Ограничения устройств - цветовая гамма и динамический диапазон

Все устройства вывода (как принтеры, так и мониторы) имеют фиксированный диапазон воспроизводимых цветов и тонов, называемый цветовой гаммой. При этом цветовая гамма естественным образом ограничивается наиболее насыщенными цветами, с которыми приходится работать устройству, т. е. его основными цветами. Поэтому на экране монитора нельзя получить более насыщенный красный цвет, чем у его люминофора, или более насыщенный зеленый цвет при печати на принтере, чем в результате смешения голубой и желтой красок.

Устройства вывода (принтеры и мониторы) обладают также фиксированным динамическим диапазоном — воспроизводимыми пределами изменения уровней яркости.

На экране монитора самый темный черный цвет получается в результате вывода на монитор значения RGB 0,0,0 (что может дать более яркий цвет при установленном на максимум регуляторе яркости, чем при полностью погашенных люминофорах). Самый яркий белый цвет на экране монитора получается при максимальном свечении всех трех люминофоров (R, G и В), хотя, как правило, монитор приходится калибровать по менее яркой белой точке для более точного воспроизведения белого. На принтере самый яркий белый цвет, который может быть воспроизведен, соответствует белизне бумаги, а самый темный черный цвет — максимальному процентному составу всех четырех красок, напечатанных одна поверх другой без расплывания в грязное пятно (обычно этот процентный состав каждой из четырех красок значительно меньше 100%).

Устройства ввода (сканеры и цифровые камеры) не имеют цветовой гаммы, поскольку не существует резкой границы между воспринимаемыми и не воспринимаемыми ими цветами, что бы они ни фиксировали. Напротив, устройства ввода обладают функцией смешения цветов, т. е. уникального сочетания значений красного, зеленого и синего, из которого формируется образец каждого цвета. Это приводит к проблеме метамерии сканера, изложенной в главе 1, хотя она и не имеет отношения к рассматриваемому здесь вопросу цветовой гаммы.

Но, несмотря на то, что у сканеров отсутствует цветовая гамма, зачастую можно говорить об эффективной цветовой гамме материалов (фотоснимков или диапозитивов), отсканированных с помощью сканера, причем эта эффективная цветовая гамма обычно оказывается намного шире, чем у любого устройства вывода, использующегося для воспроизведения сканированных изображений. У цифровых камер также отсутствует постоянная цветовая гамма, поскольку они фиксируют цвет реальных изображений со всем присущим ему богатством оттенков, а это затрудняет их профилирование.

Несмотря на то, что у устройств ввода (сканера и цифровой камеры) отсутствует цветовая гамма, у них есть фиксированный динамический диапазон — пределы изменения уровней яркости, при которых эти устройства способны работать. Ниже определенного уровня темноты (или плотности) сканер или цифровая камера уже не в состоянии различать уровни яркости и возвращает нулевое значение, обозначающее темноту. Аналогично, выше определенного уровня яркости устройства ввода не способны фиксировать изменение яркости, что достаточно редко наблюдается у сканеров и слишком часто — у цифровых камер. Как правило, устройства ввода обладают более широким динамическим диапазоном, чем устройства вывода.

Такое отличие между цветовыми гаммами и динамическими диапазонами создает дополнительную сложность. Если исходное изображение обладает более широким динамическим диапазоном или цветовой гаммой, чем устройство вывода, его нельзя точно воспроизвести на данном устройстве вывода.

Единого решения проблемы отличающихся цветовых гамм и динамических диапазонов не существует, и поэтому ее приходится решать комплексно.