Geometry & Graphics Geometry & Graphics Геометрия и графика 2308-4898 18200 10.12737/article_59bfa789185862.08033475 Компьютерная графика Computer graphics Компьютерная графика Computer Visual Representation For the Color Gamut of Reproduction Systems For Multicolor Image Компьютерное визуальное представление цветового охвата систем воспроизведения многокрасочного изображения Варепо Л. Г. Varepo L. G.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Трапезникова О. В. Trapeznikova O. V. Панчук К. Л. Panchuk K. L. Panchuk_KL@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Ляшков А. А. Lyashkov A. A.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Голунов А. В. Golunov A. V.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Омский государственный технический университет Омск Россия Omsk State Technical University Omsk Russian Federation Омский государственный технический университет Омск Россия Omsk State Technical University Омск Russian Federation Омский государственный технический университет Омск Россия Omsk State Technical University Omsk Russian Federation Омский государственный технический университет Омск Россия Omsk State Technical University Omsk Russian Federation Омский государственный технический университет Омск Россия Omsk State Technical University Omsk Russian Federation 5 3 86 91 https://naukaru.ru/en/nauka/article/18200/view

Методы геометрического моделирования поверхностей широко используются для конструирования различных пространственных фигур. В колориметрической системе XYZ цвета находятся на равном с точки зрения геометрии расстоянии. Это не дает полного визуального представления цветового охвата системы воспроизведения многокрасочного изображения. Компьютерная визуализация сопутствующих картин при оценке точности воспроизведения многокрасочного изображения — одна из первостепенных задач. В работе представлены результаты практической реализации геометрической модели и программного обеспечения для оценки цветовоспроизведения печатной системы, построения тел охвата цветов и проекционное представление геометрических моделей воспроизводимых цветов для различных систем воспроизведения: аддитивного и автотипного синтеза цвета. Построение тела цветового охвата осуществляется в цветовом пространстве CIE L*a*b*. Цвет представляется в виде одной координаты светлоты яркости и двух цветоразностных координат цветности. В автоматизированном режиме с помощью программных средств выполнен расчет объема тела цветового охвата. Расчет цветового охвата системы воспроизведения осуществляется с помощью алгоритма Qhull (Quickhull), который реализован в программе Matlab. Рассмотрена практическая реализация алгоритма на примере струйной системы печати на базе Epson 3880. Построение проекций поверхностей тел цветового охвата осуществлялось в светах (значение яркости L = 80), средних тонах (значение яркости L = 50) и тенях (значение яркости L = 20). Произведено сечение построенных поверхностей тел охвата. Показаны результаты компьютерной визуализации геометрических моделей, интерпретирующих точность воспроизведения многокрасочного изображения по отношению к оригиналу. Представлен вывод о цветовоспроизведении рассматриваемых систем.

Methods of surfaces’ geometric simulation are widely used for construction of different solid figures. Colours at the XYZ color system are located at the same distance stated geometrically. It doesn't generate a complete visual presentation for the color gamut of reproduction system for multicolor image. The computer visualization of correspondent pictures at multicolor image’s reproduction accuracy estimation is one of priority tasks. In this paper have been presented results related to practical implementation of geometrical model and software for evaluation of printing system’s color reproduction, construction of color gamut bodies, and a projection representation of reproducible colors’ geometric models for different playback systems: additive and autotype synthesis of color. The color gamut construction is performed over CIE L*a*b* color space. The color is presented as the one lightness coordinate and two color-difference coordinates of chromaticity. A color gamut body volume calculation has been performed in automated mode using software tools. Calculation of the playback system’s color gamut is carried out with Qhull (Quickhull) algorithm realised in the Matlab software. The practical algorithm realisation has been considered on example of ink jet printing based on Epson 3880. The color gamut bodies’ surfaces projections construction was performing in light tones (lightness L = 80), middle tones (L = 50), and shadow tones (L = 20). Has been performed a section of the color gamut bodies’ constructed surfaces. Have been demonstrated the results of computer visualization for geometrical models interpreting the multicolor image’s reproduction accuracy relative to the original.

 графическая модель воспроизводимых цветов тело цветового охвата система координат L*a*b*. graphical model of reproducible colors color gamut body L*a*b* coordinate system.

ВведениеЦветовой охват системы печати представляет собой замкнутую область, ограничивающую весь диапазон воспроизводимых системой цветов [4; 7]. Построение цветового охвата базируется на выборе шкалы оценки цветового охвата, на методах геометрического моделирования поверхностей [5; 6], используемых для конструирования пространственных фигур, моделирующих тела цветового охвата, на оценке количественных и качественных критериевцветового охвата, на методах компьютерного представления полученной информации [3; 15; 16; 19; 20].

Варепо Л.Г. Программа оценки цветовоспроизведения печатной [Текст] / Л.Г. Варепо, В.В. Голунов, О.В. Трапезникова // Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 17108 от 30.05.2011. - М.: ОФЭРНИО ИНИМ РАО, 2011, № 50201150701 от 27.05.2011. Varepo L. G., Golunov V.V., Trapeznikova O.V. Programma otsenki tsvetovosproizvedeniya pechatnoy sistemy [Program for assessing the color reproduction of the printed system]. Svidetel'stvo o registratsii elektronnogo resursa № 17108 ot 30.05.2011 [Certificate of registration of electronic resource No. 17108 dated 30.05.2011]. Moscow, OFERNIO INIM RAO Publ., 2011, I. 50201150701 ot 27.05.2011. Варепо Л.Г. Программный продукт для оценки цветовоспроизведения печатной системы системы [Текст] / Л.Г. Варепо, О.В. Трапезникова // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2014619696 от 19.09.2014. - М.: ФИПС, 2014. Varepo L.G., Trapeznikova O.V. Programmnyy produkt dlya otsenki tsvetovosproizvedeniya pechatnoy sistemy [Software product for assessing the color reproduction of the printed system of the system]. Svidetel'stvo o registratsii programmy dlya EVM № 2014619696 ot 19.09.2014 [Certificate of registration of computer program No. 2014619696 dated 19.09.2014]. Moscow, FIPS Publ., 2014. Варепо Л.Г. Оценка цветопередачи оттисков в процессе воспроизведения изображения на упаковочных картонах [Текст] / Л.Г. Варепо, В.В. Голунов // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - 2009. - № 5. - С. 3-9. Varepo L.G., Golunov A.V. Otsenka tsvetoperedachi ottiskov v protsesse vosproizvedeniya izobrazheniya na upakovochnykh kartonakh [Evaluation of the color reproduction of impressions in the process of image reproduction on packaging cartons]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Problemy poligrafii i izdatel'skogo dela [Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Problems of printing and publishing]. 2009, I. 5, pp. 3-9. Домасев М.В. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения [Текст] / М.В. Домасев, С.П. Гнатюк. - СПб.: Питер, 2009. Domasev M.V. Tsvet, upravlenie tsvetom, tsvetovye raschety i izmereniya [Color, color management, color calculations and measurements]. St. Petersburg, Piter Publ., 2009. Иванов Г.С. Фрактальная геометрическая модель микроповерхности [Текст] / Г.С. Иванов, Ю.В. Брылкин // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 1. - С. 4-11. - DOI: 10.12737/18053. Ivanov G.S., Brylkin Yu.V. Fraktal'naya geometricheskaya model' mikropoverkhnosti [Fractal geometric model of a microsurface]. Geometriya i grafika [Geometry and graphics]. 2016, V. 4, I. 1, pp. 4-11. DOI: 10.12737/18053. Короткий В.А. Компьютерное моделирование кинематических поверхностей [Текст] / В.А. Короткий, Л.И. Храмова, Е.А. Усманова // Геометрия и графика. - 2015. - Т. 3. - № 4. - С. 19-26. - DOI: 10.12737/17347. Korotkiy V.A., Khramova L.I., Usmanova E.A. Komp'yuternoe modelirovanie kinematicheskikh poverkhnostey [Computer simulation of kinematic surfaces]. Geometriya i grafika [Geometry and graphics]. 2015, V. 3, I. 4, pp. 19-26. DOI: 10.12737/17347. Кузнецов Ю.В. Введение в проблемы цветовой коммуникации [Текст]: монография / Ю.В. Кузнецов. - СПб.: Изд-во СПГУТД, 2011. Kuznetsov Yu.V. Vvedenie v problemy tsvetovoy kommunikatsii [Introduction to the problems of color communication]. St. Petersburg, FGBOU VPO «SPGUTD» Publ., 2011. Пожарский А.О. Разработка метода оптимизации цветовых характеристик колорантов для цветной печати [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / А.О. Пожарский. - М., 2007. - 240 с. Pozharskiy A.O. Razrabotka metoda optimizatsii tsvetovykh kharakteristik kolorantov dlya tsvetnoy pechati. Kand. Diss. [Development of a method for optimizing the color characteristics of colorants for color printing. Cand. Diss]. Moscow, 2007. 240 p. Розенберг А. От Европы к ISO. Что означает новая цветовая шкала для офсетной печати? [Текст] / А. Розенберг // Известия вузов. Проблемы полиграфии и изд. дела. - 2005. - № 4. - С. 21-25. Rozenberg A. Ot Evropy k ISO. Chto oznachaet novaya tsvetovaya shkala dlya ofsetnoy pechati? [What does the new color scale mean for offset printing?]. Izvestiya vuzov. Problemy poligrafii i izd. dela [Proceedings of universities. Problems of polygraphy and ed. Business]. 2005, I. 4, p. 21-25. Синяк М. Воспроизведение цвета в лабораторных условиях [Текст] / М. Синяк, Д. Лаконкин // КомпьюАр. - 2007. - № 3. - С. 16-22. Sinyak M., Lakonkin D. Vosproizvedenie tsveta v laboratornykh usloviyakh [Reproduction of color in laboratory conditions]. Komp`yuAr [CompuAr]. 2007, I. 3, p. 16-22. Cтефанов С. Цвет, его названия и шкалы как эталоны цвета [Текст] / С. Стефанов // Вестник технологии в обл. полигр. и печатной рекламы. - 2005. - № 3. - С. 8-12. Stefanov S. Tsvet, ego nazvaniya i shkaly kak etalony tsveta [Color, its names and scales as standards of color]. Vestnik tekhnologii v oblasti poligraficheskoy i pechatnoy reklamy [Bulletin of technology in the region. Polygraph. And printed advertising]. 2005, I. 3, p. 8-12. Син Х.Ч. Сравнительная оценка методов сжатия цветовых пространств в процессе подготовки изображений к полиграфическому воспроизведению [Текст] / Х.Ч. Син // Вестник МГУП. - 2006. - № 6. - С. 47-49. Sin Kh.Ch. Sravnitel'naya otsenka metodov szhatiya tsvetovykh prostranstv v protsesse podgotovki izobrazheniy k poligraficheskomu vosproizvedeniyu [Comparative evaluation of methods of compression of color spaces in the process of preparation of images for polygraphic reproduction]. Vestnik MGUP [Vestnik MGUP]. 2006, I. 6, pp. 47-49. Уварова Р.М. Зрение и цветовосприятие [Текст] / Р.М. Уварова, А.В. Чуркин // Вестник технологии в обл. полигр. и печатной рекламы. - 2005. - № 1. - С. 4-7. Uvarova R.M., Churkin A.V. Zrenie i tsvetovospriyatie [Vision and color perception]. Vestnik tekhnologii v oblasti poligraficheskoy i pechatnoy reklamy [Bulletin of technology in the region. Polygraph. And printed advertising]. 2005, I. 1, pp. 4-7. Frank E. Damit aus "Himbeerrot" nicht plotzlich "Erdbeerrot" wird [Farben], Dtsch. Drucker. 2009. Vol. 45. No. 19. Pp. 18-20. (in German). Frank E. Damit aus "Himbeerrot" nicht plotzlich "Erdbeerrot" wird [Farben], Dtsch. Drucker, 2009. Vol. 45. No. 19. S. 18-20. (in German). Haoxue L. Ink feeding control based on measured ink density // IEEE Conference Publications. 2012. Pp. 1376-1380. Haoxue L. Ink feeding control based on measured ink density // IEEE Conference Publications. 2012. pp. 1376-1380. Jiang M.A. Hue linear color space based on multi-grid optimization and standard color-difference formulas // IEEE Conference Publications. 2015. Pp. 5150-5154. Jiang M.A. Hue linear color space based on multi-grid optimization and standard color-difference formulas // IEEE Conference Publications, 2015. Pp. 5150-5154. IEC 61966-2.1: Colour measurement and management in Multimedia systems and equipment. Part 2.1: Colour management in multimedia systems - Default RGB colour space - sRGB. IEC 61966-2.1: Colour measurement and management in Multimedia systems and equipment. Part 2.1: Colour management in multimedia systems - Default RGB colour space - sRGB. ISO 15076 1. Image technology colour management - Architecture, profile format and data structure (2005). ISO 15076 1. Image technology colour management - Architecture, profile format and data structure (2005). Kazuya Y. Color image enhancement in HSI color space without gamut problem // IEEE Conference Publications, 2014. Pp. 578-581. Kazuya Y. Color image enhancement in HSI color space without gamut problem // IEEE Conference Publications, 2014. Pp. 578-581. Liu F. An efficient detection method for rare colored capsule based on RGB and HSV color space // IEEE Conference Publication, 2014. Pp. 175-178. Liu F. An efficient detection method for rare colored capsule based on RGB and HSV color space // IEEE Conference Publication, 2014. Pp. 175-178. Method of Measuring and Specifying Color Rendering Properties of Light Source, CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), 1995, 133. Method of Measuring and Specifying Color Rendering Properties of Light Source, CIE (Commission Internationale de l'Eclairage), 1995, 133. Varepo L.G., Golunov A.V., Golunova A.S., Trapeznikov O.V., Nagornova I.V. Method of calculation volume of the color gamut body // Testing and Measurement: Techniques and Applications: Proceedings of the 2015 International Conference on Testing and Measurement Techniques Testing (January 16-17, 2015). London: Taylor & Francis Group, 2015. Pp. 69-71. DOI: 10.1201/b18470-18. Varepo, L.G., Golunov A.V., Golunova A.S., Trapeznikov O.V., Nagornova I.V. Method of calculation volume of the color gamut body // Testing and Measurement: Techniques and Applications: Proceedings of the 2015 International Conference on Testing and Measurement Techniques Testing (January 16-17, 2015). London: Taylor - Francis Group, 2015. pp. 69-71. DOI: 10.1201/b18470-18. Wyszecki G., Stiles W. Color Science. Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulas. - Willey, New York, 2000. 950 p. Wyszecki G., Stiles W. Color Science. Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulas. Willey, New York, 2000. 950 p.