U11 Farbprofil-Klassen (MP GTprint-AP2015)

Farbmanagement bedeutet, das Anpassen der Farbdarstellung auf den beteiligten Geräten (Scanner, Monitor, Proofdrucker, Printer, Druckmaschine, Beamer, …).

Um auf allen Geräten möglichst einheitliche Farben darzustellen, benötigt man Profile der einzelnen Geräte, die die Farbeigenschaften der Geräte kennen.

Um die verschiedenen Geräte auf einander abzustimmen hat die ICC (International Color Consortium) den PCI (profile connection space) eingeführt. Dies ist ein geräteunabhängiger Austauschfarbraum (z.B. CIE-Lab) und ist der Referenzfarbraum und die Schnittstelle zwischen den Geräten.

In diesem Farbraum werden die Farbräume und die Farbmodelle der verschiedenen Geräte transformiert und für die Anpassung an die unterschiedlichen Farbräume codiert. Die Codierung erfolgt gemäß dem CIE-Farbraum.

Die PCS-Plattform liegt zwischen den Peripheriegeräten und passt die Farbmodelle aneinander an, weil Displays nach dem RGB-Farbmodell, Drucker hingegen nach dem CMYK-Farbmodell arbeiten. Außerdem werden die Farbräume, die vom Farbmodell, den Geräten und Herstellern abhängen, aneinander angepasst.

 

 

Man unterscheidet folgende Profilklassen (Classes):
in der Abbildung erkennt man, dass es sich um ein Output-Profil handelt. Rendering Intent ist perceptual, also fotografisch oder wahrnehmungsorientiert. Der Austauschfarbraum  (PCS-Profile ConectionSpace) ist Lab.

  • Display-Profile (mntr): für Anzeigegeräte wie Monitore
  • Input-Profile (scnr):  für Eingabegeräte wie Scanner, Digitalkameras
  • Output-Profile (prtr):  für Ausgabegeräte wie Tintenstrahldrucker, Druckmaschinen bzw. Druckprozesse.
  • Device Link-Profile (link):  zur direkten Verrechnung zweier ähnlicher Ausgabegeräte, z. B. zwei Druckprozesse wie Tiefdruck und Bogenoffset. Auch für Farbproofdrucke. Diese Profile enthalten CMYK-zu-CMYK-Tabellen und werden z. B. in der Umrechnung von Anzeigen-Druckvorlagen (besonders PDF/X-3) genutzt. Hierbei bleibt der Schwarzaufbau erhalten und wird nicht wieder über Lab in neue CMYK-Zusammensetzungen umgerechnet. (Schatten bleiben Schwarz und werden nicht zu c+m+y+k)

 

Grundsätzlich enthalten die ICC-Profile die Umrechnung der Gerätefarben in den PCS (Profil conection space) und zurück und das für jeden Render-Intent.

Ausnahme: Device-Link-Profile

Diese Profile umgehen den PCS, damit für CMYK-Daten der Schwarzaufbau nicht verloren geht.

 

 

 

Monitor Profile

= Matrixprofile mit linearen Eigenschaften, kleine Dateigröße (4-8 KB), PCS, 3×3-Matrix) 

Die Matrix-basierte Transformation mit Tonwertreproduktionskurve wird benutzt, wenn der zu beschreibende Prozess bzw. das zu charakterisierende Gerät ein lineares Verhalten zwischen geräteabhängigen Ansteuerungswerten und den resultierenden Farbwerten aufweist. Hierbei wird anstelle des CIELAB-Farbraums der intensitätslineare CIEXYZ-Farbraum verwendet. Ein solches Verhalten findet man annähernd bei Bildschirmen, insbesondere CRT-Monitoren, und Scannern, nicht aber bei den meist nichtlinearen Druckprozessen. Diese müssen mit Hilfe von mehrdimensionalen Tabellen beschrieben werden. Matrix-basierte Profile besitzen eine sehr geringe Dateigröße, diese liegt bei 4 KByte bis ca. 8 KByte. Sie eignen sich demzufolge hervorragend zur Definition eines Arbeitsfarbraums. Bei der Verwendung von Matrix-Profilen ist sichergestellt, dass gleichwertige RGB-Kombinationen auch immer neutral wiedergegeben werden.

Der exakte Zusammenhang zwischen den geräteabhängigen RGB-Farbwerten und dem PCS [„Profile Connection Space“] ist für das Matrixmodell in der Abbildung dargestellt, wobei die Berechnung in beide Richtungen zulässig und korrekt ist. In Abb. 2 werden die RGB-Werte mit Hilfe der TRC-Kurven linearisiert und anschließend mit einer 3×3-Matrix in die XYZ-Koordinaten des PCS umgerechnet. Für den umgekehrten Fall werden die XYZ-Farbwerte mit der inversen 3×3- Matrix zu linearen RGB-Werten umgerechnet und stellen nach der Anwendung der inversen TRC-Kurven die korrespondierenden Gerätefarben dar.

Quelle: Fogra

 

Eingabe Profile

Ausgabe Profile

LUT (LookUpTable)
Die mehrstufige Umrechung mit LUTs wird im Folgenden beschrieben und beinhaltet jeweils: ¬ eine mehrdimensionale Tabelle ¬ für jeden Eingabekanal je eine Tonwertreproduktionskurve ¬ für jeden Ausgabekanal je eine Tonwertreproduktionskurve ¬ zusätzliche Matrizen bei spezifischen V4-Profil-Tags Eine mehrdimensionale Tabelle kann man sich für das Beispiel der wahrnehmungsorientierten Farbseparation [z. B. ECI-RGB nach ISOcoated] als Umrechnung von einem Farbsystem mit drei Koordinaten in eine Farbbeschreibung mit vier Koordinaten am besten als einen Würfel [Abb] mit einem Netz aus Stützstellen vorstellen. In diesem Beispiel ist die Transformation der RGBWerte nach CIELAB mit Hilfe des Quellprofils vorausgegangen. Für jeden Gitterpunkt im Lab-Raum sind die jeweils zugeordneten Koordinaten [CMYK-Werte] der Zielfarbbeschreibung abgelegt. Die RGB-Werte R=G=B=128 werden gemäß der Matrix-TRC-Transformation des ECI-RGB-Profils in die CIELAB-Koordinaten [L* = 61, a* = 0, b* = 0] transformiert. Die wahrnehmungsorientierte Separation mit dem ISOcoated-Profil erfolgt in der BtoA0-Tabelle, wobei sich die Werte [C = 38, M = 30, Y = 28, K = 11] ergeben. Für CIELAB-Werte, die nicht auf einem Gitterpunkt liegen, müssen anhand der CMYK-Werte der benachbarten Punkte die zutreffenden Werte interpoliert werden. Letzteres wird durch eine im Betriebssystem des Rechners vorhandene CMM realisiert.

In der Abbildung wird die Abfolge der Umrechnungen für den Fall skizziert, dass die Tonwertreproduktionskurven die Eingabe- und Ausgabewerte unverändert lassen. Die CIELAB-Werte werden hier unverändert in die dreidimensionale Farbtabelle [CLUT] übernommen, wobei für einen ausgewählten Punkt die resultierenden CMYK-Werte abgebildet sind. Diese werden in der Abbildung nicht mehr verändert, was zu linearen Übertragungskurven führt. In der täglichen Praxis wird diese Korrekturmöglichkeit häufig für globale Farbkorrekturen wie z. B. eine höhere oder niedrigere Tonwertzunahme verwendet.

Device Link Profile

Wenn man bereits CMYK Dateien hat und z.B. für coated (gestrichenes Papier) separiert hat und auch z.B. schwarze Schrift im Bild hat (schwarz = K) und nun erfährt, dass nun doch auf einem ungestrichen Papier gedruckt werden soll. Wenn man nun ein normales ICC-Profil für die Farbkonvertierung benutzen würde, würde über den Austauschfarbraum (PCS) (Lab) ohne die Informationen über den Schwarzaufbau wieder in Lab gewandelt und diese Farbwerte wieder in CMYK. Leider sind diese CMYK-Werte für das Schwarz nun wieder vierfarbig und das ist z.B. für Schrift und Schatten nicht gewollt….
Dafür sind die Device-Link-Profile zuständig.

1. Definition

Es handelt sich hierbei um eine spezielle Variante von ICC-Profilen, die eine Farbtransformation direkt von der Quelle zum Ziel in EINEM Profil abbildet. Jede Farbe des Quellfarbraums wird also direkt in einer bestimmten Farbe des Zielfarbraums abgebildet. Dabei können Quell- und Zielfarbraum je nach Einsatzzweck eines DeviceLink-Profils unterschiedlich oder gleich sein. Anders als bei ICC-Profilen, die als Quell- und Zielprofile frei kombinierbar sind, wird für jede spezifische Aufgabe ein spezielles DeviceLink-Profil berechnet. DeviceLink-Profile sind von der ICC (International Color Consortium) spezifiziert.

2. Vorteile von DeviceLink-Profilen gegenüber Standard ICC-Profilen

DeviceLink-Profile ergänzen den Einsatz von Standard ICC-Profilen, um für bestimmte Aufgaben die Schwächen einer ICC-Profil basierten Farbkonvertierung gezielt zu umgehen. Diese liegen hauptsächlich in der Transformation von CMYK zu CMYK und in einer maßgeschneiderten Konvertierung bzw. Optimierung für ganz bestimmte Einsatzzwecke – z. B. Erhaltung einer in rein Schwarz aufgebauter Schrift eines Bildes.

Ein weiterer Vorteil der DeviceLink-Technologie besteht darin, dass Farbdaten nur dort verändert werden können, wo dies effektiv notwendig ist. Wenn keine Änderung notwendig ist, so wird die Separation auch nicht verändert – ein Punkt, der bei der ICC-Profil basierten Umwandlung schlicht unmöglich ist!

3. Schwächen ICC-basierter Farbraumtransformation

Für eine Umrechnung bereits „separierter“ CMYK-Druckdaten ist ein rein ICC-Profil basierter Ansatz nicht optimal, weil dabei architekturbedingt einige Eigenschaften der CMYK-Originaldaten verloren gehen. Dies liegt darin begründet, dass eine Wandlung von CMYK (4-kanalig) nach CMYK (4-kanalig) per ICC-Profilen immer über den geräteunabhängigen Farbraum Lab (3-kanalig) und damit zwangsweise zu einer kompletten Neuseparation der bereits separierten Daten führt – mit teilweise unvorhersehbaren und drucktechnisch unerwünschten Resultaten.

Insbesondere dort, wo komplette Druckdaten (z. B. als PDF) von CMYK nach CMYK gewandelt werden müssen, eignen sich DeviceLink-Profile, da hier eine gezielte Steuerung des Farbaufbaus möglich ist, um z. B. bestimmte Farben oder Farbkombinationen zu erhalten.

Prominentestes Beispiel ist der Schwarzaufbau, der über die Wandlung mittels eines DeviceLink-Profils erhalten werden kann. So können Sie sicher sein, dass ein rein Schwarz aufgebauter Text oder ein technischer Ton auch nach der Wandlung nur aus reinem Schwarz besteht. Ebenso können unbunt aufgebaute Töne (CMK, MYK, CYK) erhalten bleiben oder Kombinationen aus Primär- bzw. Sekundärfarben.

 

Es gibt drei Arten von Profilen: Matrix-Profile, Device-Link-Profile und LUT-Profile. Letztere enthalten eine umfangreiche Zuordnungstabelle und brauchen daher vergleichsweise viel Speicherplatz. Dagegen sind Matrix-Profile ziemlich klein, weil sie nur Eckdaten enthalten, aus denen alle Zwischentöne ermittelt werden können.

In der grafischen Darstellung erkennt man Matrix-Profile an ihrem einfachen Grundriss und ihren relativ glatten Kanten. LUT-Profile können einen wie auch immer gearteten Grundriss haben, also auch mit sehr vielen Ecken oder frei geformt.

Zunächst steckt in jedem Profil eine Menge Meta-Information: Dazu gehören der Name des Profils, sein Hersteller, die Art des Profils (Geräte- oder Arbeitsfarbraum), das verwendete Farbsystem u. v. m.

Dann gibt es die eigentliche Farb-Information. Im Fall von kompakten Matrix-Profilen ist das eine überschaubare Anzahl von Werten, die die am stärksten gesättigten Grundfarben definieren. Dazu kommen Farbkurven, die die Berechnung der Zwischenwerte vorgeben.
Im Fall von LUT-Profilen (LUT steht für „LookUpTable“) gibt es wesentlich mehr Werte, die eine richtige Farb-Zuordnungstabelle bilden; je genauer das Profil ausgemessen ist, umso mehr einzelne Werte stehen da drin, und umso weniger Zwischenwerte müssen später vom CMM berechnet werden. Daher können genau gemessene LUT-Profile mehr als 1 MB groß werden, während Matrix-Profile oft nur wenige KB brauchen.

Schließlich enthält jedes Profil auch noch eine Definition des Weißpunktes.

Quelle: http://fotovideotec.de/farbmanagement/13_aufbau_anwendung_icc-profile.html

 

 

Links:

http://www.wisotop.de/ICC-Profile-Aufbau.shtml

http://www.picolor.com/7-icc-profile-%E2%80%93-print-proof-softproof-separation/

PDFs:

Hier das wichtigste zu den Profilklassen:  http://www.cm-partner.eu/services/know-how/pdf/ICCView-Colormanagement_cm.pdf

Auch die Fogra hat PDFs über die Profilklassen im Angebot: http://www.fogra.org/files/1296039375mvcformFilemember_112_FB10045.pdf

Hier ein PDF zu den Device Link Profilen: http://www.juttabock.de/artikel/download/V1106_devicelink.pdf

Farbmodelle und Farbräume (Filme)

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