Subtraktiivisen synteesi on väri on prosessi yhdistää absorption vähintään kolmen väriaineet saada vivahteita alue .
Termi subtraktiivinen tulee siitä, että värillinen esine absorboi osan tulevasta valosta. Siksi se vähentää energiaa siitä. Heikentämällä tiettyjä spektrin osia väriaineet jättävät toiset hallitseviksi, jotka määräävät tuloksena olevan värin. Käytämme adjektiivia subtraktiivista vastakohtana additiiviselle synteesille . Tämä termi on kuitenkin harhaanjohtava, koska primaarit eivät suorita valaisimen valossa vähennystä, vaan kertolaskua, joka on erilainen spektrin jokaiselle osalle, luvulla 0 ja 1.
Elokuva valokuvaus väri ja värin painatus avulla subtraktiivisten prosesseja.
Kolme subtraktiiviseen synteesiin käytettyä väriainetta ovat sinivihreä , keltainen ja purppuranpunainen. Niiden absorptiospektrin ja läpinäkyvyyden on oltava sopivia prosessille. Niiden tarkka väri voi vaihdella; se määrittää saatavan värialueen.
Värien aistimiseen liittyy riippuu näillä aallonpituuksilla valon säteilyn saavuttaa verkkokalvon , takaosassa on silmän . Kolme erilaista kartiota, jotka sitä reunustavat, ovat epätasaisesti herkkiä valospektrin eri alueille . Hermosto muuttaa näiden kartioiden vasteiden erot värientunnoksi ; joten valoilla, jotka luovat saman vastauksen kartioihin, on sama väri, vaikka ne ovat fyysisesti erilaisia. Trichromy hyödyntää tätä erityispiirre luoda, vain kolme väriä, väli värit.
Kolmivärinen prosessi voidaan toteuttaa kahdella tavalla. Joko aloitetaan mustasta (ei valoa) ja lisätään säännellyt määrät ensisijaisten värien valoa : tämä on värien additiivinen synteesi (esimerkiksi näytöllä); joko aloitamme valon valkoisesta (esimerkiksi joka valaisee paperiarkin) ja poistamme värit siitä, niin että se heijastaa vain haluttuja määriä kustakin samasta primaarista: tämä on subtraktiivinen värien synteesi.
Vähennysväriteoriassa oletetaan, että käytetään väriaineita (englanniksi " väriaineet estävät " ). Todellisuudessa on vain kaukaisia likiarvoja; mutta ne mahdollistavat yksinkertaistetut selitykset ja laskelmat. Nämä lohkovärit määritellään täydellisiksi suodattimiksi. Kahden aallonpituuden välissä
Kolmen päävärin rajoittavien aallonpituuksien on oltava sama, jaettava koko näkyvä spektri - joka kulkee 400 nm: stä (sininen-violetti pää) 700 nm: iin (punainen pää) - kolmeen suunnilleen yhtä suureen osaan: päävärialueiden kahteen rajaan voi olla 490 nm: ssä ja 580 nm: ssä .
Optimaalista väriä kutsutaan väriksi, joka täyttää samat värit kuin lohkoväriaine, toisin sanoen väriksi, jonka spektri sisältää alueen, jossa kirkkaus on suurin, kun taas se ei ole missään muualla. Optimaalisella värillä on erityispiirre siitä, että se on mahdollisimman valoisa tietylle värilliselle vaikutelmalle ( energinen luminanssi , hallitseva aallonpituus ja virityksen puhtaus ).
Näkyvä spektri rajaa kolme mahdollista optimaalista pääväriä lisäainesynteesille:
Subtraktiivisen synteesin tavoitteena on luoda värejä, jotka vastaavat näiden optimaalisten päävärien seosta lohkoväristä. Esimerkiksi seos, jossa on kaksi kolmasosaa punaista ja kolmasosa vihreää, antaa oranssin. Tämän saavuttamiseksi käytämme lohkoväriaineita, jotka välittävät kaksi optimaalista pääväriä samanaikaisesti:
Tällä tavalla jokainen lohkoväriaine absorboi yhden optimaalisista pääväreistä: se etenee vähentämällä .
Sekaannusten välttämiseksi teoreettisen keskustelun, värit näiden lohkon väriaineita kutsutaan osaväriin liittyy optimaalisen pääväriä. Tämä ero on tärkeä siinä mielessä, että toisin kuin lisäainesynteesin värit, joihin valospektrillä ei ole väliä niin kauan kuin havaittu väri sopii,
värien subtraktiiviselle synteesille värin absorptiospektri , ei sen väri, määrää sen käytön mahdollisuuden.
Esimerkki. Syaanilohkoväri:Syaanilohkoväriaine välittää kaikki aallonpituudet välillä 400 nm - 580 nm . CIE- kromaattisia funktiotaulukoita käyttämällä voidaan laskea, että sen hallitseva aallonpituus on 490 nm ja virityspuhtaus 45%.
Väriaine, joka täydellisesti lähettää aallonpituudet 480 nm ja 495 nm: n ja 5% kaikista muilla aallonpituuksilla voisi antaa saman värikäs visuaalinen vaikutelma, tunnettu siitä, että hallitseva aallonpituus ja puhtaus herätteen, mutta olisi mahdotonta käyttää sitä subtraktiivisen synteesi Jopa ottamatta huomioon sitä, että se olisi paljon vähemmän valaiseva kuin lohkoväriaine, jonka optimaalinen väri on mahdollisimman valoisa tietylle virityspuhtaudelle.
Jos sitä absorboivaa lohkoväriainetta ei ole, optimaalinen pääväri on maksimissaan. Tämän väriaineen käyttö vähentää sen osuutta vaikuttamatta muiden omiin.
Löydämme helposti optimaaliset ensisijaiset lisäaineet valkoisesta - joka sisältää punaista, vihreää ja sinistä -:
Väliväreille käytetään laskettuja määriä lohkoväriaineita. Oletetaan esimerkiksi, että haluamme saada ruskean, joka vastaa 50% punaisen ja 25% vihreän lisäainesynteesiä. Sinistä ei ole: levitämme siis keltaista lohkoväriainetta 100%. Jotta 25% vihreänä säilyisi, 75% on poistettava: levitetään 75% magentan lohkoväriainetta. Jotta 50% punaisesta säilyisi, 50% on poistettava: levitämme siksi syaanilohkoväriainetta 50%.
(r = 0,5; v = 0,25; b = 0) ≈ (c = 1 - r = 0,5; m = 1 - v = 0,75; j = 1 - b = 1)Samoin oranssin saamiseksi, joka vastaa 90% punaista, 50% vihreää ja 10% sinistä lisäainesynteesissä, levitetään 10% syaanilohkoväriainetta, 50% magentanlohkoväriainetta ja 90% keltaista lohkoväriainetta.
(r = 0,90; v = 0,5; b = 0,1) ≈ (c = 1 - r = 0,1; m = 1 - v = 0,5; j = 1 - b = 0,9)Kunkin domeenien optimaalisen pääväriä, me vähennä - päässä korkeintaan 100% - määrä lohkossa väriainetta, joka on komplementaarinen yksi . Kolmen lohkovärin seos absorboi kaiken valon ja vain musta jää.
Huomaa, että:
Renderointi riippuu lähtevän valkoisen laadusta, joka muodostuu valaisimen vaikutuksesta tukeen, usein paperiarkkiin tai projektioruutuun.
Subtraktiivisen synteesin malli jättää huomioimatta kertomalla absorptiospektrit aitojen väriaineiden , erityisesti pigmenttien , tärkeät ominaisuudet , jotka koostuvat melko suurista hiukkasista, mikä tekee värillisistä kerroksista heterogeenisen väliaineen. Kubelka-Munk approksimaatio otetaan huomioon tämä luonne värillinen maalit ja musteet , ja ehdottaa kaava, jonka avulla voidaan saada aikaan parempi ennuste väri tuloksena seoksesta jälkeen todiste kunkin osan.
Ilmaisu "subtraktiivinen värisynteesi" koskee yleensä vain teollisia kuvantoistoprosesseja, kuten värihopeavalokuvausta ja erityisesti väritulostusta .
Väriaineiden yhdistelmää tiettyjen sävyjen saamiseksi maaleihin tai tahroihin ei pidetä värisynteesinä. Nämä tekniikat käyttävät mahdollisesti kaikkia saatavilla olevia väriaineita. He tutkivat värillisen tuloksen lisäksi erilaisissa valaistuksissa mahdollisia kemiallisia reaktioita, stabiilisuutta ajan myötä ja tuotteiden valonkestävyyttä.
Maalareiden toiminta , jolla on pigmenttejä yleensä valkoisella alustalla kuvien saamiseksi, noudattaa omia sääntöjään, jotka ovat enemmän vuorovaikutussääntöjä kuin värisynteesin. Suurimman osan ajasta taiteilijat eivät rajoita palettiaan kolmella värillä. He eivät yleensä hyödynnä kaikkia perusvärien yhdistelmiä; mutta työskentele tietyillä väreillä, jotka vastaavat työnsä yleistä sävyä ja paikallisia sävyjä.
Todellisuudessa esiintyvät väriaineet ovat kaukana lohkoväristä ja varsinainen subtraktiivinen synteesi ei ole kaukana täydellisestä. Värivalokuvauksen yleisen käytön aikana valmistajat kilpailivat prosessin parantamiseksi. Kemistit ovat työskennelleet vuoden ensimmäisellä puoliskolla XX : nnen vuosisadan , parannettu väriaineiden tulostamista. Saamme hyvät likiarvot keltaiselle, melko hyvälle syaanille, mutta purppuran absorptiokäyrät ovat edelleen kaukana optimaalisista.
Väriaineiden epätäydellisyyden pääasialliset vaikutukset tuntuvat tyydyttyneille sävyille, kun väriaineiden pitoisuus on korkea. Koska keltaista lukuun ottamatta ne absorboivat valoa alueilla, joilla sen pitäisi kulkea, kirkkaus vähenee. Esimerkiksi tulostimet kamppailevat edelleen kirkkaiden, kirkkaiden appelsiinien kanssa. Samasta syystä saturaatio on suurin tietyllä väriainepitoisuudella; sen jälkeen väri tummenee ja kylläisyys vähenee.
Kun lohkoväriaine muuttuu, teorian ihanteellisessa maailmassa täydellisestä läpäisevyydestä täydelliseen absorptioon ilman siirtymää todelliset väriaineet ja pääasiassa magenta muuttuvat vähitellen osittaisesta läpäisevyydestä epätäydelliseen absorptioon. Tämän seurauksena hallitseva aallonpituus vaihtelee hieman pitoisuuden ja kylläisyyden mukana. Uskotaan, että subtraktiiviseen prosessiin liittyvän lisäainejärjestelmän primäärit eivät ole vakaita.
Valokuvalaboratoriot ja tulostimet tietävät tarkat säädöt, jotka ovat tarpeen parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamiseksi, toistettavan kuvan luonteen vuoksi.
Elokuva valokuvaus väri on historiallinen soveltaminen subtraktiivisten värejä. Kuvien ottamiseksi valovirta on jaettu suodattimilla kolmeen osaan, joista toinen ryhmitellään matalien aallonpituuksien valot (sininen), toinen keskimääräisten aallonpituuksien valot (vihreä) ja kolmas pitkien aallonpituuksien valot (punainen).
Elokuvavalokuva on olennaisesti negatiivinen prosessi : mitä kirkkaampi valokuvattava kohde on, sitä tiheämpi ja siksi tummempi tuloksena oleva kuva. Negatiivipositiivisessa prosessissa todiste kääntää arvot toisen kerran, antaen kuvan selkeyden, joka on samanlainen kuin kohteen; käänteisessä prosessissa, jolla diat tuotetaan, negatiivinen kuva poistetaan kemiallisesti kehityksen jälkeen ja herkkien hopeakiteiden jäännöksiä käytetään uuden kuvan kehittämiseen. Kun haluat kuvata värillisenä, kuvan valovirta kulkee peräkkäin kolmen herkkän emulsion kerroksen läpi.
Kutakin kerrosta vastaavilla suodattimilla on täydentävät värit pääosiin. Esimerkiksi ensimmäinen kerros on herkkä siniselle. Mitä sinisempi valo, sitä alttiimpi kerros; koska se on negatiivinen, se tarkoittaa, että mitä enemmän valo on sinistä, sitä enemmän ensimmäisen kerroksen on oltava keltainen, joka estää bluesin. Ihannetapauksessa näiden suodattimien tulisi olla optimaalisia värejä; käytännössä vain keltainen suodatin tulee tarpeeksi lähelle.
Herkistävät väriaineet tekevät hopeakiteet kussakin kerroksessa herkkiä säteilyalueelle. Muut väriaineet suodattaa valon kerroksesta toiseen, ja lopuksi, niin sanottu kytkin väriaineet mahdollistaa eristettävä kiteet kunkin kerroksen korvataan väriainetta, aikana kemiallinen toimenpide kutsutaan kromogeenisen kehitystä .
Kaikki nämä väriaineet vaikuttavat värien esitykseen. Lopulliset väriaineet syntyvät värien kehityksen aikana, ja myös tämän toimen olosuhteet vaikuttavat merkittävästi tulokseen. Jos oletetaan, että käsittely on täysin odotusten mukainen, lopulliset väriaineet pysyvät melko erilaisina kuin ihanteellinen väriaine. Ne absorboivat osan aallonpituuksista, joiden tulisi ylittää ne ilman vaimennusta, aiheuttaen primäärien siirtymisen väriainepitoisuuden kasvaessa: keltaiset pyrkivät kohti oranssia, magentat kohti punaista ja syaanit kohti sinistä. Näiden poikkeamien kompensoimiseksi kehitys sisältää maskien muodostumisen joko paljaisiin tai valottamattomiin osiin, jotka korjaavat osan siitä.
Ammattilaiset kompensoivat nämä erot niin paljon kuin mahdollista: valosuunnittelijat ottavat ne huomioon suodatettaessa valoja, laboratorioteknikot suosivat yleensä ihon sävyjen toistamista, johon katsojat ovat herkempiä, vahingoittamalla valojen renderointia. värejä.
ISO 2846 -standardi määrittelee syaani- , purppura- ja keltaisen nelivärisen painovärin värit ja läpinäkyvyyden tietyissä laboratorio-olosuhteissa tulostusprosessien yhtenäisyyden varmistamiseksi.
Nämä käyrät liikkuvat pidemmälle kuin värivalokuvassa olevat ihanteelliset väriaineet. Tämän seurauksena on mahdotonta löytää päävärejä perusväreistä.
Esimerkki. - keltainen ja purppura:Keltaiset ja magentan lohkovärit absorboivat vastaavasti sinistä ja vihreää, ja niiden kerrostamisen pitäisi jättää punainen.
Todelliset väriaineet imevät yhdessä noin puolet punaisesta ja päästävät sinistä ja enimmäkseen vihreää. Muodostunut punainen on vähemmän puhdasta ja oranssempaa kuin ihanteellinen.
Näin ollen nelivärinen erottelu , toisin sanoen värien määrän määrittäminen, joka tarvitaan värien saamiseksi, on huomattavasti monimutkaisempi kuin teoreettisissa laskelmissa lohkovärillä.
Teoriassa kolme pääväriä voivat tulostaa kaikki olemassa olevat värisävyt. Tulostuksessa musta lisätään kolmelle perusvärille useista syistä:
Kääntäen, kun kuva antaa nelivärisessä prosessissa kiinteän mustan nauhan sijoittamisen, levitämme mustan alle yleensä syaania tai purppuraa (yleensä 40% primaarista 100% mustaa). , tätä kutsutaan mustaksi tuella .
HeksakromiaKorkeampi kopiolaatu saavutetaan lisäämällä perusvärien määrää. Hexachromy käyttää viisi plus musta. Jos nämä värit erotetaan niistä, jotka kolme ensimmäistä voi tehdä, ne laajentavat mahdollista kromaattikenttää. Voit myös valita vaalean sävyn pigmenttejä. Yleensä painokoneessa ei sekoiteta pigmenttejä, vaan ne rinnastetaan pisteisiin. Kun värit ovat vaaleat, pienemmät pisteet tulevat näkyvämmiksi. Kevyemmät pigmentit mahdollistavat pisteiden suurentamisen vähemmän näkyvällä näytöllä. Tästä syystä mustesuihkutulostimet lisäävät kahdesta viiteen vaaleanväristä kolmea perustekijää.