„Farbmanagement“ – Versionsunterschied
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== Allgemein == |
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Mit '''Farbmanagement''' (engl. color management, abgekürzt CMS, nicht zu verwechseln mit [[Content-Management-System]]) soll erreicht werden, dass eine Vorlage, die mit irgendeinem [[Eingabegerät]] erfasst wurde, an einem beliebigen [[Ausgabegerät]] möglichst ähnlich wiedergegeben wird. Beispielsweise soll ein Monitor (Ausgabe) die Farben der Fotos einer Digitalkamera (Eingabe) möglichst so anzeigen wie die Kamera die Farben "gesehen" hat. Die Aufgabe eines Farbmanagementsystems besteht darin, geräteabhängige Farbbeschreibungen, anhand eines Geräteprofils, in einen Standardfarbraum und auch wieder aus diesem heraus zu konvertieren. Dadurch wird erreicht, dass jedes Gerät in einem Farbmanagementsystem die Farben annähernd gleich darstellt. Ein einfaches Beispiel ist der Ausdruck von farbigen Dokumenten, die mit einem Farbmanagementsystem auf dem Monitor und auf dem Ausdruck annähernd identisch aussehen. Als Geräteprofil kommen in der Regel [[ICC-Profil]]e zum Einsatz. Die beteiligten Farbräume sind häufig [[RGB-Farbraum|RGB]] (Digitalkameras und Monitore), [[CIELab]] (Standardfarbraum) und [[CMYK-Farbmodell|CMYK]] (Drucker). Der [[CIELab]] Farbraum dient dabei als Bindeglied zwischen allen anderen Farbräumen und wird deshalb als Profile Connection Space (PCS) bezeichnet. |
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Mit '''Farbmanagement''' ({{enS|colo(u)r management}}) soll erreicht werden, dass eine Vorlage, die mit einem beliebigen [[Eingabegerät]] erfasst wurde, an einem beliebigen [[Ausgabegerät]] mit möglichst ähnlichen Farben wiedergegeben wird. Farbmanagement kann allerdings niemals 100 % Übereinstimmung liefern, da kein Gerät den Bereich aller wahrnehmbaren Farben abdeckt. |
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Neben dem L*a*b*-[[Farbraum]], auf dem die gängigen CMS-Systeme basieren, gibt es auch andere grundsätzlich medienneutrale Farbräume wie etwa L*u*v*, das zwar ursprünglich für den Einsatz in Printmedien konzipiert war, sich jedoch gegen Lab nicht hat durchsetzen können. Auch XYZ und Yxy sind solche physikalischen Räume, denen gemeinsam ist, alle vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Farben, also das sichtbare Licht, darstellen zu können. Jedoch decken sie nicht das gesamte [[Maxwell]]sche (elektromagnetische) [[Spektrum]] ab. |
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Das Farbmanagement bezieht sich in der Regel auf Spezifikationen und Normen, die vom [[International Color Consortium]] (ICC) herausgegeben wurden. |
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Color Management wird beispielsweise häufig in der Druck,- Foto- und Werbeindustrie eingesetzt. Die Nachfrage nach Color Management Lösungen steigt nicht nur bei den Profis, sondern auch bei Hobbyfotografen und ambitionierten Amateuren stetig an. Software mit innovativen Technologien, wie das True-Color-Technology-System (TCT), können mittlerweile die Nachfrage nach modernen und vollautomatischen Kalibrierungsprogrammen zu günstigen Preisen erfüllen. |
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== Grundlagen == |
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Die Aufgabe eines Farbmanagementsystems besteht darin, bei der Weitergabe von Bildinformationen zwischen Geräten und Programmen diese zu so zu konvertieren, dass in der Verarbeitungskette ein möglichst geringer Verlust der Farbinformation entsteht. Beim Farbmanagement werden folgende Komponenten verwendet: |
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Die "Übersetzung" der Farbdaten eines Gerätes in den Color Connection Space wird anhand von so genannten Profilen durchgeführt. Analog wird die Übersetzung aus dem Color Connection Space in gerätespezifische Farbdaten durchgeführt. |
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Das gängige Format der Profile ist [[ICC-Profil|ICC]]. Diese Profile müssen pro Gerät (Monitor, Digitalkamera, Scanner, etc.) vorliegen und enthalten Übersetzungstabellen, anhand derer die Konvertierung der Farbdaten vom einen in den anderen Farbraum vorgenommen wird. Dabei ist es wesentlich, dass ein Profil immer nur für einen bestimmten Zustand des betreffenden Geräts gilt, wird also zum Beispiel die [[Papier|Papiersorte]] von einem weißen auf ein gelbliches Papier gewechselt, so führen dieselben CMYK-Werte zu abweichenden Farben. Ähnliches gilt für [[Bildschirm|Monitore]], wenn zum Beispiel am [[Helligkeit|Helligkeitsregler]] gedreht wird. |
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* ''Geräteabhängige Farbprofile'' ({{enS|Device Connection Space}}, DCS). Der DCS umfasst den für das Gerät relevanten Ausschnitt der wahrnehmbaren Farben. Farben außerhalb des DCS kann das Gerät nicht verarbeiten. Als Geräteprofil kommen in der Regel [[ICC-Profil]]e zum Einsatz. Das Geräteprofil beschreibt die Abweichung des Gerätes zum Austausch-Farbraum. Bei der Bildaufnahme wird üblicherweise das Profil des Aufnahmegerätes in die Bilddatei eingebettet. Falls kein Farbprofil eingebettet wird, dann wird bei der Weiterverarbeitung als Farbraum normalerweise [[SRGB-Farbraum|sRGB]] angenommen. Die beteiligten '''gerätespezifischen Farbräume''' beruhen häufig auf dem ''[[RGB-Farbraum|RGB-Farbmodell]]'' (für Digitalkameras und Monitore), oder dem ''[[CMYK-Farbmodell]]'' (für Drucker). |
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== Profilerstellung == |
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* ''Geräteunabhängiger Austausch-Farbraum'' ({{enS|Profile Connection Space}}, PCS). Der PCS beruht auf [[CIELab]] oder [[CIE-Normvalenzsystem|CIEXYZ]] und kann alle wahrnehmbaren Farben darstellen. Er dient als Bindeglied zwischen den anderen Farbräumen und wird daher manchmal auch als Verbindungs-Farbraum bezeichnet. |
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Die Profilerstellung basiert auf einer Farbmessung. Dabei werden Farben, deren genauer Farbwert bekannt ist, vom Gerät wiedergegeben und dann die Darstellung mit dem bekannten Wert verglichen. Daraus entsteht ein [[Gamut]] der die Fähigkeit der Farbwiedergabe eines Geräte beschreibt. Je nach Gerätetyp erfolgt die Erstellung von Profilen auf unterschiedliche Art und Weise. Profile müssen regelmäßig neu generiert werden, da sich insbesondere Monitore im Laufe der Zeit verändern. Herstellerprofile etwa sind nur für die Serie, nicht jedoch für das spezifische Gerät passend. |
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Die Umrechnung von einem Geräte-Farbraum in einen Austausch-Farbraum ist verlustfrei, da der Austausch-Farbraum größer ist und den DCS komplett umfasst. Die Umrechnung in die Gegenrichtung ist immer verlustbehaftet, da kein Gerät alle wahrnehmbaren Farben darstellen kann. |
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'''Monitore''' |
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In den meisten bildverarbeitenden Anwendungen von Kamera über Mobilgeräte und PC bis Drucker ist ein Farbmanagement aktiv, ohne dass der Benutzer eingreift. |
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Zur Monitorprofilerstellung kommt ein Farbmessgerät und eine dazu passende Software zum Einsatz. Das Farbmessgerät ist mit dem Messcomputer und der Software verbunden und wird normalerweise in der Mitte des Monitors positioniert. Nach dem Start des Messlaufes stellt die Software auf dem Monitor, unterhalb des Farbmessgerätes, nacheinander Farben dar, deren genauer RGB-Wert der Software bekannt ist. Das Farbmessgerät liefert den CIELab-Wert der tatsächlich sichtbaren Farbe an die Software zurück. Nachdem diese Prozedur für alle RGB-Werte durchlaufen wurde kann jeder möglichen RGB-Farbe ein CIELab-Wert zugeordnet werden. |
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Beispiel: Die Software stellt ein perfektes Rot = RGB (255,0,0) dar. Das Messgerät liefert zurück, dass der Monitor den Wert CIELab (0.70, 0.20) anzeigt. Damit kann jeder Wert aus RGB nach CIELab übersetzt werden. In der Regel sind Monitore nicht in der Lage alle RGB-Werte wiederzugeben. Das führt dazu, dass verschiedenen RGB-Werten gleiche CIELab-Werte zugewiesen werden. |
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In professionellen Anwendungen, wie in der Druck-, Foto-, Film- und Werbeindustrie, hat der Benutzer Möglichkeiten den Farbmanagementprozess zu optimieren und beispielsweise den Einfluss des Druckerpapiers oder der Betriebsbedingungen der Geräte auf die Farbwiedergabe zu berücksichtigen. Die Nachfrage nach individuelleren Farbmanagement-Lösungen steigt aber nicht nur im professionellen Bereich, sondern auch bei Hobbyfotografen und ambitionierten Amateuren stetig an. |
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* RGB (255,0,0) = CIELab (0.70, 0.20) |
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* RGB (254,0,0) = CIELab (0.70, 0.20) |
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* RGB (253,0,0) = CIELab (0.70, 0.20) |
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* RGB (252,0,0) = CIELab (0.70, 0.20) |
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* ... |
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=== Beispiel === |
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An einem anderen Monitor könnte das Ergebnis wie folgt aussehen |
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Ein einfaches Beispiel ist der Ausdruck von farbigen Bildern, die mit einem Farbmanagementsystem auf dem Monitor und auf dem Ausdruck annähernd identisch aussehen sollen. Erklärt wird die typische Verarbeitungskette: |
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Im Beispiel der Bildverarbeitung wird bei der Bildaufnahme eine Bilddatei z. B. im Format [[JPEG]] erzeugt. Das Gerät verwendet dabei sein Geräteprofil, um die aufgenommenen Farben in einen üblichen Farbraum (z. B. [[SRGB-Farbraum|sRGB]] oder [[AdobeRGB]]) umzurechnen, bevor es die Bilddatei ausgibt. Die erstellte Datei enthält eine Information über den verwendeten Farbraum. |
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* RGB (255,0,0) = CIELab (0.73, 0.26) |
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* RGB (254,0,0) = CIELab (0.72, 0.25) |
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* RGB (253,0,0) = CIELab (0.71, 0.24) |
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* RGB (252,0,0) = CIELab (0.71, 0.23) |
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* ... |
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Wenn das Bild im Computer verwendet wird, dann wird es zuerst verlustfrei in den Austausch-Farbraum umgerechnet. Die Ansteuerung von Geräten erfolgt im Computer mit so genannten [[Gerätetreiber]]n. Die Treiber-Software kennt das Farbprofil des angeschlossenen Gerätes, wie z. B. Monitor oder Drucker. Das hinterlegte Farbprofil des Druckers gilt für den Fall, dass die Standard-Tinte und ein Standard-Papier verwendet werden. Bei der Druckausgabe wird die Bildinformation optimal umgerechnet, so dass der Benutzer bei einer Standard-Beleuchtung einen möglichst geringen Farbunterschied zum Original wahrnimmt. |
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Diese charakteristischen, gerätespezifischen Eigenheiten der Farbwiedergabe sind der Grund, warum Farbmanagement überhaupt zum Einsatz kommt. |
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=== Test der Funktion === |
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In der Praxis bestehen immer wieder Zweifel ob im konkreten Fall das Farbmanagement auch wirklich funktioniert. Das kann man mit geeigneten Test-Dateien, deren Inhalt man kennt, prüfen. |
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Ein Beispiel von 2023 ist die Verarbeitungskette, wenn eine PDF-Datei innerhalb eines Browsers dargestellt wird. Diese Verarbeitungskette funktioniert im Chrome-Browser nicht. Das Farbmanagement ist in dieser Kombination nicht aktiv, obwohl sowohl PDF und auch Chrome (Version 119.0.6045.199) das Farbmanagement unterstützen.<ref>{{Internetquelle |autor=Ernst Pisch |url=https://ernst.pisch.at/Fotografie/Farbmanagement.pdf |titel=Farbmanagement verstehen |datum=2023-07-19 |seiten=34 |sprache=de |abruf=2023-12-01}}</ref> |
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'''Drucker''' |
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== Farbprofil == |
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Die Erzeugung dieser Profile erfolgt für [[Drucker (Peripheriegerät)|Drucker]], indem man eine größere Ansammlung von Farbfeldern (z. B. 1000) oder ein bereits existierendes [[Testchart]], deren genaue [[CMYK]]-Werte bekannt sind, ausdruckt und anschließend die [[CIELab]]-Werte dieser Farbfelder mit einem [[Farbmessgerät]], einem so genannten [[Spektralfotometer]], bestimmt. Somit wird eine Beziehung zwischen CMYK-Werten und CIELab-Farbwerten hergestellt, es ist also bekannt, welche Farbe entsteht (CIELab), wenn eine bestimmte Kombination von CMYK auf diesem Drucker gedruckt wird, bzw. welche CMYK erforderlich sind, um eine bestimmte Farbe zu erreichen. In einem Profilerstellungsprogramm werden die gemessenen Daten in eine Form gebracht, die der Spezifikation des ICC ([[International Color Consortium]]) entsprechen. Es entstehen standardisierte Tabellen, die eine Umrechnung von CMYK in CIELab und umgekehrt erlauben. |
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Ein Farbprofil (auch [[ICC-Profil]] genannt) beschreibt den erreichbaren Farbraum einer Geräteklasse oder eines speziellen Gerätes. Die spezifischen Eigenschaften der Geräte bezüglich der Farbverarbeitung ergeben sich durch Konstruktionsunterschiede, Produktionsschwankungen, Alterungsprozesse und auch Umgebungsbedingungen. |
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Ein Farbprofil verleiht den Zahlen des RGB-Formates eine Maßeinheit relativ zum wahrnehmbaren Farbraum. Die RGB-Farbräume sind verschieden groß. Beispiel: Die technisch mögliche Verarbeitung des rötesten, leuchtendsten Rot ist gerätespezifisch. Das Farbprofil definiert geräteunabhängig, wie rot und wie hell ein Farbpunkt (255,0,0) interpretiert werden soll. Anders ausgedrückt: Ein Farbprofil definiert die genaue Position des Farbpunktes (255,0,0) im Raum der wahrnehmbaren Farben. Und das ebenso für einen maximal grünen und blauen Farbpunkt sowie für Zwischentöne und verschiedene Helligkeitsstufen. |
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Bevor ein Drucker mit Hilfe von Testcharts kalibriert werden kann muss er linearisiert werden. Das geschieht ebenfalls mit einem Testchart, allerdings einem speziellen, auf dem nur Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gedruckt werden. Die Farben werden in verschiedenen Abstufungen von null bis 100 % in z. B. 10 Schritten gedruckt, diese Felder werden dann mit einem Spektralfotometer vermessen. Dieser Schritt ist notwendig um die Druckdichte des Druckers auf Papier zu ermitteln und ggf. zu optimieren. Erst danach können normale farbige Testcharts gedruckt und vermessen werden. |
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Das Standard-Format für Farbprofile wurde vom ICC ({{enS|[[International Color Consortium]]}})<ref>{{Internetquelle |url=https://www.color.org/index.xalter |titel=Homepage des International Color Consortium (ICC) |sprache=en |abruf=2023-12-01}}</ref> entwickelt. Die wichtigsten Versionen sind: |
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Zu beachten ist auch, dass man für jede Tinten/Toner- und Papierkombination ein eigenes Profil erstellen muss um berechenbare und korrekte Druckergebnisse zu erhalten. |
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* Version 2: 1994 zum ersten Mal publiziert: Diese Version findet sich noch in vielen Anwendungen |
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Testcharts für Drucker sind im Übrigen nicht genormt und die Hersteller von Profilierungssoftware erstellen meistens eigene Testcharts, welche sie für optimal halten. Ausnahmen bilden hier das IT8.7/3-Target mit 928 Farbfeldern und das neuere ECI2002-Target mit 1485 Farbfeldern. Der Zeitliche Aufwand, mit manuellen Messgeräten einen Chart zu vermessen sollte nicht unterschätzt werden. Schneller geht es mit automatischen Messgeräten. |
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* Version 4: 2001 publiziert, seit 2005 ISO-Standard: ISO 15076-1: Das ist die aktuelle Version |
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* Version iccMAX: 2016 erstmalig publiziert |
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Jedes im Farbmanagement eingebundene Gerät (Monitor, Digitalkamera, Scanner etc.) benötigt ein eigenes ICC-Profil. Es enthält Übersetzungstabellen oder Berechnungsparameter, anhand derer die Konvertierung der Farbdaten vom bzw. in den PCS (''profile connection space'', Austausch-Farbraum) erfolgt. Als PCS werden überwiegend [[CIE-Normvalenzsystem|CIE XYZ]] und CIE [[Lab-Farbraum|LAB]] verwendet. |
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Die Profilinformationen sind in der Regel in die zu verarbeitenden Dateien eingebunden. ICC-Profile werden durch eine Vielzahl von Datei-Formaten unterstützt, wie z. B.: PDF, DNG, JPEG, PNG, SVG, CSS4.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.color.org/profile_embedding.xalter |titel=Embedding ICC profiles in image file formats |hrsg=International Color Consortium |abruf=2023-12-01}}</ref> |
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'''Scanner''' |
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Hinsichtlich ihres Verwendungszweckes unterscheidet man Eingabeprofile (RGB → PCS), Ausgabeprofile (PCS → RGB oder CMYK) und Devicelink-Profile, die ein direktes Gamut-Mapping ohne den Umweg über einen PCS zwischen zwei CMYK-Farbräumen gestatten. |
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Um Scanner zu kalibrieren benötigt man ein genormtes Testtargets (IT8.7/2) und eine Profilierungssoftware. Das Target wird gescannt und das Ergebnis im Computer mit den Soll-Werten verglichen, mit der ermittelten Differenz wird dann das Scannerprofil erstellt. Um Diascanner zu kalibrieren benötigt man ein spezielles Durchlichttarget (IT8.7/1). |
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Hinsichtlich ihres inneren Aufbaues unterscheidet man Matrix-Profile und LUT-Profile ([[Lookup-Tabelle]]). Matrix-Profile verwendet man vorzugsweise für Geräte, deren Farbverhalten von relativ wenigen Einflüssen abhängig ist und sich deshalb hinreichend gut z. B. in Form einer 3×3-Umrechnungsmatrix beschreiben lässt. Die Dateigröße von Matrixprofilen ist relativ klein (wenige Kilobyte). LUT-Profile finden für Geräte Anwendung, deren Farbverhalten von vielen Faktoren abhängt und zu komplex ist, als dass es sich über eine einfache Matrix-Transformation hinreichend genau beschreiben ließe. LUT-Profile können bis zu mehrere Megabyte groß sein. |
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Der Aufbau der IT8-Targets ist genau festgelegt: Links befinden sich 144 Farbfelder (12*12) des Lab-Farbraumes, welche in drei Helligkeitsbereiche unterteilt sind. Daneben befinden sich Cyan, Magenta, Gelb Schwarz, rot, grün und blau in jeweils 12 Helligkeitsabstufungen. Die letzten 3 Spalten des Targets sind nicht genau genormt und können je nach Hersteller variieren. Üblicherweise werden diese Felder genutzt um Naturfarben abzubilden. IT8-Targets kosten je nach Größe und Hersteller zwischen 50,- und 200,- Euro (08/2006). |
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Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein Profil immer nur für definierte Betriebsbedingungen des betreffenden Geräts gilt. Wird also zum Beispiel in einem Drucker die [[Papier]]sorte gewechselt, so führen dieselben CMYK-Werte zu abweichenden Farben. Ähnliches gilt für [[Bildschirm|Monitore]], wenn zum Beispiel am [[Helligkeit]]sregler gedreht wird. |
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== Umsetzung == |
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Liegen die Profile für Eingabe- und Ausgabegerät vor, so kann mit Hilfe des [[Color Management Modul]]s (CMM) eine Umsetzung der Farbbeschreibungen erfolgen. Das Color Management Modul ist dabei der Farbrechner, der die Werte aus den Tabellen liest und falls erforderlich Interpolationen vornimmt. Auf diese Weise kann [[Bildpunkt]] für Bildpunkt eine Umsetzung von RGB-Daten in CIELab-Farbwerte und schließlich in CMYK-Werte für das betreffende Ein- und Ausgabegerät erreicht werden. |
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{{Anker|Profilierung und Kalibrierung}}<!--Auf diesen Begriff wird von anderen Seiten verlinkt--> |
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Mit Hilfe des Farbmanagements ist es nun möglich, beliebige Geräte miteinander zu kombinieren und trotzdem das jeweils bestmögliche Ergebnis unter Ausnutzung der Möglichkeiten des jeweiligen Ausgabegeräts zu erhalten. Das hier beschriebene Vorgehen ist heute in der Druckpraxis Standard. Wesentliche Unterschiede bestehen jedoch bei der Umsetzung und Einbindung des Farbmanagements. Die Farbumrechnungen müssen sinnvoll in den [[Workflow]] eingegliedert sein, bereits bei der Erstellung der [[Anwendungsprogramm|Applikation]] sind die Anforderungen zu berücksichtigen (z. B. Profilerstellung), um eine spätere problemlose Weiterverarbeitung zu gewährleisten. |
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Von Bedeutung ist im Printprozess auch die Einhaltung enger Toleranzen. Es muss verhindert werden, dass die Druckmaschine „aus der Farbe läuft“. Auch dies wird farbmetrisch gewährleistet, indem spezielle Druckkontrollstreifen mit Flächen voller Dichte (Volltondichte) bei laufender Maschine kontinuierlich ausgemessen werden und die Farbzonenregelung entsprechend nachjustiert wird. |
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== Profilierung und Kalibrierung == |
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== Begrenzung == |
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[[Datei:IT8target.jpg|mini|IT8.7/1 Target]] |
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Durch die Begrenzungen aller Wiedergabegeräte hinsichtlich des erreichbaren [[Farbraum|Farbraums]] müssen insbesondere sehr bunte Farben für die Farbwiedergabe auf dem jeweiligen Gerät verändert werden. Angestrebt wird dabei eine Farbanpassung, die eine möglichst originalgetreue Wiedergabe der Vorlage ermöglicht. Es ist jedoch keineswegs eindeutig, wie das erreicht werden kann, eine bestimmte Farbraumkompression kann bei einem bestimmten Bild eine sehr gute Reproduktion erzeugen und bei einem anderen Bild unzureichende Ergebnisse liefern. |
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Die Erstellung eines gerätespezifischen ICC-Profils wird auch Profilierung genannt. Bei der Profilierung geht es um die Herstellung eines Datensatzes, der durch Software verwendet wird, um mit dem Gerät die Farben bestmöglich aufzuzeichnen oder darzustellen. |
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Aus diesem Grund werden bei der Profilerstellung mehrere Tabellenpaare (üblicherweise drei) angelegt, die verschiedene Farbraumanpassungen (sog. Gamut Mapping Vorschriften = [[Rendering_intent|Rendering Intents]]) enthalten. |
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Es gibt vier Rendering Intents: |
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Bei der farbmetrischen Variant werden alle Farben, die nicht erreichbar sind, so weit in ihrer [[Buntheit]] reduziert, bis sie gerade noch darstellbar sind. Beim absolut farbmetrischen Rendering Intent wird der Weißpunkt des Papiers berücksichtigt (wichtig beim Proof). Der Farbort bleibt relativ zum Papierweiß konstant. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass Farben, die verschieden weit außerhalb des wiedergebbaren Farbbereichs liegen, unter Umständen auf ein und denselben Punkt im Farbraum zusammentreffen und damit in der Wiedergabe nicht mehr unterscheidbar sind (auch Clipping genannt). Bei [[Gradation|Gradationsverläufen]] im Original zum Beispiel von Grau zu einem sehr leuchtenden (nicht wiedergebbaren) Rot wird dann ab einem bestimmten Punkt die Gradation in der Wiedergabe abgebrochen und eine homogene Farbe erzeugt. |
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Eine weitere Methode besteht deshalb darin, auch innerhalb des wiedergebbaren Farbraums eine gewisse Kompression durchzuführen, um eine gleichmäßigere Abstufung der Farben zu erreichen (fotografischer Rendering Intent). Der harmonische Gesamteindruck steht dabei im Vordergrund. Für Objekte mit wenigen Farbabstufungen empfiehlt sich dagegen eher ein absoluter oder „farbmetrischer“ RI. Diese verschiedenen RIs können auf einer Seite kombiniert zur Anwendung kommen. |
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Profilierung ist verwandt mit [[Kalibrierung|Kalibrieren]]: Bei der ''Kalibration'' geht es im Farbmanagement darum ein Gerät so einzustellen, dass es Farben bestmöglich verarbeiten kann. Der Fokus liegt beim Begriff ''Kalibration'' auf dem Gerät und nicht so sehr auf dem dazu erforderlichen Datensatz. |
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Grundsätzlich ist die wirkungsvolle Einführung von Farbmanagement auch ein erheblicher Kostenfaktor, der jedoch durch weniger [[Makulatur]], bessere und konstantere Druckqualität sowie weniger Reklamationen gerechtfertigt ist. In der Praxis ist jedoch prozessbedingt ein Δ E von 2 an der Grenze des technisch Machbaren, wobei eine solche Differenz auch mit geübtem Auge nicht wahrnehmbar ist. Eine Druckerei, die nicht gerade unter „Laborbedingungen“ arbeitet, verzichtet also eventuell besser auf CMS. Dies stellt die Sinnhaftigkeit des Einsatzes in der Druckvorstufe jedoch nicht gleichzeitig ebenfalls völlig in Frage. Grundsätzlich muss in der gesamten Kette durchgehend Farbmanagement zum Einsatz kommen, ansonsten wird die zu Grunde liegende Philosophie ad absurdum geführt. |
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Die meisten farbverarbeitenden Geräte werden bereits bei der Herstellung kalibriert (bzw. eingestellt). Bei dieser Werkseinstellung werden Geräteprofile erstellt und im Gerät hinterlegt. Um den Einfluss der Gerätealterung oder der Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen, wird eine regelmäßige Wiederholung der Profilerstellung empfohlen. Das neu erstellte ICC-Profil wird dann an geeigneter Stelle in der Verarbeitungskette verwendet. |
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Ein weiteres Problem ist die immer noch in vielen [[Workflow|Workflows]] vorhandene Beschränkung auf 8 bit [[Farbtiefe_(Computergrafik)|Farbtiefe]] pro Kanal, die für eine präzise Farbraumtransformation strenggenommen nicht ganz ausreicht. Werden 8-Bit-Bilddaten in einen größeren [[Farbraum]] konvertiert, so kann dies eine Reduzierung der bei 8 Bit ohnehin knappen Tonwertdifferenzierung zur Folge haben, da viele RGB-Werte nicht genutzt werden können, weil diese Werte stark gesättigten Farben vorbehalten sind, die im Bild gar nicht vorkommen. Wenn Bilddaten in 8 Bit vorliegen, sollten Farbraumtransformationen daher mit Vorsicht erfolgen. |
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Die Profilerstellung für ein Wiedergabegerät (Monitor, Drucker) basiert auf einer Farbmessung ([[Kolorimeter]], [[Spektralfotometer]]) des Resultats. |
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==Literatur== |
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*Homann, Jan-Peter: ''Digitales Colormanagement''. 3. Aufl. Springer: Heidelberg, 2005. ISBN 354066274X |
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*Bruce Fraser, Chris Murphy, Fred Bunting: ''Real World Color Management''. 2nd ed. Peachpit Press, 2004. ISBN 0321267222 |
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*Loos, Hansl: ''Farbmessung – Grundlagen der Farbmetrik''. Verlag Beruf und Schule: Itzehoe, 1989. ISBN 3-88013-380-8 |
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*Schläpfer, Prof. Dr. Kurt: ''Farbmetrik in der grafischen Industrie''. 3. Auflage 2002, Verlag und Vertrieb: UGRA, St.Gallen (www.ugra.ch). ISBN 3-9520403-1-2 |
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Die Profilerstellung für ein Gerät, das Farbe aufzeichnet (Scanner, Kamera) benötigt Testbilder mit genau bekannten Farben (Target) und eine standardisierte Beleuchtung. Typischerweise werden als Referenz so genannte [[IT8]] Targets verwendet. |
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==Weblinks== |
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* http://www.filmscanner.info/Farbmanagement.html |
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* [http://www.multitools-online.de/content/farbmanagement.html Seite von Rolf Gierling über Farbmanagement] |
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* [http://www.oyranos.org/wiki/ ColourWiki] englisches Wiki zu einem quelloffenen Farbmanagementsystem |
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* [http://www.eci.org/eci/de/ European Color Initiative] |
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* [http://www.brucelindbloom.com Formeln und Java-Rechner für Farbmetrik von Bruce Lindbloom] |
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IT8 Targets haben 24 Graufelder sowie 264 Farbfelder. Bei der Anwendung des Targets führt jedes Farbfeld zu einem aufgezeichneten RGB-Farbwert (Ist-Wert), der mit dem „wahren“ Farbwert (Soll-Wert) verglichen wird. Der Vergleich erfolgt mit einer Profilierungs-Software. Diese Wertepaare werden im Geräte-Profil als Tabelle hinterlegt (Look-up-table, LUT). Die Tabelle wird durch das Farbmanagement bei der Interpretation der RGB-Daten dieses Gerätes verwendet. |
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=== Scanner === |
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[[Kategorie:Farbe]] |
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Für die Scanner-Profilierung wird ein IT8.7/2 Target verwendet, das für Aufsicht-Farbscanner definiert ist oder ein IT8.7/1 Target, wenn ein Durchsicht-Farbscanner (z. B. für Dias) verwendet wird. |
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=== Digitalkamera-Profilierung === |
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In diesem Fall wird ein IT8.7/2 Target mit Referenzfarben verwendet, das ohne Reflexionen bei gleichmäßiger standardisierter Beleuchtung fotografiert werden muss. Das erstellte Bild wird in eine Profilierungs-Software geladen, die dann aus Soll- und Ist-Werten ein DCP-Profil (Digital Camera Profile für Adobe Camera RAW/Lightroom und andere DCP-tauglichen RAW-Konverter) oder ein ICC-Profil (z. B. für Capture One) erstellt. |
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Ein Programm, das Farbmanagement unterstützt, verwendet bei der Bearbeitung eines Bildes dieser Kamera dieses Profil als zusätzliche Information und passt die Farben in der Weiterverarbeitung oder Darstellung entsprechend an.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.filmscanner.info/Kameraprofilierung.html |titel=Kameraprofilierung SilverFast DCPro: Digitalkamera-Farbfehler-Korrektur, Automatische Bildoptimierung, Qualitätssteigerung durch ICC-Profil |abruf=2024-01-19}}</ref> |
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=== Monitore === |
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Zur Monitorprofilerstellung kommen ein Farbmessgerät und eine dazu passende Software zum Einsatz. Das Farbmessgerät ist mit dem Messcomputer und der Software verbunden und wird normalerweise in der Mitte des Monitors positioniert. Nach dem Start des Messlaufes stellt die Software auf dem Monitor nacheinander Farben dar, deren genauer RGB-Wert der Software bekannt ist. Das Farbmessgerät liefert den CIELab-Wert der tatsächlich sichtbaren Farbe an die Software zurück. Nachdem diese Prozedur für eine ausreichende Anzahl RGB-Werte durchlaufen worden ist, kann jedem eingestellten RGB-Farbwert ein dargestellter CIELab-Wert zugeordnet werden. |
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Beispiel: Die Software stellt ein perfektes Rot = RGB (255,0,0) ein. Das Messgerät liefert zurück, dass der Monitor den Wert CIELab (0.73, 0.26) darstellt. |
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=== Drucker === |
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[[Datei:Spektralfotometer 01.jpg|mini|Ein Testchart wird mit einem Spektralfotometer ausgemessen]] |
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Auch wenn alle Drucker letztendlich nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung mit den Druckfarben CMYK und ggf. auch weiteren Farben arbeiten, so präsentiert sich die übergroße Mehrheit der für den Privat- und Office-Bereich vorgesehenen Geräte als RGB-Device gegenüber dem Betriebssystem. Die erforderliche Farbseparation (Umrechnung v. RGB nach CMYK) wird vom Treiber oder der Druckerhardware vorgenommen, ohne dass der Anwender darauf Einfluss hat. Lediglich Drucker für professionelle Zwecke, z. B. Proofsysteme oder Großformatdrucker (meist per Postscript angesteuert) erscheinen am System als echte CMYK-Devices. |
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Die Erzeugung von ICC-Profilen für [[Drucker (Gerät)|Drucker]] erfolgt, indem man ein [[Testchart]] mit vielen Farbfeldern ausdruckt, deren Farbwerte bekannt sind. Anschließend werden die [[CIELab|L*a*b*]]-Werte dieser Farbfelder mit einem [[Spektralfotometer]] gemessen. Dadurch wird eine Beziehung zwischen den ausgedruckten RGB- bzw. CMYK-Daten und den sichtbaren CIE-L*a*b*-Farbwerten hergestellt. Es ist also bekannt, welcher Farbeindruck (L*a*b*-Wert) entsteht, wenn eine bestimmte [[Tinte#Tinte für Tintenstrahldrucker|Tinten]]- oder [[Toner]]-Kombination auf diesem Drucker ausgegeben wird. In einem Profilerstellungsprogramm werden die gemessenen Daten in eine Form gebracht, die der Spezifikation des ICC ([[International Color Consortium]]) entspricht. Es entstehen standardisierte Tabellen, die eine Umrechnung von RGB bzw. CMYK in den PCS (CIELAB oder XYZ) und umgekehrt erlauben. |
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Zu beachten ist, dass man für jede Tinten/Toner- und Papierkombination ein eigenes Profil erstellen muss, um berechenbare und korrekte Druckergebnisse zu erhalten. Andernfalls kann es zu Farbabweichungen bzw. Farbstichen kommen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.drucker-kalibrieren.com/drucken-mit-icc-profil/drucken-mit-icc-profil-einfuehrung/ |titel=Drucken mit ICC-Profil Einführung |werk=drucker-kalibrieren.com |abruf=2024-01-19}}</ref> |
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Eine zweite Möglichkeit zur Drucker-Profilierung bietet die Software höherwertiger Scanner von verschiedenen Herstellern mittels einer Standardprofilierung. So ist, ein vorhandener Scanner vorausgesetzt, keine zusätzliche Hardware erforderlich, um eine ICC-Profilierung des Druckers vorzunehmen. |
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== Farb-Umrechnung == |
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Die Umrechnung von einem Quell-Farbraum in einen Zielfarbraum (en: Gamut mapping) erfolgt durch das Farbmanagement und erfordert, dass die entsprechenden Farb-Profile bzw. Farbräume definiert sind. Oft finden mehrere Umrechnungen in Folge statt: Beispielsweise wenn die RGB-Daten eines Bildes zuerst in den Austausch-Farbraum (CIELab) und dann in CMYK-Werte für das Ausgabegerät umgerechnet werden. |
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Bei der Umrechnung ist zu beachten: |
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* Quell- und Ziel-Farbraum sind verschieden groß |
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* Möglicherweise ist im Ziel-Farbraum ein anderer Weißpunkt gewünscht |
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* Die geeignete Umrechnung der Helligkeitswerte ist eine zusätzliche Herausforderung |
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* Der Schwarzpunkt ist üblicherweise ebenfalls unterschiedlich zwischen Quelle und Ziel. |
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Das bedeutet: Bei der Umrechnung der Bild-Daten in einen anderen Farbraum müssen Kompromisse eingegangen werden. Man muss vor der Umrechnung über folgende Punkte Entscheidungen treffen. |
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* Wahl der Strategie, wie mit Farben außerhalb des Zielfarbraums umgegangen werden soll |
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* Wahl der Farbtemperatur des Weißpunktes und seiner Helligkeit bei der Ausgabe |
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* Wahl des Schwarzpunktes bei der Ausgabe (von Adobe „Tiefenkompensation“<ref>{{Internetquelle |url=https://www.color.org/adobebpc.pdf |titel=Adobe Systems’ Implementation of Black Point Compensation |hrsg=Adobe Systems |datum=2006 |sprache=en |abruf=2023-12-01}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Dominik Sourcé |url=https://www.prepress-secrets.at/index_files/tiefenkompensierung.html |titel=Warum benötigt man die Tiefenkompensierung? |werk=Prepress Secrets |datum=2018 |sprache=de |abruf=2023-12-01}}</ref> genannt) |
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Oft sind für diese Entscheidungen in der Gerätetreiber-Software des Computers geeignete Voreinstellungen aktiv. Professionelle oder ambitionierte Nutzer müssen sich über diese Punkte jedoch Gedanken machen. |
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=== Vergleich der Farbräume und Softproof === |
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Der erste Schritt für anspruchsvolle Benutzer eines Farbmanagements ist der Vergleich von Quell- und Zielfarbraum.<ref name=":0">{{Internetquelle |autor=Hans Brümmer |url=https://www.hansbruemmer.de/tl_files/pdf-ordner/farb_manag.pdf |titel=Einige Grundbegriffe der Farbenlehre, der Farbensysteme und des Farbmanagements |werk=https://www.hansbruemmer.de |datum=2003-05-16 |seiten= |sprache=de |abruf=2023-12-01}}</ref> Häufig ist der Zielfarbraum (z. B. Drucker) kleiner als der Quell-Farbraum (Monitor). In diesem Fall ist es möglich durch einen sogenannten [[Softproof]] die Wirkung der Farb-Umrechnung am Monitor zu simulieren. Man benötigt dazu das ICC-Profil des Druckers, das auch von der eingesetzten Papiersorte abhängig ist. Mit diesem Profil wird der dargestellte Farbraum am Bildschirm per Software entsprechend eingeschränkt, um so schon vorab das zu erwartende Druckergebnis zu sehen. |
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=== Strategien bei der Umrechnung === |
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{{Hauptartikel|Rendering intent}}Die ICC definiert vier verschiedene Umrechnungsmethoden, so genannte rendering intents (de: Wiedergabe-Absicht).<ref>{{Internetquelle |url=https://www.color.org/profile.xalter |titel=ICC-Profile v4 |werk=ICC Homepage |sprache=en |abruf=2023-12-01}}</ref><ref name=":0" /> Jede der Methoden führt zu einem anderen Kompromiss (mit anderen Prioritäten) bei der Umrechnung. Die Methoden sind: |
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* '''Relativ farbmetrisch:''' Der Farbton bleibt bei der Umrechnung erhalten. Alle Farben im Quellfarbraum, die sich außerhalb des Zielfarbraums befinden, werden auf die Umrandung des Zielfarbraums verschoben. Andere Farben werden 1:1 in den Zielfarbraum abgebildet. Der [[Gamut]] des Quellfarbraums wird also beschnitten (en: Gamut clipping). Der Beschnitt kann bei manchen Motiven dazu führen, dass Bereiche im Bild zu einer unstrukturierten Fläche werden. Außerdem wird die [[Farbtemperatur]] an den neuen Farbraum angepasst, d. h. der [[Weißpunkt]] wird gegebenenfalls verschoben. Bei der Umrechnung von einem kleineren in einen größeren Farbraum erhält diese Methode den ursprünglichen Farbeindruck. |
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* '''Absolut farbmetrisch:''' Wie „Relativ farbmetrisch“. Die Farbtemperatur wird nicht an den neuen Farbraum angepasst. |
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* '''Perzeptiv, wahrnehmungsorientiert:''' Der Wahrnehmungsunterschied zwischen benachbarten Bildpunkten bleibt erhalten. Der größere Quell-Farbraum wird in den kleineren Ziel-Farbraum so komprimiert, dass der Gesamteindruck des Bildes inklusive Strukturen möglichst erhalten bleibt. Durch die Schrumpfung des Quell-Farbraums bewegen sich alle Farbörter auf den Weißpunkt zu. Dadurch wirken Farben im Zielfarbraum oft etwas flauer (ungesättigter) als ursprünglich. Bei der Umrechnung von einem kleineren in einen größeren Farbraum, wird der größere Farbraum nach Möglichkeit ausgenützt. Die Sättigung steigt. |
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* '''Sättigung:''' Ähnlich wie die Methode „Perzeptiv“. Es wird zwar versucht eine möglichst ähnliche Farbwahrnehmung zu erreichen, aber die Priorität liegt dabei auf der Sättigung. Die Farben werden lebendiger, der [[Farbton]] kann sich jedoch ändern. Diese Option wird manchmal für Informationsgrafiken empfohlen. |
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== Literatur == |
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* Bruce Fraser, Chris Murphy, Fred Bunting: ''Real World Color Management.'' 2. Auflage. Peachpit Press, 2004, ISBN 0-321-26722-2. |
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* Rolf Gierling: ''Farbmanagement.'' 3. Auflage. MITP-Verlag, Bonn 2006, ISBN 3-8266-1626-X. |
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* Jan-Peter Homann: ''Digitales Colormanagement.'' 3. Auflage. Springer, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-66274-X. |
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* Andreas Kunert: ''Farbmanagement in der Digitalfotografie.'' 2. Auflage. MITP-Verlag, ISBN 3-8266-1645-6. |
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* Hansl Loos: ''Farbmessung – Grundlagen der Farbmetrik.'' Verlag Beruf und Schule, Itzehoe 1989, ISBN 3-88013-380-8. |
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* Christian Piskulla: ''PDF/X und Colormanagement.'' Cleverprinting-Verlag, Holle 2016. |
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* Kurt Schläpfer: ''Farbmetrik in der grafischen Industrie.'' 3. Auflage. UGRA Verlag, 2002, ISBN 3-9520403-1-2. |
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== Weblinks == |
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* [https://www.spiegel.de/netzwelt/tech/digitale-fotos-volle-farbkraft-voraus-a-603122.html Volle Farbkraft Voraus, Spiegel, 2009; Artikel über Farbmanagement in der Fotografie] |
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== Einzelnachweise == |
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Aktuelle Version vom 12. November 2024, 19:32 Uhr
Mit Farbmanagement (englisch colo(u)r management) soll erreicht werden, dass eine Vorlage, die mit einem beliebigen Eingabegerät erfasst wurde, an einem beliebigen Ausgabegerät mit möglichst ähnlichen Farben wiedergegeben wird. Farbmanagement kann allerdings niemals 100 % Übereinstimmung liefern, da kein Gerät den Bereich aller wahrnehmbaren Farben abdeckt.
Das Farbmanagement bezieht sich in der Regel auf Spezifikationen und Normen, die vom International Color Consortium (ICC) herausgegeben wurden.
Grundlagen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Aufgabe eines Farbmanagementsystems besteht darin, bei der Weitergabe von Bildinformationen zwischen Geräten und Programmen diese zu so zu konvertieren, dass in der Verarbeitungskette ein möglichst geringer Verlust der Farbinformation entsteht. Beim Farbmanagement werden folgende Komponenten verwendet:
- Geräteabhängige Farbprofile (englisch Device Connection Space, DCS). Der DCS umfasst den für das Gerät relevanten Ausschnitt der wahrnehmbaren Farben. Farben außerhalb des DCS kann das Gerät nicht verarbeiten. Als Geräteprofil kommen in der Regel ICC-Profile zum Einsatz. Das Geräteprofil beschreibt die Abweichung des Gerätes zum Austausch-Farbraum. Bei der Bildaufnahme wird üblicherweise das Profil des Aufnahmegerätes in die Bilddatei eingebettet. Falls kein Farbprofil eingebettet wird, dann wird bei der Weiterverarbeitung als Farbraum normalerweise sRGB angenommen. Die beteiligten gerätespezifischen Farbräume beruhen häufig auf dem RGB-Farbmodell (für Digitalkameras und Monitore), oder dem CMYK-Farbmodell (für Drucker).
- Geräteunabhängiger Austausch-Farbraum (englisch Profile Connection Space, PCS). Der PCS beruht auf CIELab oder CIEXYZ und kann alle wahrnehmbaren Farben darstellen. Er dient als Bindeglied zwischen den anderen Farbräumen und wird daher manchmal auch als Verbindungs-Farbraum bezeichnet.
Die Umrechnung von einem Geräte-Farbraum in einen Austausch-Farbraum ist verlustfrei, da der Austausch-Farbraum größer ist und den DCS komplett umfasst. Die Umrechnung in die Gegenrichtung ist immer verlustbehaftet, da kein Gerät alle wahrnehmbaren Farben darstellen kann.
In den meisten bildverarbeitenden Anwendungen von Kamera über Mobilgeräte und PC bis Drucker ist ein Farbmanagement aktiv, ohne dass der Benutzer eingreift.
In professionellen Anwendungen, wie in der Druck-, Foto-, Film- und Werbeindustrie, hat der Benutzer Möglichkeiten den Farbmanagementprozess zu optimieren und beispielsweise den Einfluss des Druckerpapiers oder der Betriebsbedingungen der Geräte auf die Farbwiedergabe zu berücksichtigen. Die Nachfrage nach individuelleren Farbmanagement-Lösungen steigt aber nicht nur im professionellen Bereich, sondern auch bei Hobbyfotografen und ambitionierten Amateuren stetig an.
Beispiel
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ein einfaches Beispiel ist der Ausdruck von farbigen Bildern, die mit einem Farbmanagementsystem auf dem Monitor und auf dem Ausdruck annähernd identisch aussehen sollen. Erklärt wird die typische Verarbeitungskette:
Im Beispiel der Bildverarbeitung wird bei der Bildaufnahme eine Bilddatei z. B. im Format JPEG erzeugt. Das Gerät verwendet dabei sein Geräteprofil, um die aufgenommenen Farben in einen üblichen Farbraum (z. B. sRGB oder AdobeRGB) umzurechnen, bevor es die Bilddatei ausgibt. Die erstellte Datei enthält eine Information über den verwendeten Farbraum.
Wenn das Bild im Computer verwendet wird, dann wird es zuerst verlustfrei in den Austausch-Farbraum umgerechnet. Die Ansteuerung von Geräten erfolgt im Computer mit so genannten Gerätetreibern. Die Treiber-Software kennt das Farbprofil des angeschlossenen Gerätes, wie z. B. Monitor oder Drucker. Das hinterlegte Farbprofil des Druckers gilt für den Fall, dass die Standard-Tinte und ein Standard-Papier verwendet werden. Bei der Druckausgabe wird die Bildinformation optimal umgerechnet, so dass der Benutzer bei einer Standard-Beleuchtung einen möglichst geringen Farbunterschied zum Original wahrnimmt.
Test der Funktion
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]In der Praxis bestehen immer wieder Zweifel ob im konkreten Fall das Farbmanagement auch wirklich funktioniert. Das kann man mit geeigneten Test-Dateien, deren Inhalt man kennt, prüfen.
Ein Beispiel von 2023 ist die Verarbeitungskette, wenn eine PDF-Datei innerhalb eines Browsers dargestellt wird. Diese Verarbeitungskette funktioniert im Chrome-Browser nicht. Das Farbmanagement ist in dieser Kombination nicht aktiv, obwohl sowohl PDF und auch Chrome (Version 119.0.6045.199) das Farbmanagement unterstützen.[1]
Farbprofil
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Ein Farbprofil (auch ICC-Profil genannt) beschreibt den erreichbaren Farbraum einer Geräteklasse oder eines speziellen Gerätes. Die spezifischen Eigenschaften der Geräte bezüglich der Farbverarbeitung ergeben sich durch Konstruktionsunterschiede, Produktionsschwankungen, Alterungsprozesse und auch Umgebungsbedingungen.
Ein Farbprofil verleiht den Zahlen des RGB-Formates eine Maßeinheit relativ zum wahrnehmbaren Farbraum. Die RGB-Farbräume sind verschieden groß. Beispiel: Die technisch mögliche Verarbeitung des rötesten, leuchtendsten Rot ist gerätespezifisch. Das Farbprofil definiert geräteunabhängig, wie rot und wie hell ein Farbpunkt (255,0,0) interpretiert werden soll. Anders ausgedrückt: Ein Farbprofil definiert die genaue Position des Farbpunktes (255,0,0) im Raum der wahrnehmbaren Farben. Und das ebenso für einen maximal grünen und blauen Farbpunkt sowie für Zwischentöne und verschiedene Helligkeitsstufen.
Das Standard-Format für Farbprofile wurde vom ICC (englisch International Color Consortium)[2] entwickelt. Die wichtigsten Versionen sind:
- Version 2: 1994 zum ersten Mal publiziert: Diese Version findet sich noch in vielen Anwendungen
- Version 4: 2001 publiziert, seit 2005 ISO-Standard: ISO 15076-1: Das ist die aktuelle Version
- Version iccMAX: 2016 erstmalig publiziert
Jedes im Farbmanagement eingebundene Gerät (Monitor, Digitalkamera, Scanner etc.) benötigt ein eigenes ICC-Profil. Es enthält Übersetzungstabellen oder Berechnungsparameter, anhand derer die Konvertierung der Farbdaten vom bzw. in den PCS (profile connection space, Austausch-Farbraum) erfolgt. Als PCS werden überwiegend CIE XYZ und CIE LAB verwendet.
Die Profilinformationen sind in der Regel in die zu verarbeitenden Dateien eingebunden. ICC-Profile werden durch eine Vielzahl von Datei-Formaten unterstützt, wie z. B.: PDF, DNG, JPEG, PNG, SVG, CSS4.[3]
Hinsichtlich ihres Verwendungszweckes unterscheidet man Eingabeprofile (RGB → PCS), Ausgabeprofile (PCS → RGB oder CMYK) und Devicelink-Profile, die ein direktes Gamut-Mapping ohne den Umweg über einen PCS zwischen zwei CMYK-Farbräumen gestatten.
Hinsichtlich ihres inneren Aufbaues unterscheidet man Matrix-Profile und LUT-Profile (Lookup-Tabelle). Matrix-Profile verwendet man vorzugsweise für Geräte, deren Farbverhalten von relativ wenigen Einflüssen abhängig ist und sich deshalb hinreichend gut z. B. in Form einer 3×3-Umrechnungsmatrix beschreiben lässt. Die Dateigröße von Matrixprofilen ist relativ klein (wenige Kilobyte). LUT-Profile finden für Geräte Anwendung, deren Farbverhalten von vielen Faktoren abhängt und zu komplex ist, als dass es sich über eine einfache Matrix-Transformation hinreichend genau beschreiben ließe. LUT-Profile können bis zu mehrere Megabyte groß sein.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein Profil immer nur für definierte Betriebsbedingungen des betreffenden Geräts gilt. Wird also zum Beispiel in einem Drucker die Papiersorte gewechselt, so führen dieselben CMYK-Werte zu abweichenden Farben. Ähnliches gilt für Monitore, wenn zum Beispiel am Helligkeitsregler gedreht wird.
Profilierung und Kalibrierung
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Die Erstellung eines gerätespezifischen ICC-Profils wird auch Profilierung genannt. Bei der Profilierung geht es um die Herstellung eines Datensatzes, der durch Software verwendet wird, um mit dem Gerät die Farben bestmöglich aufzuzeichnen oder darzustellen.
Profilierung ist verwandt mit Kalibrieren: Bei der Kalibration geht es im Farbmanagement darum ein Gerät so einzustellen, dass es Farben bestmöglich verarbeiten kann. Der Fokus liegt beim Begriff Kalibration auf dem Gerät und nicht so sehr auf dem dazu erforderlichen Datensatz.
Die meisten farbverarbeitenden Geräte werden bereits bei der Herstellung kalibriert (bzw. eingestellt). Bei dieser Werkseinstellung werden Geräteprofile erstellt und im Gerät hinterlegt. Um den Einfluss der Gerätealterung oder der Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen, wird eine regelmäßige Wiederholung der Profilerstellung empfohlen. Das neu erstellte ICC-Profil wird dann an geeigneter Stelle in der Verarbeitungskette verwendet.
Die Profilerstellung für ein Wiedergabegerät (Monitor, Drucker) basiert auf einer Farbmessung (Kolorimeter, Spektralfotometer) des Resultats.
Die Profilerstellung für ein Gerät, das Farbe aufzeichnet (Scanner, Kamera) benötigt Testbilder mit genau bekannten Farben (Target) und eine standardisierte Beleuchtung. Typischerweise werden als Referenz so genannte IT8 Targets verwendet.
IT8 Targets haben 24 Graufelder sowie 264 Farbfelder. Bei der Anwendung des Targets führt jedes Farbfeld zu einem aufgezeichneten RGB-Farbwert (Ist-Wert), der mit dem „wahren“ Farbwert (Soll-Wert) verglichen wird. Der Vergleich erfolgt mit einer Profilierungs-Software. Diese Wertepaare werden im Geräte-Profil als Tabelle hinterlegt (Look-up-table, LUT). Die Tabelle wird durch das Farbmanagement bei der Interpretation der RGB-Daten dieses Gerätes verwendet.
Scanner
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Für die Scanner-Profilierung wird ein IT8.7/2 Target verwendet, das für Aufsicht-Farbscanner definiert ist oder ein IT8.7/1 Target, wenn ein Durchsicht-Farbscanner (z. B. für Dias) verwendet wird.
Digitalkamera-Profilierung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]In diesem Fall wird ein IT8.7/2 Target mit Referenzfarben verwendet, das ohne Reflexionen bei gleichmäßiger standardisierter Beleuchtung fotografiert werden muss. Das erstellte Bild wird in eine Profilierungs-Software geladen, die dann aus Soll- und Ist-Werten ein DCP-Profil (Digital Camera Profile für Adobe Camera RAW/Lightroom und andere DCP-tauglichen RAW-Konverter) oder ein ICC-Profil (z. B. für Capture One) erstellt.
Ein Programm, das Farbmanagement unterstützt, verwendet bei der Bearbeitung eines Bildes dieser Kamera dieses Profil als zusätzliche Information und passt die Farben in der Weiterverarbeitung oder Darstellung entsprechend an.[4]
Monitore
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Zur Monitorprofilerstellung kommen ein Farbmessgerät und eine dazu passende Software zum Einsatz. Das Farbmessgerät ist mit dem Messcomputer und der Software verbunden und wird normalerweise in der Mitte des Monitors positioniert. Nach dem Start des Messlaufes stellt die Software auf dem Monitor nacheinander Farben dar, deren genauer RGB-Wert der Software bekannt ist. Das Farbmessgerät liefert den CIELab-Wert der tatsächlich sichtbaren Farbe an die Software zurück. Nachdem diese Prozedur für eine ausreichende Anzahl RGB-Werte durchlaufen worden ist, kann jedem eingestellten RGB-Farbwert ein dargestellter CIELab-Wert zugeordnet werden.
Beispiel: Die Software stellt ein perfektes Rot = RGB (255,0,0) ein. Das Messgerät liefert zurück, dass der Monitor den Wert CIELab (0.73, 0.26) darstellt.
Drucker
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Auch wenn alle Drucker letztendlich nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung mit den Druckfarben CMYK und ggf. auch weiteren Farben arbeiten, so präsentiert sich die übergroße Mehrheit der für den Privat- und Office-Bereich vorgesehenen Geräte als RGB-Device gegenüber dem Betriebssystem. Die erforderliche Farbseparation (Umrechnung v. RGB nach CMYK) wird vom Treiber oder der Druckerhardware vorgenommen, ohne dass der Anwender darauf Einfluss hat. Lediglich Drucker für professionelle Zwecke, z. B. Proofsysteme oder Großformatdrucker (meist per Postscript angesteuert) erscheinen am System als echte CMYK-Devices.
Die Erzeugung von ICC-Profilen für Drucker erfolgt, indem man ein Testchart mit vielen Farbfeldern ausdruckt, deren Farbwerte bekannt sind. Anschließend werden die L*a*b*-Werte dieser Farbfelder mit einem Spektralfotometer gemessen. Dadurch wird eine Beziehung zwischen den ausgedruckten RGB- bzw. CMYK-Daten und den sichtbaren CIE-L*a*b*-Farbwerten hergestellt. Es ist also bekannt, welcher Farbeindruck (L*a*b*-Wert) entsteht, wenn eine bestimmte Tinten- oder Toner-Kombination auf diesem Drucker ausgegeben wird. In einem Profilerstellungsprogramm werden die gemessenen Daten in eine Form gebracht, die der Spezifikation des ICC (International Color Consortium) entspricht. Es entstehen standardisierte Tabellen, die eine Umrechnung von RGB bzw. CMYK in den PCS (CIELAB oder XYZ) und umgekehrt erlauben. Zu beachten ist, dass man für jede Tinten/Toner- und Papierkombination ein eigenes Profil erstellen muss, um berechenbare und korrekte Druckergebnisse zu erhalten. Andernfalls kann es zu Farbabweichungen bzw. Farbstichen kommen.[5]
Eine zweite Möglichkeit zur Drucker-Profilierung bietet die Software höherwertiger Scanner von verschiedenen Herstellern mittels einer Standardprofilierung. So ist, ein vorhandener Scanner vorausgesetzt, keine zusätzliche Hardware erforderlich, um eine ICC-Profilierung des Druckers vorzunehmen.
Farb-Umrechnung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Umrechnung von einem Quell-Farbraum in einen Zielfarbraum (en: Gamut mapping) erfolgt durch das Farbmanagement und erfordert, dass die entsprechenden Farb-Profile bzw. Farbräume definiert sind. Oft finden mehrere Umrechnungen in Folge statt: Beispielsweise wenn die RGB-Daten eines Bildes zuerst in den Austausch-Farbraum (CIELab) und dann in CMYK-Werte für das Ausgabegerät umgerechnet werden.
Bei der Umrechnung ist zu beachten:
- Quell- und Ziel-Farbraum sind verschieden groß
- Möglicherweise ist im Ziel-Farbraum ein anderer Weißpunkt gewünscht
- Die geeignete Umrechnung der Helligkeitswerte ist eine zusätzliche Herausforderung
- Der Schwarzpunkt ist üblicherweise ebenfalls unterschiedlich zwischen Quelle und Ziel.
Das bedeutet: Bei der Umrechnung der Bild-Daten in einen anderen Farbraum müssen Kompromisse eingegangen werden. Man muss vor der Umrechnung über folgende Punkte Entscheidungen treffen.
- Wahl der Strategie, wie mit Farben außerhalb des Zielfarbraums umgegangen werden soll
- Wahl der Farbtemperatur des Weißpunktes und seiner Helligkeit bei der Ausgabe
- Wahl des Schwarzpunktes bei der Ausgabe (von Adobe „Tiefenkompensation“[6][7] genannt)
Oft sind für diese Entscheidungen in der Gerätetreiber-Software des Computers geeignete Voreinstellungen aktiv. Professionelle oder ambitionierte Nutzer müssen sich über diese Punkte jedoch Gedanken machen.
Vergleich der Farbräume und Softproof
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der erste Schritt für anspruchsvolle Benutzer eines Farbmanagements ist der Vergleich von Quell- und Zielfarbraum.[8] Häufig ist der Zielfarbraum (z. B. Drucker) kleiner als der Quell-Farbraum (Monitor). In diesem Fall ist es möglich durch einen sogenannten Softproof die Wirkung der Farb-Umrechnung am Monitor zu simulieren. Man benötigt dazu das ICC-Profil des Druckers, das auch von der eingesetzten Papiersorte abhängig ist. Mit diesem Profil wird der dargestellte Farbraum am Bildschirm per Software entsprechend eingeschränkt, um so schon vorab das zu erwartende Druckergebnis zu sehen.
Strategien bei der Umrechnung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die ICC definiert vier verschiedene Umrechnungsmethoden, so genannte rendering intents (de: Wiedergabe-Absicht).[9][8] Jede der Methoden führt zu einem anderen Kompromiss (mit anderen Prioritäten) bei der Umrechnung. Die Methoden sind:
- Relativ farbmetrisch: Der Farbton bleibt bei der Umrechnung erhalten. Alle Farben im Quellfarbraum, die sich außerhalb des Zielfarbraums befinden, werden auf die Umrandung des Zielfarbraums verschoben. Andere Farben werden 1:1 in den Zielfarbraum abgebildet. Der Gamut des Quellfarbraums wird also beschnitten (en: Gamut clipping). Der Beschnitt kann bei manchen Motiven dazu führen, dass Bereiche im Bild zu einer unstrukturierten Fläche werden. Außerdem wird die Farbtemperatur an den neuen Farbraum angepasst, d. h. der Weißpunkt wird gegebenenfalls verschoben. Bei der Umrechnung von einem kleineren in einen größeren Farbraum erhält diese Methode den ursprünglichen Farbeindruck.
- Absolut farbmetrisch: Wie „Relativ farbmetrisch“. Die Farbtemperatur wird nicht an den neuen Farbraum angepasst.
- Perzeptiv, wahrnehmungsorientiert: Der Wahrnehmungsunterschied zwischen benachbarten Bildpunkten bleibt erhalten. Der größere Quell-Farbraum wird in den kleineren Ziel-Farbraum so komprimiert, dass der Gesamteindruck des Bildes inklusive Strukturen möglichst erhalten bleibt. Durch die Schrumpfung des Quell-Farbraums bewegen sich alle Farbörter auf den Weißpunkt zu. Dadurch wirken Farben im Zielfarbraum oft etwas flauer (ungesättigter) als ursprünglich. Bei der Umrechnung von einem kleineren in einen größeren Farbraum, wird der größere Farbraum nach Möglichkeit ausgenützt. Die Sättigung steigt.
- Sättigung: Ähnlich wie die Methode „Perzeptiv“. Es wird zwar versucht eine möglichst ähnliche Farbwahrnehmung zu erreichen, aber die Priorität liegt dabei auf der Sättigung. Die Farben werden lebendiger, der Farbton kann sich jedoch ändern. Diese Option wird manchmal für Informationsgrafiken empfohlen.
Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Bruce Fraser, Chris Murphy, Fred Bunting: Real World Color Management. 2. Auflage. Peachpit Press, 2004, ISBN 0-321-26722-2.
- Rolf Gierling: Farbmanagement. 3. Auflage. MITP-Verlag, Bonn 2006, ISBN 3-8266-1626-X.
- Jan-Peter Homann: Digitales Colormanagement. 3. Auflage. Springer, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-66274-X.
- Andreas Kunert: Farbmanagement in der Digitalfotografie. 2. Auflage. MITP-Verlag, ISBN 3-8266-1645-6.
- Hansl Loos: Farbmessung – Grundlagen der Farbmetrik. Verlag Beruf und Schule, Itzehoe 1989, ISBN 3-88013-380-8.
- Christian Piskulla: PDF/X und Colormanagement. Cleverprinting-Verlag, Holle 2016.
- Kurt Schläpfer: Farbmetrik in der grafischen Industrie. 3. Auflage. UGRA Verlag, 2002, ISBN 3-9520403-1-2.
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Ernst Pisch: Farbmanagement verstehen. 19. Juli 2023, S. 34, abgerufen am 1. Dezember 2023.
- ↑ Homepage des International Color Consortium (ICC). Abgerufen am 1. Dezember 2023 (englisch).
- ↑ Embedding ICC profiles in image file formats. International Color Consortium, abgerufen am 1. Dezember 2023.
- ↑ Kameraprofilierung SilverFast DCPro: Digitalkamera-Farbfehler-Korrektur, Automatische Bildoptimierung, Qualitätssteigerung durch ICC-Profil. Abgerufen am 19. Januar 2024.
- ↑ Drucken mit ICC-Profil Einführung. In: drucker-kalibrieren.com. Abgerufen am 19. Januar 2024.
- ↑ Adobe Systems’ Implementation of Black Point Compensation. Adobe Systems, 2006, abgerufen am 1. Dezember 2023 (englisch).
- ↑ Dominik Sourcé: Warum benötigt man die Tiefenkompensierung? In: Prepress Secrets. 2018, abgerufen am 1. Dezember 2023.
- ↑ a b Hans Brümmer: Einige Grundbegriffe der Farbenlehre, der Farbensysteme und des Farbmanagements. In: https://www.hansbruemmer.de. 16. Mai 2003, abgerufen am 1. Dezember 2023.
- ↑ ICC-Profile v4. In: ICC Homepage. Abgerufen am 1. Dezember 2023 (englisch).