Modele CMY i CMYK

Ekran świeci, papier odbija. Farba drukarska nie dodaje światła, tylko pochłania jego część, a do oka trafia reszta. Dlatego druk opisuje się innym modelem niż ekran: przez ilość farb cyjan (C), magenta (M), żółtej (Y) i czarnej (K).

Mieszanie subtraktywne

Każda farba odejmuje z białego światła jedną barwę podstawową RGB:

cyjan pochłania czerwień → przepuszcza zieleń i błękit magenta pochłania zieleń → przepuszcza czerwień i błękit żółć pochłania błękit → przepuszcza czerwień i zieleń cyjan + magenta = błękit magenta + żółć = czerwień żółć + cyjan = zieleń cyjan + magenta + żółć = (teoretycznie) czerń

CMY jest więc odwróceniem RGB. W wartościach 0..1:

C = 1 - R M = 1 - G Y = 1 - B

Po co czwarta farba

Teoretycznie trzy farby w pełnym pokryciu dają czerń. W praktyce wychodzi brudny, ciemnobrązowy kolor, bo rzeczywiste pigmenty nie pochłaniają idealnie swojego zakresu. Są też powody techniczne:

trzy warstwy farby długo schną i mogą rozmazywać się na papierze, zwłaszcza niepowlekanym,
drobny czarny tekst złożony z trzech farb wymaga idealnego pasowania, każde przesunięcie daje kolorowe obwódki,
czarna farba jest tańsza niż trzy kolorowe.

Dlatego dodaje się czerń, oznaczaną K (od key, płyty kluczowej, na którą pasowano pozostałe). Litera K nie pochodzi od black, żeby nie mylić jej z blue.

Wzory: RGB na CMYK

Najprostsza konwersja zastępuje wspólną szarą część trzech farb czernią:

K = 1 - max(R, G, B) C = (1 - R - K) / (1 - K) M = (1 - G - K) / (1 - K) Y = (1 - B - K) / (1 - K) (dla K = 1, czyli czerni, C = M = Y = 0)

Dla koloru RGB (200, 80, 40), #c85028:

R = 0,7843 G = 0,3137 B = 0,1569 K = 1 - 0,7843 = 0,2157 C = (1 - 0,7843 - 0,2157) / 0,7843 = 0 M = (1 - 0,3137 - 0,2157) / 0,7843 = 0,6 Y = (1 - 0,1569 - 0,2157) / 0,7843 = 0,8 CMYK = (0%, 60%, 80%, 21,6%)

Droga odwrotna:

R = (1 - C) · (1 - K) G = (1 - M) · (1 - K) B = (1 - Y) · (1 - K)

Dlaczego te wzory nie wystarczą do druku

Powyższe wzory to przekształcenie geometryczne, a nie opis prawdziwej maszyny drukarskiej. Wynik zależy od farb, papieru, sposobu rastrowania i przyrostu punktu, czyli tego, jak bardzo punkty rastra rozlewają się na papierze. Ta sama wartość CMYK wygląda inaczej na papierze powlekanym i na gazetowym.

W praktyce przelicza się przez profil ICC konkretnego procesu druku (w Europie zwykle FOGRA39 albo FOGRA51 dla papieru powlekanego). Profil określa też:

generowanie czerni (GCR, UCR): ile wspólnej szarej części trzech farb zastąpić czernią,
maksymalne pokrycie farbą (TAC), zwykle 300-340% sumy C+M+Y+K, żeby papier zdążył wyschnąć,
gamę: barwy, których proces druku nie odtworzy. Jaskrawe zielenie, błękity i pomarańcze z ekranu często są poza gamą CMYK.

CMYK, podobnie jak RGB, zależy od urządzenia. Żeby ta sama barwa wyglądała podobnie na ekranie i na papierze, przeliczenie musi przejść przez przestrzeń niezależną od urządzenia, czyli CIELAB. Opisuje to artykuł o zarządzaniu kolorem.