Việc tối ưu hình ảnh CMYK cho in ofset là việc tạo ra các bản tách màu CMYK phù hợp với từng phương pháp in, loại giấy in, loại mực in, loại tram in, loại bản in sử dụng. Một trong những mục tiêu chính của công việc này là tối ưu mực in (ink optimizing service, ink optimize, ink optimization…) để in phục chế màu hình ảnh. Tối ưu mực in có nghĩa là lượng mực in sử dụng là thấp nhất nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu về chất lượng in. Giải pháp tốt nhất hiện nay để tạo hay tách màu tối ưu hình ảnh là sử dụng các ICC DeviceLink Profile theo các tiêu chuẩn chất lượng in quốc tế và điều kiện in thực tế tại nhà in. Nội dung chính trong bài viết này chúng tôi giới thiệu gồm:  

– Khái quát về màu & tổng hợp màu; các giải pháp tách màu UCR, GCR, UCA.

– Tạo và tách màu hình ảnh theo các ICC profile: giới thiệu tóm tắt các ICC profile của các tổ chức chuyên ngành in quốc tế & hướng dẫn áp dụng ICC profile để tối ưu hình ảnh trong file PDF trước khi bình trang, tách màu trên RIP.

I -  Khái quát về màu & tổng hợp màu

 1. Màu sắc và sự cảm nhận màu sắc.

Về bản chất, màu sắc không phải là thuộc tính của một vật thể, chẳng hạn như hình dạng của nó, mà là thuộc tính của ánh sáng chiếu lên vật thể. Vật thể có khả năng hấp thụ, phản xạ hoặc cho đi qua một phần hay toàn phần ánh sáng tùy thuộc vào tần số (bước sóng) ánh sáng chiếu lên. Màu của vật thể mà chúng ta cảm nhận được chính là phần còn lại của ánh sáng chiếu lên vật thể đi tới mắt.

Khi ánh sáng chiếu lên vật thể, sẽ xảy ra các trường hợp sau : 

– Tất cả ánh sáng đều bị hấp thụ, chúng ta sẽ thấy vật thể là đen.

– Tất cả ánh sáng đều phản xạ, chúng ta thấy vật thể trắng.

– Toàn bộ ánh sáng xuyên qua vật thể, màu của vật thể không thay đổi (trong suốt).

– Một phần ánh sáng bị hấp thụ, phần còn lại phản xạ, chúng ta nhận thấy màu sắc vật thể phụ thuộc vào tần số ánh sáng bị hấp thụ và phản xạ.

– Một phần ánh sáng bị hấp thụ và phần còn lại xuyên qua vật thể, màu sắc của vật thể phụ thuộc vào tần số ánh sáng bị hấp thụ và xuyên qua. 

– Một phần ánh sáng phản xạ và phần còn lại xuyên qua vật thể, màu sắc của vật thể phụ thuộc vào tần số ánh sáng phản xạ và xuyên qua. 

Dải quang phổ màu của ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy được (ánh sáng khả thị) có bước sóng từ 370 na-nô mét (tia cực tím) đến 780 na-nô mét (tia hồng ngoại). 

Hình 1: Quang phổ ánh sáng nhìn thấy.

2. Các hình thức tổng hợp màu

• Tổng hợp màu cộng (Additive color composition) :

Đây là hình thức tổng hợp màu dựa trên sự kết hợp của các ánh sáng màu.

Ánh sáng trắng là sự trộn tất cả các ánh sáng màu nằm trong dải quang phổ nhìn thấy, khi chiếu tới lăng kính sẽ được tách thành các ánh sáng màu thành phần mà ta gọi là dải cầu vồng. 

Trong dải quang phổ màu nhìn thấy, 3 ánh sáng màu Red (bước sóng 700nm), Green (bước sóng 550nm), Blue (bước sóng 400nm) gọi là các màu tổng hợp cộng cơ bản (additive primary colors).Kết hợp 3 ánh sáng màu R, G, B với cường độ màu khác nhau sẽ tạo ra vô số màu khác nhau. 

Hình 2: Tổng hợp màu cộng.

 Công thức tổng hợp màu cộng như sau :

     Red + Green = Yellow (Y)

      Red + Blue = Magenta (M)

      Green + Blue = Cyan (C)

      Red + Green + Blue = White (W).

      No light (R = G = B = 0) = Black. 

Màu mới được tạo nên theo tổng hợp màu cộng đều sáng hơn các màu thành phần nên đây còn gọi là tổng hợp màu gia sắc. 

Màu hình ảnh trên màn hình là màu tổng hợp cộng.

• Tổng hợp màu trừ (Subtractive color composition): 

Với tổng hợp màu trừ, ánh sáng chiếu lên vật thể (ví dụ lớp mực trên giấy trắng) và phản xạ về mắt sẽ bị loại bỏ các thành phần màu khác với màu trên vật thể (màu mực in trên giấy). Các lớp mực trên giấy đóng vai trò như các kính lọc màu đối với ánh sáng chiếu lên : 

– Nếu lớp mực trên giấy là Cyan, ánh sáng (R+G+B) chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt sẽ bị loại trừ màu Red còn lại 2 màu Green + Blue tổng hợp thành màu Cyan. 

– Nếu lớp mực trên giấy là Magenta, ánh sáng chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt sẽ bị loại trừ màu Green còn lại 2 màu Red + Blue tổng hợp thành màu Magenta. 

– Nếu lớp mực trên giấy là Yellow, ánh sáng chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt sẽ bị loại trừ màu Blue còn lại 2 màu Red + Blue tổng hợp thành màu Yellow. 

– Nếu lớp mực trên giấy gồm 2 màu in chồng Cyan + Yellow, ánh sáng chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt bị loại bỏ 2 màu Red và Blue chỉ còn màu Green. 

– Nếu lớp mực trên giấy gồm 2 màu in chồng Cyan + Magenta, ánh sáng chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt bị loại bỏ 2 màu Red và Green chỉ còn màu Blue. 

– Nếu lớp mực trên giấy gồm 2 màu in chồng Magenta + Yellow, ánh sáng chiếu lên lớp mực này và phản xạ từ giấy trở về mắt bị loại bỏ 2 màu Green và Blue chỉ còn màu Red. 

– Nếu lớp mực trên giấy gồm 3 màu in chồng Cyan + Magenta + Yellow, ánh sáng chiếu lên lớp mực này sẽ bị hấp thụ hoàn toàn, kết quả là màu đen. 

Trong tổng hợp màu trừ, các màu Cyan, Magenta, Yellow gọi là các màu tổng hợp trừ cơ bản (subtractive primary colors). 

Hình 3: Tổng hợp màu trừ.

Công thức tổng hợp màu trừ :

     Cyan + Magenta = Blue

     Cyan + Yellow = Green

     Magenta + Yellow = Red

     Cyan + Magenta + Yellow = Black

     No Colors (C = M = Y = 0) = White

Theo hình thức tổng hợp màu trừ, tất cả các màu mới tạo ra đều tối hơn các màu thành phần nên đây còn gọi là tổng hợp màu giảm sắc.

3. Tổng hợp màu trong in offset

Trong công nghệ in offset, việc phục chế màu sắc của hình ảnh dựa trên nguyên lý in chồng tram các bản tách màu tương ứng với 4 mực in cơ bản là các mực màu đơn sắc gồm: xanh (Cyan – C), đỏ sen (Magenta – M), vàng (Yellow – Y) và mực đen (Black – K). Màu sắc của hình ảnh in trên giấy mà ta cảm nhận được là sự kết hợp của cả tổng hợp màu cộng và tổng hợp màu trừ. 

Mực đen sử dụng trong in offset nhiều màu để giảm chi phí công nghệ : thay vì dùng 3 mực màu C, M, Y trộn hoặc in chồng để tạo màu đen và xám (theo lý thuyết tổng hợp màu trừ) có thể sử dụng mực đen in bổ trợ hay in trực tiếp (thay thế hoàn toàn 3 mực C, M, Y). Về mặt chất lượng, nếu chỉ dùng 3 mực C, M, Y để phục chế màu sẽ rất khó kiểm soát chất lượng in (chồng màu, cân bằng xám, độ tương phản, độ sắc nét…).

Hình 4: In phục chế hình ảnh màu.

Thuật ngữ tiếng Anh của các mực C, M, Y là “chromatic process inks” (mực màu, mực hữu sắc), mực K là “achromactic process ink” (mực không có màu, mực vô sắc). Phụ thuộc vào vai trò của thành phần màu đen (mực đen) trong việc tổng hợp màu sắc của hình ảnh khi in phục chế, chúng ta có 2 phương pháp (hình thức) tổng hợp màu cơ bản trong in offset:

– Tổng hợp màu hữu sắc (chromatic composition – chromatic reproduction) : màu sắc hình ảnh in phục chế được hình thành chủ yếu bởi các mực màu C, M, Y. Thành phần mực K chỉ có tính chất bổ trợ (có hoặc không có).

– Tổng hợp màu vô sắc (achromatic composition – achromatic reproduction): màu sắc hình ảnh in phục chế lấy mực K là chủ đạo, các mực màu C, M, Y dùng để in bổ trợ.

Mỗi phương pháp tổng hợp (phục chế) màu sẽ có các hình thức tạo hình ảnh CMYK hay các cơ chế tạo các bản in tách màu CMYK tương ứng. Các không gian màu sẽ được chuyển đổi (mapping) theo Color Lookup Table hoặc ICC Profile.

Hình 5 : Các phương pháp tổng hợp màu trong in offset.

• Tổng hợp màu hữu sắc với màu đen in bổ trợ : 

Màu đen chỉ có ở những vùng tối nhất của hình ảnh để mở rộng khoảng mật độ hình ảnh, tăng độ tương phản và cải thiện độ sắc nét của hình ảnh trên tờ in. Tổng hợp màu vẫn chủ yếu dựa trên các màu C, M, Y. Kết quả là vẫn tốn nhiều chi phí mực in, đồng thời khi in chồng màu rất khó ổn định cân bằng xám, không gian màu phục chế hẹp (đặc biệt khi in ướt chồng ướt trên máy in nhiều màu), tờ in lâu khô …

Với các máy in nhiều màu tốc độ cao như hiện nay thì phương pháp tách màu đen in bổ trợ không còn thích hợp.

• Tổng hợp màu hữu sắc với giải thuật UCR (Under Color Removal) :  

Màu đen K được tạo ra nhiều hơn ở vùng tối của hình ảnh (màu đen xuất hiện từ vùng mid-tone và tăng dần trong vùng shadow). Những giá trị xám trung tính ở vùng tối của hình ảnh (neutral image shadow) thay vì tổng hợp từ các màu C, M, Y sẽ được thay bằng tông màu đen tương đương. Điều này giúp tiết kiệm chi phí mực in, đồng thời do độ dày lớp mực in chồng (tổng mật độ phủ tram) ở vùng tối giảm nên tờ in mau khô hơn và bớt các sự cố tờ in bị lem, bị dính mặt hoặc bị dặm mặt… 

• Tổng hợp màu vô sắc với giải thuật GCR (Gray Component Replacement – GCR 100%) :

Đây là phương pháp tổng hợp màu lấy màu đen là chủ đạo (dominant color). Trên toàn bộ không gian màu của hình ảnh, từ vùng sáng đến vùng tối, trị số tổng hợp ba màu C + M + Y sẽ được tách thành hai phần : giá trị xám trung tính (achromatic value) và giá trị màu (chromatic value). Giá trị xám trung tính là tổng hợp của 3 màu CMY tương ứng với màu có trị số (%) thấp nhất và được thay thế bằng trị số màu K (%) tương đương. Giá trị màu còn lại là tổng hợp của các giá trị màu thành phần trừ đi giá trị xám trung tính. Như vậy, với giải thuật GCR, để phục chế màu của hình ảnh chỉ cần màu đen và một hoặc nhiều nhất là hai trong ba mực màu C, M, Y. Phương pháp GCR rõ ràng tiết kiệm lượng mực CMY rất nhiều so với UCR.

Về mặt chất lượng hình ảnh và chất lượng in, áp dụng phương pháp phân màu GCR khi in chồng màu cân bằng xám dễ dàng đạt được và ổn định; khả năng truyền mực tốt hơn. Nhược điểm lớn nhất của phân màu GCR là độ bão hòa màu không cao (giảm).

• Tổng hợp màu vô sắc với màu hữu sắc bổ sung (achromatic composition with chromatic color addition – UCA)

Đây còn gọi là tổng hợp màu vô sắc không hoàn toàn (GCR 50%, GCR 70%, GCR medium, GCR heavy…). Với phương pháp này, màu đen được tạo ra để thay thế một phần giá trị xám trung tính chứ không thay thế hoàn toàn (UCA là viết tắt của Under Color Addition). Để tạo màu xám trung tính ở vùng tối của hình ảnh do mật độ mực đen không đủ, sẽ in bổ sung thêm một phần các màu C, M, Y. Chất lượng hình ảnh và chất lượng in (độ bão hòa màu, độ tương phản hình ảnh) tốt hơn phương pháp sử dụng GCR 100% đồng thời vẫn tiết kiệm mực in nhiều hơn so với phương pháp chỉ dùng UCR.

Đây là phương pháp tổng hợp màu hình ảnh được sử dụng rộng rãi hiện nay cho cả in tờ rời và in báo cuộn. Hầu hết các ICC profile cho máy in (ICC output profile) mới nhất hiện nay phân màu CMYK theo phương pháp GCR 50%.