Цветовой конвертер онлайн со слайдерами CIE LCh (JavaScript)
Перевод в другие цветовые модели кнопкой с именем исходной модели
Шкала насыщенности динамически масштабируется • CSS Color Manager

Научный образовательный цветовой конвертер онлайн с открытым кодом ориентирован на работу в цветовой модели CIE LCh (более удобное представление CIE Lab), про которую Photoshop, к сожалению, не знает. Тем не менее, по отдельности управлять светлотой Lightness, насыщенностью Chroma и цветовым тоном Hue бывает весьма востребовано. Удержать строго неизменными тон и светлоту, при изменении насыщенности — часто встречающаяся дизайнерская задача, и она не решается корректно ни в одной цветовой модели, кроме как в LCh.

Конверсия производится из любой выбранной цветовой модели в остальные нажатием одной из 8 кнопок с наименованием той модели, данные из которой надо преобразовать в другие.

По умолчанию задействуется хроматическая адаптация по Брэдфорду и CIE Lab при D50 — все как в Photoshop. Поскольку большинство RGB-моделей имеет белую точку D65, а Lab последние 15 лет тра­ди­ци­онно рас­счи­ты­ва­ется с опорным иллюминантом D50, хроматическая адаптация в пространстве XYZ должна быть за­дей­ство­вана при различиях опорного иллюминанта моделей. Поле «RGB Gamut Alert» оповещает надписью «Out of gamut!» в тех случаях, когда насыщенность образца превосходит цветовой охват выб­ран­ной модели RGB.

По умолчанию задействуется Gamut clipping LCh до охвата видимых цветов Lab Gamut или Human Visual Space (HVS). Крайние значения слайдеров Светлоты и Насыщенности ограничиваются фигурой HVS для текущего тона на цветовом круге (третий слайдер). Максимальная возможная насыщенность 200 может быть достигнута при угле Hue 315-316 градусов и небольшой светлоте около 12. Во избежание снижения скорости отклика слайдеров массив поверхности трехмерной фигуры HVS просчитан с шагом в 1 градус Hue (360 степов) и с шагом в один целый степ по Lightness (100 степов) c использованием алгоритма монотонной кубической интерполяции сплайнами Эрмита (Hermite Spline). Таблица поверхности фигуры HVS в Lab D50 2° на 31152 значения получена с помощью опции «Спектрального калькулятора на CIELab.XYZ» «HVS surface» в спойлере «Колориметрический справочник».

По умолчанию задействуется двумерный Gamut mapping к выбранному пространству RGB. Информационные поля LCmax подсказывают максимально достижимый охват для данной RGB-модели при текущем цветовом тоне Hue. Увеличение насыщенности плавно изменяет светлоту для достижения максимально возможных для данной модели RGB поканальных значений при неизменном цветовом тоне. Не нужно пугаться отрицательных значений RGB — это обычные значения за охватом модели строго по матричным формулам CIE трансформации XYZ->RGB, и они необходимы для корректных обратных расчетов от RGB к другим моделям. Звездочкой * помечены те популярные модели, для которых доступен Gamut mapping. Иллюминант D50 помечен звездочкой, так как именно с ним будут наиболее адекватны расчеты CMYK и PANTONE. Двумя звездочками ** помечен иллюминант D65, традиционный для моделей RAL, NCS, DIN. Пересчеты цвета этих моделей под другими иллюминантами возможны, но не в этом калькуляторе, тут важна скорость и небольшой вес файлов. Но при необходимости можно посчитать цвет из спектров с любым иллюминантом по ссылкам: «Спектральный калькулятор на CIELab.XYZ», «Подбор смесевой краски PANTONE®» и «Определение цвета по имени краски PANTONE®»

Пересчет цвета в триадные краски CMYK и обратно ведется по характеризационным данным «FOGRA39» или «ISO Coated v2» — листовая офсетная печать по стандартам ISO 12647-2:2004(2007) и ГОСТ Р 54766-2011. Так же доступны краски на легкомелованной и офсетной бумаге. Задействуется на выбор релативное и перцепционное преобразование и mapping за границами охвата печати. Гранулярность цветовых таблиц Lab->CMYK равна 17, таблиц CMYK->Lab равна 11: это обеспечивает быструю загрузку красочно-цветовых массивов, высокую скорость работы в режиме реального времени и приемлемую точность цветового преобразования при сравнительно небольшом размере таблиц. В преобразованиях цвет/краски и краски/цвет задействуется линейная, билинейная и трилинейная интерполяция по аналогии с алгоритмами работы модулей CMM в операционных системах.

Библиотека смесевых красок PANTONE+ содержит 1755 разных красок, PANTONE® — 1124 краски, PANTONE v. 5 — 2369 красок, PANTONE Metallic - 655 красок, и подбор ведется по минимальной дельте для этого веера между краской и цветовым образцом. Так же при нажатии кнопки «Spot» выводится точный цвет данной краски в Lab и наиболее близкое представление в CMYK, тем не менее помним, что цветовой охват многих смесевых красок веера шире, чем охват триадных красок CMYK, шире в некоторых областях, чем sRGB. Лучше лишний раз нажать на кнопку «Spot» и «CMYK» чтобы удостовериться визуально, какой цвет будет получен этими красками; полезно так же проверить поле «RGB Gamut Alert» на предмет возможного вылета краски за охват sRGB: при значении поля «Out of gamut!» оттенок краски будет отображен на экране примера близко, но недостоверно. Возможен укороченный ввод имени краски — просто номера достаточно, главное, чтобы такой номер присутствовал в веере PANTONE+ или PANTONE®. Спектральные библиотеки красок PANTONE, используемые здесь, созданы владельцем бренда PANTONE компанией X-Rite для своих флагманских спектрофотометров eXact в 2014 году и пересчитаны в Lab D50 2° в «Спектральном калькуляторе на CIELab.XYZ». Поле справа от имени смесевой краски отображает ее Color Inconstancy Index (или CII) — уровень цветового непостоянства или инконстантности при смене иллюминанта; чем выше индекс — тем сильнее краска «гуляет» по цвету под разным освещением. Более нагруженные разным функционалом инструменты по работе с красками PANTONE можно найти по ссылкам: «Подбор смесевой краски PANTONE®» и «Определение цвета по имени краски PANTONE®». Там вы найдете в том числе приближение к образцу цвета по формуле CIE delta E 2000, здесь для обеспечения наивысшей скорости расчетов в реальном времени перемещения слайдеров задействуется формула CIE delta E 1976: на каждый шаг слайдера в 1 пиксел требуется сравнить образец по дельте с 1755 красками, приходится жертвовать новизной ради скорости вычислений. Тем не менее свежие стандарты печати до сих пор регламентируют цветовые отклонения именно по формуле цветового различия 1976 года. Любые дельты и не только поштучно, но и огромными массивами шкал, не обязательно равными по числу цветовых образцов, можно посчитать в «Калькуляторе цветовых различий».

Обратите внимание на опорный иллюминант D50 и D65! 10° наблюдателя CIE используйте для больших однородных площадей. Для красок RAL, NCS, DIN опорный иллюминант D65 по стандартам, а D50 для них — результат хроматической адаптации по CIECAM02. Так же эти стандарты оперируют кривыми CMF 10° наблюдателя CIE, но кроме как из спектров изменить расчет с 10° наблюдателя CIE на 2° нельзя. Однако спектры для красок RAL, NCS, DIN не доступны, поэтому Lab 2° для них нет. Для красок PANTONE доступны спектры, поэтому Lab D50 и D65 для 2° и 10° наблюдателя CIE безупречно посчитаны из спектров. Color Inconstancy Index, учитывающий нестабильность краски при смене освещения, так же вычисляется при наличии спектров, поэтому CII не доступен для моделей RAL, NCS, DIN. Не забывайте нажимать кнопку Spot после смены красочного каталога, чтобы увидеть точный цвет краски. ΔE в поле справа от краски показывает цветовое отличие текущих значений LCh до ближайшей по цвету краски.

Все что не касается раздела Spot рекомендуем считать при Lab D50, Photoshop и другие дизайнерские программы оперируют Lab D50.

Доступны краски CMYK Европейской Триады по стандарту офсетной печати ISO 12647-2:2007. Fogra 39 — листовая офсетная печать на мелованной бумаге. Fogra 45 — ротационная (журнальная) печать на легкомелованной бумаге. Fogra 47 — листовая печать на офсетной (немелованной) бумаге с самым маленьким цветовым охватом (меньше только газетная бумага).

Rendering Intent — колориметрический Relative и неколориметрический Perceptual, белая точка — бумага при D50. Наибольшая точность цвета достигается при колориметрическом рендеринге, и высоко­насыщенные цвета могут выглядить не столь эффектно, сколь реалистично. Генерация черного в целом традиционная для цветовых профилей Fogra и ECI, но с улучшениями. Суммарное количество краски TIL = 300 для насыщенных темных цветных и 240 для нейтрального суперчерного с нулевой насыщенностью (сбалансированная в нейтрали рецептура 60-40-40-100 имеет самую низкую светлоту в офсете). При генерации черного MaxK установлено значение суперчерного для печати только краской Black, пресет MaxK оптимален для печати оттенков с высокой насыщенностью, бизнес-графики и диаграм. Absolute Colorimetric RI реализован в соответствии со спецификацией ICC и в дополнение ко всему может позволять налету менять в разумных пределах (в неразумных пределах будет снижаться точность) белую точку профиля ISO Coated v2 (FOGRA39), как это делала программа best whitepoint editor. Например бумага Омела имеет b-координату -2 как в профиле Fogra 39, а вот бумага Galerie Art имеет более синюю b-координату -4. Вычисляя особенно для светлых оттенков рецептуру красок лучше учитывать точно цветность подложки. Выбор Absolute предложит оставить как есть или скорректировать белую точку профиля Fogra 39 в координатах CIE XYZ, то есть точно так, как белая точка прописана в профиле. Производители бумаги как правило публикуют цвет бумаги в Lab D65 - не забывайте в таком случае выбирать Lab Ref. White D65 для получения корректных XYZ-коррдинат. Не забывайте, что опорный иллюминант всех ICC-профилей цветоделения - D50. Данные при другом освещении подвергаются хроматической адаптации к D50 по тому или иному алгоритму и прописываются в профиле в таком адаптированном виде. Пересчитать Lab с любой известной хроматической адаптацией от одного к другому источнику освещения можно в спектральном калькуляторе. Помните, что традиционно в старой классической колориметрии преобладал опорный иллюминант D65 и отголоски его доминирования слышны до сих пор в разных стандартах цвета, а вот D50 начал доминировать лишь 20 лет назад благодаря спецификации ICC и современному компьютерному колорменеджменту. Большинство RGB-моделей имеют белую точку D65, для корректного пересчета в Lab D50 используется алгоритм хромадаптации, выбираемый в соответствующем селекторе, по умолчанию Брэдфорд, как в Photoshop, хотя CIECAT02 более современен.

Правильные настройки цвета в браузере можно посмотреть по ссылкам для Google Chrome и Mozilla Firefox. В остальных браузерах пока присутствуют те или иные логические ошибки при работе с цветом.

Несложная утилита с графическим интерфейсом CSS Color Manager позволяет добавить к имеющейся цветовой разметке hex (формат цвета для WEB по типу #0F0 или #00FF00) в стандарте sRGB также и дополнительную разметку для мониторов Display P3 и Rec. 2020.

Если вы хотите, чтобы ваш цвет одинаково отображался на мониторах как с маленьким цветовым охватом sRGB, так и с бОльшими - просто добавьте @media color-gamut tag в качестве дополнительной разметки к уже имеющейся. А утилита CSS Color Manager верно пересчитает весь имеющийся цвет sRGB в разметке hex в два дополнительных популярных стандарта - Display P3 и Rec. 2020.
 
 

Некоторые сведения о цветовых моделях

CIE XYZ. Цветовая модель, основанная на откликах человеческого глаза на зрительные стимулы. Можно упрощенно сказать, что XYZ — это RGB человеческого глаза. XYZ — это сумма про­из­ве­де­ний види­мого спек­тра и так называемых Color Matching Functions (CMF) Стандартного двух­гра­дус­ного наблю­да­те­ля CIE* 1931 года. Хроматическая адаптация человеческого зрения к источникам света с разной тем­пе­ра­ту­рой рассчитывается в XYZ-координатах.

CIE xyY. Проекция на плоскости xy (или локус) трехмерной модели CIE XYZ. CIE xy — координаты цвет­нос­ти, часто требуются без учета энергетической яркости Y. Например в светотехнических стандартах при­ня­то оперировать цветностью иллюминантов и осветителей в координатах CIE xy. Координаты цвет­ности xy аналитически трансформируются в коррелированную цветовую температуру источника света и обратно.

CIE Lab. Почти равноконтрастное почти изотропное ортогональное безразмерное пространство, вычис­ля­емое из зри­тель­ных стимулов XYZ при участии опорного или адаптирующего иллю­ми­нан­та (по умол­чанию D50). Lab — это и есть цвет, говоря по-простому. В пространствах Lab или XYZ описан цвет во всех icc-профилях — файлах компьютерного цветового описания любых цветовоспроизводящих устройств. Lab несколько кри­во­ли­неен и не совсем равноконтрастен, что зачастую не мешает применять к нему совершенно линейные функции, ибо равноконтрастнее все равно ничего нет. Наилучшая попытка привести Lab к Perceptual Uniformity — формула цветового различия CIE ΔE 2000.

CIE LCh. Это то же пространство, что и Lab, только в несколько ином математическом пред­ста­влении. ab — это две координаты цветности, а Ch — длина и угол направления вектора от нуля до точки с этими ab координатами. L в обоих случаях — светлота Lightness, С — насыщенность или длина вектора Chroma, h — угол по цветовому кругу в 360 градусов или тон hue. Современные программисты от колориметрии считают LCh наиболее перспективным вектором развития программ, связанных с изображениями и их цветом. Говоря по-простому, XYZ — это зрительные стимулы, а LCh — осмысленный мозгом цвет.

RGB. Аппаратно-зависимая аддитивная цветовая модель на основе XYZ, вычисляется из XYZ простой трехмерной трансформацией по матричным уравнениям, то есть наследует нерав­но­кон­траст­ность модели XYZ. Буквы в аббревиатуре модели означают Red, Green и Blue. Де-факто стандартом цвета в интернете является sRGB, разработанный Microsoft и HP в 1996 году. Смартфоны Apple и Samsung с 2017 года придерживаются цветового охвата P3 (объем цветового охвата P3 составляет 151% от sRGB), но тоно­пе­редающая функция (gamma) может отли­чаться у разных устройств. Так стандартная гамма цве­то­вого стандарта DCI-P3 — 2.6, а у пред­ло­жен­ного Apple для смартфонов пространства Display-P3 — гамма sRGB. В остальном P3-стандарты не отличаются, однако фотографии с современных смартфонов запросто могут потребовать и гамму 1.8 для охвата P3 ради наиболее точного ото­бра­же­ния цвета на компьютере; гаммы экрана и камеры смартфонов зачастую не согласованы. Альтер­на­тивные пред­ста­вле­ния RGB-модели — HSL, HSV, HSB — имеют все те же недостатки, что и прародитель, а именно нерав­но­кон­траст­ность и аппа­рат­ную привязку к устройству цветовоспроизведения, не поз­во­ля­ют коло­ри­метрически точно удержать тон hue неизменным при изменении двух других координат, поэтому не могут всерьез конкурировать с ко­ло­ри­мет­ри­чес­кой моделью CIE LCh.

Hex. Шестнадцатеричное цифро-буквенное представление 8-битного RGB (256 значений из 2 сим­во­лов на каждый канал), используется чаще всего в документах гипертекстовой разметки для web.

CMYK. Аппаратно-зависимая субтрактивная цветовая модель триадных красок во многих системах печати. Дополнена четвертой нейтральной черной краской в силу того, что смесью из трех светлых цвет­ных красок не может быть получено по-настоящему темных оттенков. Буквы в аббревиатуре означают го­лу­бую краску Cyan, пурпурную краску Magenta, желтую краску Yellow, черную краску Key Plate, Kontur или blacK по разным версиям расшифровки, чтобы не путать B — Black c B — Blue в модели RGB. В мире ис­поль­зуют три разных триады: американскую, европейскую и японскую (азиатскую), в России печатают преиму­щест­венно красками европейской триады. FOGRA39 — компьютерное цветовое описание офсетных красок ев­ро­пей­ской триады на мелованной бумаге по международному стандарту офсетной печати ISO 12647-2.

Pantone. Торговая марка смесевых или спотовых красок, представленных в специальных от­пе­ча­тан­ных каталогах в виде вееров. Краски популярны в типографиях США и России. Примерно четверть красок веера имеет цветовой охват больше, чем при печати триадными красками CMYK, имеет смысл использовать Pantone вместо CMYK для печати ограниченного количества плашечных цветов с максимальной возможной насыщенностью (типичное ограничение типографий — одна спотовая краска в дополнение к триадным). Полутоновая печать красками Pantone используется редко в силу технологических проблем с нанесением Pantone полутоновым растром в печати. Точный цвет красок Pantone в Lab-координатах был получен этим калькулятором с официального сайта владельца бренда Pantone — компании X-Rite, опубликовавшей точный цвет красок в виде спектральных библиотек CxF для прошивки своих новых флагманских спек­тро­фо­то­метров eXact. Непосредственно на самом сайте Pantone цвета красок традиционно не пуб­ли­ку­ется, только аппаратные координаты в неизвестной привязке, что именно за RGB на сайте Pantone — не указано.

RAL. Немецкий цветовой стандарт, разработанный в 1927 году Государственным комитетом по усло­виям поставок (Reichs-Ausschuss fur Lieferbedingungen) по просьбе производителей лакокрасочной про­дук­ции. Коллекция RAL Classic включает 213 красок, RAL Design — 1841 краску, RAL Effect — 420 красок.

NCS. (англ. Natural Color System, естественная система цвета) — цветовая модель, предложенная Скандинавским институтом цвета (Skandinaviska Färginstitutet AB), Стокгольм, Швеция. Она основана на системе противоположных цветов и нашла широкое применение в промышленности для описания цвета продукции. Система NCS используется в 19 странах и принята в качестве стандарта для опре­де­ле­ния цвета в Швеции (с 1979 года), Норвегии, Испании (1994) и ЮАР. Включает 1952 краски.

DIN. 6164-1-1962 DIN colour chart — System. Немецкий цветовой стандарт с 1962 года, 573 краски.

*CIE — Commission internationale de l'éclairage (франц., звучит как "сье"), International Commission on Illumination (англ.) или Международная комиссия по освещению (МКО), создана в 1913 году для разработки технических стандартов в области света, освещения, цвета и цветовых пространств.