Cuadricromía

El proceso de color es un método de impresión para producir por sustracción una amplia gama de tonalidades de tres colores llamados elementales , un azul (llamado " cian "), un rojo (" Magenta ") y un amarillo al que se le agrega negro.

Inventado en XVIII ° siglo por Jacob Christoph Le Blon , la impresión en color normaliza principios del XX ° siglo la composición espectral y la transparencia de las tintas de color para permitir el uso común de la separación quadrichromic y obtener una gama máxima adecuada de los sujetos. El nombre estándar azul-verde es cian y el nombre estándar rojo violáceo es magenta . El proceso de cuatro colores a veces se designa con el acrónimo CMJN (para, cian-magenta-amarillo-negro) o en inglés CMYK , cian, magenta, amarillo, clave donde clave significa valor ),

Proceso

Principio

En el principio de síntesis sustractiva , cada una de las tintas cian, magenta y amarilla controla el nivel de su color complementario , un color primario de la síntesis aditiva de colores, respectivamente un rojo , un verde y un azul .

La mezcla de tintas cian, magenta y amarilla produce negro. En el proceso de cuatro colores , la eliminación del sub-color disminuye la cantidad de tinta o tóner a depositar sobre el soporte al reemplazar esta mezcla con tinta negra. Esto evita problemas de sobrecarga y secado. Para hacer un gris con negro, solo necesitas una gota, en lugar de tres con la mezcla de los tres colores básicos. Al separar el brillo del color, el negro simplifica la separación de cuatro colores . La constitución de una escala de grises completamente neutra sería más difícil mezclando solo los tres colores primarios; los tintes son imperfectos y el tono obtenido por su mezcla varía según la cantidad de tinte cuando su proporción permanece igual ( Sève 2009 , p. 200). Los tintes negros también pueden ser más profundos que los obtenidos por mezcla. Agregar negro ayuda a contrastar mejor las imágenes y producir texto más nítido.

Dado que el negro es un color menos costoso de fabricar que otros tonos, su utilidad no es solo técnica y estética, sino también económica .

Solicitud

Si las tintas de impresión fueran colorantes en bloque que dieran colores óptimos , una aritmética muy simple permitiría pasar de la definición a la síntesis aditiva r , v , b utilizadas para tramas y las coordenadas c , m , j , n del modelo CMYK utilizado para impresión. La separación de cuatro colores sería entonces una simple conversión lineal. La gama CMYK sería un triángulo cuyos puntos ocupan exactamente la posición de los primarios de síntesis aditiva. No es el caso en absoluto.

Las tintas reales, según la norma ISO 2846, absorben en las regiones del espectro donde deberían transmitir y, por lo tanto, la densidad de las tintas varía la posición de las primarias ( Sève 2009 , p. 201). La linealidad que supone la conversión aritmética no existe.

La separación de cuatro colores es, por tanto, una operación compleja, que puede implicar una apreciación de los compromisos que se deben realizar para producir una imagen de un sujeto determinado.

Ejemplo

Foto de referencia: exhibición de frutas.

Separación
de cuatro colores de izquierda a derecha: capa cian , capa magenta , capa amarilla y capa negra.

Superposiciones de los tres primarios
De izquierda a derecha: magenta + amarillo, cian + amarillo, cian + magenta, cian + magenta + amarillo.

Superposición de los canales cian, magenta, amarillo así como su color complementario con un negro
De izquierda a derecha, de arriba a abajo: cian + negro, magenta + negro, amarillo + negro, magenta + amarillo + negro, cian + amarillo + negro , cian + magenta + negro.

Límites y mejoras

La impresión a cuatro colores es una forma conveniente de reproducir una gran cantidad de colores, pero algunos colores vivos no se pueden reproducir. El siguiente ejemplo muestra que, incluso si el resultado obtenido es satisfactorio, ciertos colores se debilitan entre su representación en rojo verde azul en la pantalla y su producción cuatricromática. Se nota especialmente en frutas de color naranja ( naranjas , calabazas , mandarinas ), el color naranja brillante es imposible de reproducir exactamente en cuatricromía, y en pitayas (rosa brillante) que se empañan ligeramente.

Puede obtener un negro más intenso, dicho respaldo negro , agregando un color adicional (generalmente cian) en tinta negra.

La impresión a cuatricromía es un proceso industrial totalmente estandarizado, que permite obtener, con los mismos elementos, ya sean films, planchas o archivos, resultados similares con diferentes instalaciones. Las tintas se eligen para representar correctamente las imágenes más comunes. En ciertos campos, como la reproducción de obras de arte, a veces se utilizan tintas especialmente seleccionadas para una gama particular.

Técnicas de reproducción como la hexacromía permiten una ampliación de la gama o una mejora en la finura de la reproducción de los colores más pálidos, por lo que la pantalla es más visible.

Transformaciones entre CMYK y RGB

General

En la práctica, solo una parte de los colores posibles en la pantalla se puede obtener en el proceso de cuatro colores. Por lo tanto, se debe tener cuidado con los archivos digitales destinados a la impresión. En las paletas de Photoshop , por ejemplo, en el modo CMYK, un signo de exclamación indica colores "no imprimibles".

Para lograr la mejor reproducción posible en la impresión controlada por computadora, el sistema de administración del color utiliza un perfil de color de impresora. Este "perfil" se forma a partir del análisis colorimétrico de un documento impreso con códigos de color conocidos. Se obtiene una tabla de los colores obtenidos en función de los códigos, que permite extrapolar las conversiones necesarias, desde el código que representa el color en memoria al que representa el color obtenido por impresión.

Ninguno de los métodos de conversión presentados a continuación es una separación realista de cuatro colores .

Por otro lado :

Los modelos RGB y CMYK dependen mucho de las características físicas de los dispositivos utilizados: tecnología de visualización, tipo de papel y tintas, tecnología de impresión. Las fórmulas que se exponen a continuación no tienen en cuenta las gamas ni los perfiles del equipo en cuestión.
Hay dos algoritmos diferentes para el cálculo de las proporciones de tinta de color c , m y j . El primero, utilizado por ejemplo por la suite ofimática LibreOffice , calcula las proporciones de color en relación con el espacio total (por lo tanto, incluye el espacio ocupado por el negro). El segundo, utilizado por ejemplo por el software de procesamiento de imágenes GIMP, calcula las proporciones de color con respecto al espacio en blanco (por lo tanto, sin incluir el espacio ocupado por el negro).

Comparación de los dos algoritmos más utilizados
Color de muestra: olivedrab RGB (107, 142, 35)

Algoritmo n o 1 (proporciones calculadas sobre el espacio total)	Algoritmo n o 2 (proporciones calculadas sobre el espacio en blanco)

CMYK calculado por LibreOffice: (14, 0, 42, 44)	CMYK calculado por GIMP: (25, 0, 75, 44)

Principios

En un primer paso, las coordenadas RGB se convierten en coordenadas CMY (cian, magenta, amarillo). Esta transformación es fácil ya que basta con pasar de una lógica aditiva, donde “sumamos” colores al negro, a una lógica sustractiva, donde “restamos” colores al blanco.

\ left ({\ begin {smallmatrix} C \\ M \\ J \ end {smallmatrix}} \ right) = \ left ({\ begin {smallmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \ end {smallmatrix}} \ right ) - \ left ({\ begin {smallmatrix} R \\ V \\ B \ end {smallmatrix}} \ right)

En un segundo paso, se calcula la cantidad de negro (es el mínimo de los tres valores de c , m , y j ) y restarlo de las cantidades calculadas previamente.

En un tercer paso, que dependiendo del algoritmo utilizado, se realiza o no, se reajustan las proporciones según la cantidad de negro utilizado.

La conversión de CMYK a RGB sigue el camino inverso.

Conversión de RGB a CMYK

Sean r , v , b ∈ [0, 1] las coordenadas rojo, verde y azul del color estudiado en el espacio RGB. Si es necesario, será necesario transponer las coordenadas r , v , b del intervalo [0, 255] al intervalo [0, 1] .

Cálculo de las coordenadas C , M , J del espacio CMY

Algoritmo n o 1 (proporciones calculadas sobre el espacio total)	Algoritmo n o 2 (proporciones calculadas sobre el espacio en blanco)
$C = 1-r$ $M = 1-v$ $J = 1-b$	$C = 1-r$ $M = 1-v$ $J = 1-b$

Cálculo de las coordenadas c , m , j , n del espacio CMYK

Algoritmo n o 1 (proporciones calculadas sobre el espacio total)	Algoritmo n o 2 (proporciones calculadas sobre el espacio en blanco)
$n = \ min (C, \, M, \, J)$ ${\ mbox {si}} n = 1 \ {\ begin {cases} c = 0 \\ m = 0 \\ j = 0 \ end {cases}}$ ${\ mbox {de lo contrario}} {\ begin {cases} c = Cn \\ m = Mn \\ j = Jn \ end {cases}}$	$n = \ min (C, \, M, \, J)$ ${\ mbox {si}} n = 1 \ {\ begin {cases} c = 0 \\ m = 0 \\ j = 0 \ end {cases}}$ ${\ mbox {de lo contrario}} {\ begin {cases} c = \ displaystyle {\ frac {Cn} {1-n}} \\ m = \ displaystyle {\ frac {Mn} {1-n}} \\ j = \ Displaystyle {\ frac {Jn} {1-n}} \ end {cases}}$
Los valores resultantes para c , m , j , n están en el intervalo [0, 1]. Luego, generalmente se normalizan a valores entre 0 y 100.

Conversión de CMYK a RGB

Sean c , m , j , n ∈ [0, 1] las coordenadas cian, magenta, amarillo y negro del color estudiado en el espacio CMYK.

Cálculo de los componentes C , M , J del espacio CMY

Algoritmo n o 1 (proporciones calculadas sobre el espacio total)	Algoritmo n o 2 (proporciones calculadas sobre el espacio en blanco)
$C = c + n$ $M = m + n$ $J = j + n$	$C = (c \; \ veces \; (1-n) + n)$ $M = (m \; \ veces \; (1-n) + n)$ $J = (j \; \ veces \; (1-n) + n)$

Cálculo de las componentes r , v , b del espacio RGB

Algoritmo n o 1 (proporciones calculadas sobre el espacio total)	Algoritmo n o 2 (proporciones calculadas sobre el espacio en blanco)
$r = 1-C$ $v = 1-M$ $b = 1-J$	$r = 1-C$ $v = 1-M$ $b = 1-J$
Los valores resultantes de r , v , b están en el intervalo [0, 1]. Por lo general, se normalizan por completo entre 0 y 255.

Apéndices

Etimología

El término de cuatro colores fue construida a finales del XIX ° siglo de una raíz latina , quad , "cuatro" y un griego , Chromia , el color. Los fundamentos técnicos fueron puestos en el XVIII ° siglo por Jacob Christoph Le Blon y sus seguidores. La imprenta pudo imprimir en grandes cantidades y en colores alrededor de 1860. Antes de la estandarización de los colores de impresión alrededor de 1880, se hablaba de cromolitografía y cromotipografía .

Bibliografía

(en) Mark Gatter , Getting it Right in Print: preimpresión digital para diseñadores gráficos , Londres, Laurence King Publishing,2005, 172 p. ( ISBN 978-1-85669-421-6 , leer en línea )

enlaces externos

Notas y referencias

Las pantallas de televisión y de computadora pueden representar aproximadamente la mitad de los colores que la visión humana puede distinguir.

Robert Sève , Ciencia del color: aspectos físicos y perceptuales , Marsella, Chalagam,2009, p. 199
(en) James D. Foley , Andries van Dam , Steven K. Feiner y John F. Hughes , Gráficos por computadora: principios y práctica en C , Lectura, Addison-Wesley Professional,1995, 2 nd ed. , 1175 p. ( ISBN 978-0-201-84840-3 , LCCN 95013631 , leer en línea ) , p. 588.
(en) Adrian Ford y Alan Roberts, " Conversión espacio de color "
Foley y col. 1995 , pág. 589.
Charles Gravier , " Método de impresión en color: impresión a cuatro colores ", Photo-Revue ,Julio 1906.
" Dibujos cromotipográficos ", Diario divertido ,15 de junio de 1861, p. 8 ( leer en línea ).