事:カラーキャリブレーション
キャリブレーションは、デバイスの測定とは対照的に、デバイスの調整を含むことができる点を除いて、キャラクタリゼーションのようなものです。 デバイスをsRGBなどの共通の標準色空間にキャリブレーションすることで、カラー管理が妨げられることがあります。 このようなキャリブレーションが十分に行われた場合、すべてのデバイスで色を一貫して処理するために色の変換は必要ありません。 色管理の複雑さを回避することは、sRGBの開発における目標の1つでした。

カラープロファイル
埋め込み
イメージフォーマット自体(TIFF、JPEG、PNG、EPS、PDF、およびSVGなど)には、埋め込まれたカラープロファイルが含まれている可能性がありますが、イメージフォーマットでは必要ありません。 国際色コンソーシアム(International Color Consortium)標準は、さまざまな開発者と製造者を一緒に連れて来るために作成 ICC規格は、メタデータの形で出力デバイス特性および色空間の交換を可能にする。 これにより、カラープロファイルを画像に埋め込むことができ、データベースやプロファイルディレクトリに格納することもできます。

作業スペース
sRGB、Adobe RGB、ProPhotoなどの作業スペースは、編集中に良好な結果を得るための色空間です。 たとえば、R、G、Bの値が等しいピクセルは中立に見えるはずです。 大きな(色域の)作業スペースを使用するとポスタリゼーションになりますが、小さな作業スペースを使用するとクリッピングが発生します。 このトレードオフはクリティカルなイメージエディタの考慮事項です。

色変換
色変換、または色空間変換は、ある色空間から別の色空間への色表現の変換です。 この計算は、データがカラーマネージドチェーン内で交換され、カラーマッチングモジュールによって実行されるときは常に必要です。 プロファイリングされた色情報を異なる出力装置に変換することは、プロファイルデータを標準色空間に参照することによって達成される。 これにより、あるデバイスの色を選択した標準色空間に変換したり、別のデバイスの色に変換したりすることが容易になります。 人間が見ることができる多くの可能な色を基準色空間がカバーすることを保証することにより、この概念は、多くの異なる色出力装置間で色を交換することを可能にする。 色変換は、2つのプロファイル(ソースプロファイルとターゲットプロファイル)またはデバイスリンクプロファイルによって表すことができます。 このプロセスでは、イメージが重要な色品質を維持し、色の変更方法を制御する機会が与えられることを確認する近似が含まれています。

プロファイル接続スペース
国際色コンソーシアムの用語では、2つの色空間の間の変換は、プロファイル接続空間(PCS)を通過することができます。色空間1 → PCS(CIELABまたはCIEXYZ) → 色空間2。 PCSへの変換およびPCSからの変換は、それぞれプロファイルによって指定されます。

Gamutマッピング
ほぼすべての翻訳プロセスで、異なるデバイスの色域が範囲内で変化し、正確な再生を不可能にするという事実に対処しなければなりません。 したがって、色域の境界付近で再配置が必要です。 いくつかの色は、ガマットの内側に移動しなければなりません。なぜなら、出力デバイスでは表現できず、単純に切り取られるからです。 このいわゆる色域ミスマッチは、例えば、より広い色域を有するRGB色空間からより狭い色域範囲を有するCMYK色空間に変換するときに生じる。 この例では、典型的なコンピュータモニタの「青色」の原色の濃い高飽和紫青色は、典型的なCMYKプリンタで紙に印刷することは不可能です。 プリンタのガマット内の最も近い近似値は、あまり飽和していません。 逆に、インクジェットプリンタの「シアン」プライマリは、典型的なコンピュータモニタの色域外にある、飽和した中輝度の青緑色です。 色管理システムは、所望の結果を達成するために様々な方法を利用し、経験豊富なユーザに色域マッピング動作の制御を与えることができる。

レンダリングの意図
元の色空間の色域が目的地の色域を超えると、飽和した色がクリッピング(不正確に表現)されたり、正式に焼き付けられたりする可能性があります。 色管理モジュールは、この問題をいくつかの方法で処理できます。 ICC仕様には、4つの異なるレンダリングインテントが含まれています。 実際のレンダリングインテントが実行される前に、ソフトプルーフィングによってレンダリングを一時的にシミュレートできます。 これは、色の結果を予測し、多くの色管理システムでアプリケーションとして利用できるため、有用なツールです。

絶対比色:
絶対比色測定および相対比色測定は、実際には同じ表を使用しますが、白色点メディアの調整は異なります。 出力デバイスがソースプロファイルよりもはるかに広い色域を有する場合、すなわち、ソース内のすべての色を出力に表現することができ、絶対測色レンダリングの意図を理想的に使用する(ノイズ、精度などを無視する)指定されたCIELAB値の 知覚的には、色が正しく表示されないことがありますが、結果の出力の機器測定値はソースと一致します。 プルーフプリントシステムの可能な色の外側の色は、色域の境界にマッピングされる。

絶対測色は、正確に指定された色(例えば、IBM青色)を得るため、またはマッピング方法の正確さを定量化するのに有用である。

相対比色:
比色計の目標は、指定された色に対して真実であり、メディアの修正のみです。 相対測色は、あるデバイスの印刷物がどのように異なるデバイスに表示されるかを知るために使用しているため、アプリケーションのプルーフィングに役立ちます。 あなたが本当に調整したいのは、メディアの違いだけです。 明らかに、いくつかのガモットマッピングが行われなければならない。 通常、これは色相と明度が彩度の低下を犠牲にして維持されるように行われます。

相対比色は、ほとんどのシステムでのデフォルトレンダリングインテントです。

知覚と彩度:
知覚的および彩度的な意図は、結果が実際にプロファイルメーカーに依存する場所である。 これは、この市場の競合他社の一部がどのように差別化しているのかということさえあります。 これらの意図は、プロファイルメーカによって作成されるべきであり、その結果、魅力的な画像が知覚的な意図と共に発生し、目を引くビジネスグラフィックが彩度の意図と共に生じる。 これは、異なる色域マッピング方法と同様に、データの異なる知覚再マッピングの使用によって達成される。

色分解のために知覚的レンダリングが推奨される。

実際には、写真家は、ほとんど常に自然画像の場合と同様に、相対的または知覚的な意図を使用します。彩度は不自然な色を生成します。 相対的な意図は、ガマットの色を変えずに、ガマットの色をエッジにクリッピング(焼き付け)することによってガマット外を処理します。一方、知覚的意図は、ガマットの色をガマットにスムーズに移動し、プロセス内のガモット色。 画像全体が色域内にある場合、相対は完全ですが、色域外の色がある場合、より好ましいのはケースバイケースに依存します。

彩度インテントは、チャートや図で最も役立ちます。デザイナーが飽き飽きしたいと思っている色のパレットがありますが、特定の色相の重要性は低いです。

実装
色管理モジュール
カラーマッチングモジュール(-methodまたは-system)は、異なるデバイスとの間で送受信される数値を調整するソフトウェアアルゴリズムであり、それらが生成する知覚される色が一貫しています。 ここでの重要な問題は、あるデバイスでは再現できない色を扱う方法です。色の透明度と印刷物の間の再現可能な色の範囲と同じように、色が視覚的に同じであるかのように、異なっています。 このプロセスには一般的な方法はなく、パフォーマンスは各カラーマッチング方法の能力に依存します。

よく知られているCMMには、ColorSync、Adobe CMM、LittleCMS、ArgyllCMSなどがあります。

オペレーティングシステムレベル
Appleの古典的なMac OSおよびmacOSオペレーティングシステムは、ColorSyncを介して、1993年以来、OSレベルの色管理APIを提供してきました。 macOSはOSで自動的に色管理(ほとんどの場合sRGBと仮定)を追加しており、アプリケーションはより正確な色管理を提供するためにこれを回避する必要があります。

1997年以来、Windowsのカラー管理はICCカラーマネジメントシステム(ICM)を通じて利用可能です。 Windows VistaからMicrosoftは、Windowsカラーシステムと呼ばれる新しいカラーアーキテクチャを発表しました。 WCSは、Windows 2000およびWindows XPのイメージカラー管理(ICM)システムを補完します。 ハイデルベルク 。

グラフィックス用にX Window Systemを使用するオペレーティングシステムはICCプロファイルを使用でき、Linux上のカラー管理のサポートはまだ他のプラットフォームよりも成熟度が低いため、Freedesktop.orgのOpenICCを通じて調整され、LittleCMSを使用します。

ファイルレベル
特定のイメージファイルタイプ(TIFFおよびPhotoshop)には、ファイルのカラーモードを指定するためのカラーチャネルの概念が含まれています。 最も一般的に使用されるチャンネルは、RGB(表示と印刷用)とCMYK(商業印刷用)です。 追加のアルファチャンネルは透過マスク値を指定することができる。 一部の画像ソフトウェア(Photoshopなど)は、自動色分離を実行して、US Web Coated(SWOP)v2などの指定されたICCプロファイルを使用してCMYKモードで色情報を維持します。

アプリケーションレベル
2005年現在、ほとんどのWebブラウザはカラープロファイルを無視していました。 Firefox 3.0ではデフォルトでは無効になっていましたが、ICC v2とICC v4のカラー管理は、アドオンを使用したり、設定オプションを設定することで有効になりました。

2012年の時点で、色管理のための注目すべきブラウザのサポートは次のとおりです。

Firefox:ICC v2タグ付きイメージのデフォルトで有効になっているバージョン3.5から、バージョン8.0にはICC v4プロファイルがサポートされていますが、手動でアクティブ化する必要があります。
Internet Explorer:バージョン9は、ICCプロファイルを部分的にサポートするMicrosoftの最初のブラウザですが、WindowsのICC設定に従ってイメージを正しくレンダリングしません(sRGB以外のイメージのみをsRGBプロファイルに変換します)。したがって、すべて
Google Chrome:システムで提供されるICOS v2およびv4のサポートをmacOSで使用し、バージョン22からはICC v2プロファイルを他のプラットフォームでサポートします。
Safari:バージョン2.0からサポート開始
Opera:ICC v4の12.10以降サポートを提供しています。
Pale MoonはICC v2を最初のリリースからサポートし、v4はPale Moon 20.2(2013)以来サポートしました。