Kamis, 29 Mei 2014

Metode Pembuatan dan Penggunaan Standard Color Range

Metode Pembuatan dan Penggunaan Standard Color Range

Dalam dunia percetakan kemasan ada istilah Standard Color Range yang berisikan 3 jenis kualitas hasil cetak, yaitu Minimum, Standard, dan Maksimum yang akan berfungsi sebagai pedoman warna baik untuk operator dan customer itu sendiri. Pada umumnya sebuah percetakan kemasan akan membuat beberapa Standard Color Range dengan batas waktu tertentu (1-2 tahun tergantung kebijakan perusahaan masing-masing). Namun sayangnya metode pembuatan Standard Color Range tidak dilakukan dengan menggunakan ukuran-ukuran tertentu, seperti Density, TVI, dan warna dengan nilai CIE L*a*b* (dilakukan dengan menggunakan insting operator cetak), sehingga range toleransi bisa terlalu lebar. Selain tidak terukur, batas waktu yang ditentukan untuk sebuah Standard Color Range nyatanya juga tidak menjamin keabsahannya, karena dalam kurun periode waktu tertentu seiring dengan penggunaannya, warna tinta yang ada di cetakan akan memudar yang disebabkan karena gesekan, sinar matahari, dsb. Dan ketika hal ini terjadi, perdebatan pun muncul dan sulit untuk mengambil jalan tengah karena tidak ada nilai yang bisa diukur untuk membuktikan apakah Standard Color Range tersebut masih berlaku atau tidak.
Terlepas dari sisi ekonomis, dalam membuat Color Guide yang benar, metode yang dilakukan pun harus benar, yaitu dengan mencatat dan mengukur. Pencatatan dan pengukuran diperlukan sebagai dokumentasi untuk memudahkan proses produksi. Pengukuran yang dilakukan untuk membuat Standard Color Range adalah :
a. Density (Kepekatan)
Angka density digunakan sebagai pedoman oleh operator dalam mencetak. Dalam proses cetak operator tidak dapat mengubah warna, yang dapat dilakukan hanyalah mengatur ketebalan tinta yang diwakili oleh angka density.

b. TVI (Tone Value Increament)
Adalah penambahan nilai nada. Penambahan nilai nada ini tidak dapat dihindari karena image yang dipindahkan ke material cetak mendapatkan tekanan dalam proses pemindahannya yang menyebabkan bentuk raster mengembang dari semula. Selain itu juga daya serap kertas dan daya alir tinta juga mempengaruhi proses pembesaran nilai nada ini.

c. CIE L*a*b* (Warna)
Adalah sebuah ruang warna yang di definisikan oleh CIE (sebuah konsorsium) dimana
CIE L* mewakili nilai kecerahan warna, 0 untuk hitam, dan 100 untuk putih
CIE a* mewakili jenis warna merah dan hijau, dimana negatif a* mewakili warna hijau, dan positif a* mewakili warna merah
CIE b* mewakili jenis warna kuning dan biru, dimana negatif b* mewakili warna biru, dan positif b* mewakili warna kuning. (http://pengantar-warna.blogspot.com/2011/02/colorimetry-part-ii-cie1976-ruang-warna.html)
Berdasarkan nilai CIE L*a*b* perbedaan warna dapat dihitung dan dinyatakan dalam sebuah nilai ΔE. Δ = Delta adalah huruf Yunani yang sering dipergunakan sebagai simbol jarak atau perbedaan dan E = singkatan dari kata dalam bahasa Jerman Empfindung yang berarti sensasi. (http://pengantar-warna.blogspot.com/2011/03/colorimetry-part-iii-color-difference.html).
Sehingga dari hasil perhitungan dE ini dapat dibuat sebuah kesepakatan mengenai toleransi perbedaan warna yang dapat diterima.

Apabila ketiga hal ini dilakukan maka kualitas sebuah Standard Color Range dapat dinilai dan dapat di verifikasi keabsahannya. Dan untuk menerbitkannya kembali tidak mengalami kesulitan, karena angka-angka pengukurannya tercatat.

Rabu, 30 Januari 2013

Memahami pencahayaan


Sumber dokumen:  Michel DiCosola: Understanding Illuminants, X-Rite Incorporated, 1995
FileName: Ca00002.pdf

Definisi Pencahayaan (Illuminants)
Distribusi Kuat Spektrum Relatif (Relative Power Distribution  - SPDR)
Cahaya dideskripsikan (untuk maksud penjelasan tentang pencahayaan) sebagai apa yang disebut kurva Spectral Power Distribution (SPD). Setiap jenis cahaya tertentu memancarkan jumlah energi yang berbeda. Dan grafik yang menggambarkan jumlah daya pancar tersebut disebut kurva Relative Power Distribution (RPD) untuk sumber cahaya tertentu.
Daylight


Gambar diatas adalah contoh kurva Distribusi Kuat Spektrum Relatif untuk cahaya siang alami (natural daylight). Sumbu horisontal mempresentasikan spektrum cahaya dengan panjang gelombang antara 380nm (nanometer) dan 750nm. Puncak tertinggi dalam grafik ini terjadi pada sekitar 460nm yang mempresentasikan bagian dari spektrum biru. Ini mengisyaratkan kita bahwa cahaya siang ini  secara visual terlihat putih bersih dengan komposisi warna biru lebih dominan.
Setiap jenis cahaya memiliki kurva Distribusi Kuat Spektrum Relatif (SPDR) yang mendeskripsikan cahaya tersebut seperti apa terlihatnya, dan bagaimana barang-barang yang lain terlihat dengan adanya cahaya ini.

Pencahayaan (Illuminant) vs. Sumber Cahaya
Penting bagi kita untuk mengerti juga tentang perbedaan antara illuminant dengan sebuah sumber cahaya.   Seperti yang dijelaskan oleh Billmeyer and Saltzman, bahwa sumber cahaya adalah sebuah cahaya yang  secara fisik dan aktual dapat memberikan terang cahaya benda lain. Sedangkan sebuah illuminant adalah sebuah cahaya yang telah didefinisikan denga Distribusi Kuat Spektrum (Spectral Power Distribution), tetapi mungkin tidak harus ada secara nyata.
Contoh: Cahaya dalam ruang tinggal kita adalah sebuah sumber cahaya. Sumber cahaya tersebut dapat kita nyalakan atau padamkan, dan dengan percobaan dan pengkuran kita dapat menentukan Distribusi Kuat Spektrum nya. Sementara itu kita dapat mengambil sebuah kertas grafik Distribusi Kuat Spektrum kosong dan mencoba menggambar dengan menarik dan meliuk-liukkan garis melintang diatasnya, maka kita telah mendefinisikan sebuah pencahayaan (illuminant). Cahaya ini telah kita definisikan yang secara fisik mungkin tidak ada, tetapi kita dapat menggunakan kurva tersebut untuk mencoba dan membandingkan dengan angka bagaimana sebuah warna tertentu diharapkan dapat ditampilkan dibawah pencahayaan ini.

Index rendering (penterjemah) warna (Color Rendering Index / CRI)
Index rendering warna (CRI) adalah sebuah metode untuk mendeskripsikan sebuah sumber cahaya. CRI merupakan skala dari 1 sampai  100 yang memberikan tingkatan(rating) sebuah sumber cahaya dengan cara membandingkan penampilan warna dilihat di bawah sumber cahaya tersebut dengan penampilan warna dilihat di bawah sebuah pencahayaan standar seperti D65. Sebuah CRI bernilai 100 menjelaskan bahwa sumber cahaya tersebut identik sama dengan pencahayaan standar. Dengan panduan nilai CRI seseorang dapat memilih sebuah sumber cahaya berdasarkan kemampuannya dalam menampilkan warna seperti yang ditampilan dibawah sebuah pencahayaan standar. Contohnya, sebuah sumber cahaya yang umum dipakai dalam ruang kerja bisa mempunyai nilai CRI sekitar 60, tetapi dalam ruangan dimana dibutuhan penampilan warna yang sangat ketat dan kritis dibutuhkan sebuah sumber cahaya dengan nilai CRI sekitar 90.
Jadi pada dasarnya sebuah pencahayaan adalah definisi yang digunakan untuk menentukan bagaimana penampilan sebuah warna akan berubah dibawah jenis-jenis (sumber) cahaya tertentu. D65 yang tersebut diatas adalah sebuah pencahayaan yang mewakili cahaya siang (daylight). Kenyataannya tidak ada sumber cahaya yang benar-benar idektik sama dengan pencahayaan teoritis (meskipun banyak sumber cahaya bisa mirip dan sangat dekat dengan pencahayaan teoritis tersebut). Pencahayaan ini dipakai untuk mengukur warna yang mencoba untuk mempresentasikan seperti apa sebuah warna akan ditampilkan ketika dilihat dibawah sinar matahari atau beberapa sumber cahaya yang mirip.

Bagaimana Pencahayaan mempengaruhi warna
Jadi bagaimana pencahayaan berpengaruh pada saat seseorang mengukur warna? Banyak warna terjadi fenomena umum yang disebut metamerisme (metamerism) ketika warna-warna tersebut dilihat di bawah sumber cahaya yang berbeda. Dua warna boleh terlihat sama dan cocok di bawah satu sumber cahaya tertentu tetapi terlihat benar-benar berbeda di bawah satu sumber cahaya lain. Hal ini dapat menimbulkan problem yang serius jika warna produk kita berubah ketika ditempatkan di ruang pamer. Marilah kita mengambil contoh yang extrem: apabila produk kita akan digunakan dalam lingkungan ruangan gelap dengan pencahayaan merah dan sebuah kotak kemasan yang dicetak dengan warna biru, hijau dan hitam akan terlihat hitam pekat dalam ruang gelap tersebut. Pigmen yang digunakan dalam tinta biru, tinta hijau dan tinta hitam semuanya menyerap bagian spektral merah. Apabila sumber cahaya yang digunaakan hanya memancarkan spektral cahaya merah saja, berarti semua kuat spektral cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya yang ada dan keseluruhan kotak kemasan kita akan terlihat hitam.
Contoh berikut ini mengkombinasikan dua contoh warna dengan dua kurva distribusi kuat spektral dari sebuah pencahayaan cahaya siang (daylight) dan sebuah pencahayaan cahaya pijar (incandescent). Dimana kedua contoh warna tersebut terjadi metamerisme terhadap dua pencahayaan tersebut diatas.

Daylight vs. Incandescent

Contoh warna 1 vs. Contoh warna 2


Pantulan spektral kedua contoh warna di bawah pencahayaan Daylight



Pantulan spektral kedua contoh warna di bawah pencahayaan Incandescent


Kedua contoh warna terlihat identik sama dimata pemantau ketika dilihat di bawah pencahayaan pijar (incandescent), tetapi contoh warna 1 terlihat sangat biru dibandingkan dengan contoh warna 2 dilihat di bawah pencahayaan cahaya siang. Kedua contoh warna tersebut memang memiliki spektral yang identik sama di panjang gelombang mulai 520 nm hingga 700 nm, jadi keduanya memiliki nilai kuat spektral pada porsi hijau dan porsi merah. Namun kedua contoh warna tersebut memiliki spektral yang sangat berbeda di panjang gelombang antara 400 nm hingga 520 nm atau spektral pada porsi biru.  Sementara contoh warna 1 mempunyai kemampuan memantulkan cahaya biru tiga kali lipat dibandingkan dengan contoh warna 2, dan pencahayaan incandescent memang tidak memiliki spektral pada porsi biru yang besar yang dapat dipantulkan oleh kedua contoh warna tersebut. Jadi keduanya memantulkan sedikit sekali spektral biru dan terlihat sama. Sedangkan apabila pencahayaan cahaya siang (daylight) yang menyinari kedua contoh warna tersebut, maka contoh warna 1 mampu memantulkan lebih banyak spektral biru dibandingkan dengan contoh warna 2, sehingga contoh warna 1 akan terlihat jauh lebih biru dibandingkan dengan contoh warna 2. Dengan mudah kita dapat lebih memahami pemilihan pencahayaan yang benar adalah sesuatu yang penting untuk menghasilkan mutu warna produk kita.

Memilih sebuah pencahayaan (illuminant
Jadi bagaimana seseorang menggunakan informasi diatas ini untuk memilih sebuah pencahayaan standar ketika mengukur warna dengan sebuah spektrofotometer? Jawabannya sebenarnya sangat sederhana. Pilihlah pencahayaan yang paling dekat dengan dimana kita mendapatkan uang. Dengan kata lain, pilihlah sebuah pencahayaan standar yang terbaik untuk mempresentasikan sumber cahaya yang akan dipergunakan dimana kita menjual produk kita. Apabila produk kita dipajang diluar ruang (outdoor)  pilihlah beberapa pencahayaan standar cahaya siang untuk mempresentasikan cahaya matahari pada berbagai waktu yang berbeda. Apabila produk kita akan dipajang di toko serba ada, pilihlah pecahayaan flourescent. Jalan terbaik untuk menentukan pencahayaan apa yang akan kita digunakan adalah menemukan sumber cahaya yang tepat sama dengan yang digunakan dimana produk kita dijual. Jika kita dapat mengetahui merek dan jenis lampu yang dipergunakan ditempat produk kita dijual, maka kita dapat mengetahui kurva distribusi kuat spektral sumber cahaya tersebut dari produsernya. Sekarang dengan mudah kita memilih sebuah pencahayaan yang kurva kuat spektralnya paling mirip dengan kurva kuat spektral lampu tersebut diatas.
Sebagai contoh, apabila penerangan yang dipergunakan toko-toko yang menjual produk kita adalah lampu flourescent  GE® Cool White, langkah pertama kita adalah memperoleh kurva distribusi kuat spektral dari General Electric. Kemudian melihat distribusi kuat spektral dari pencahayaan standar yang ada.

                   GE Actual Cool White Source*                                  CIE F2 Standard Illuminant
          *)Perkiraan data (GE Lighting)

Pencahayaan standar F2 berbasis pada beberapa macam lampu berpendar (fluorescent atau juga biasa disebut lampu neon) jenis cool white yang ada di pasar.  Membandingkan dua kurva kuat spektral relatif (lihat: illustrasi diatas), kita melihat bahwa sumber cahaya GE® Cool White memang tidak tepat sama dan cocok dengan pencahayaan standar F2, tetapi mengukur warna di bawah pencahayaan F2 akan memberikaan nilai aproksimasi hasil yang paling dekat dan cocok dengan hasil yang ditampilkan di bawah sumber cahaya lampu GE. Pencahayaan ini adalah yang paling baik untuk mengukur warna produk kita.
 Meskipun demikian solusi tersebut diatas tidak selalu dapat diterapkan pada semua kondisi. Tidak semua produsen lampu membuat data kuat spektral yang konsisten, dan produk-produk tertentu ditampilkan di bawah sumber cahaya yang tidak menentu. Dalam situasi ini kita harus melihat produknya terlebih dahulu. Problem metamerisme umum dijumpai ketika sebuah produk dibuat dari materi yang berbeda, seperti misalnya plastik, pakaian dan logam pada kursi kantor. Jika kita yakin bahwa tidak ada problem metamerime pada zat-zat pewarna atau pigments, bisa kita katakan telah memenangkan pertempuran. Karena kita tahu produk kita akan terlihat seperti satu warna tunggal pada semua kondisi penyinaran, dengan demikian kita dapat memilih pencahayaan standar apa saja untuk pengukuran warna kita. Selama kita menggunakan pencahayaan standar yang sama untuk pengukuran warna produk kita, kita dapat meyakinkan konsistensi warna.



Lampiran
Lampiran ini menampilkan distribusi kuat spektral relatif untuk pencahayaan spandar A, C, D50, D65, F2, F7 dan F11. Semua data sudah dinormalisasikan dengan kuat spektral relatif 100 pada panjang gelombang 560 nanometer. Data beberapa sumber cahaya tersebut diolah dan ditera dengan referensi silang dengan data pencahayaan standar yang dibuat oleh CIE. Beberapa data titik-titik merupakan hasil perhitungan perkiraan dan penambahan (interpolated).

Illuminant A - Incandescent

Pencahayaan standar CIE A direkomendasikan oleh CIE pada tahun 1931 untuk merepresentasikan sumber cahaya pijar (incandescent) dengan perkiraan temperatur warna sekitar 2856 derajat Kelvin.

Illuminant C - Daylight

Pencahayaan standar CIE C direkomendasikan oleh CIE pada tahun 1931 untuk merepresentasikan rata-rata terang pada siang hari dengan perkiraan temperatur warna sekitar 6774 derajat Kelvin.

Illuminant D50 – Daylight @5000K

Pencahayaan standar CIE D50 merupakan jenis pencahayaan D dan merupakan hasil kalkulasi dari pencahayaan standar D65. Pencahayaan standar D50 ini merepresentasikan cahaya siang dengan perkiraan temperatur warna sekitar 5000 derajat Kelvin adalah pencahayaan standar ANSI yang digunakan dalam industri grafika.

Illuminant D65 – Daylight @6500K

Pencahayaan standar CIE D65 merepresentasikan cahaya siang dengan perkiraan temperatur warna sekitar 6500 derajat Kelvin. Standar ini dan metode untuk perhitungan temperatur warna berbeda metode yang diperkenalkan pada tahun 1964.

Illuminant F2 – Cool White

Pencahayaan standar CIE F2 merepresentasikan lampu fluorescent jenis putih dingin seperti pada umumnya. Lonjakan spektral diatas grafik terusan pada pencahayaan fluorescent mempresentasikan pengukuran daya pada prinsip garis emisi merkuri.

Illuminant F7 – Broad Band Daylight

Pencahayaan standar CIE F7 merepresentasikan sebuah lampu pendar (fluorescent) dengan cahaya siang berkas lebar. Contoh lampu jenis ini adalah lampu GE® dan Philips® Daylight fluorescent.
                                                                                                              
Illuminant F11 – Narrow Band White

Pencahayaan standar CIE F11 merepresentasikan sebuah sumber cahaya pendar fluorescent berkas sempit. Perhatikan lonjakan spektral terjadi pada panjang gelombang 430 nm dan 550 nm hingga mencapai nilai 1200 dan 2500. Lampu yang mirip dengan pencahayaan ini adalah F40X41 dan TL841 dari Philips® dan juga SPX41 dari GE®



    Referensi:

  • ANSI CGATS.5-1993, Graphic Technology - Spectral Measurement and Colorimetric Computation for Graphic Arts Images, NPES the Association for Suppliers of Printing and Publishing Technologies, 1899 Preston White Drive, Reston, Virginia 22091-4367, 1993.
  • ASTM E308-90, Standard Test Method for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System, American Society for Testing and Materials, 1916 Race Street, Philadelphia , PA 19103, 1990.
  • Billmeyer, F. W. Jr., & Saltzman, M., Principles of Color Technology, 2nd Edition, John Wiley & Sons, New York, 1981.
  • Color Selection Guide for Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1994.
  • Guide to Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1992.
  • Judd, D.B., & Wyszecki, Günter, Color in Business, Science, and Industry, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York, 1975.
  • Lighting Application Bulletin: Specifying Light and Color, GE Lighting Resource Center, 1975 Nobel Road, Cleveland, Ohio 44112, 1994.
  • Metamerism: The Influences of Light Sources on Color, Colorcurve Systems, Inc., 123 North Third Street, Minneapolis, MN 55401, 1989.
  • Product Information: Advantage X Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1991.
  • Product Information: TL80 Series 2'-5' Fluorescent Lamps, Philips Lighting Company, 200 Franklin Square Drive, P.O. Box 6800, Somerset, NJ 08875-6800, 1993.
  • Stiles, W.S., & Wyszecki, Günter, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, 2nd Edition., John Wiley & Sons, New York, 1982.

Kamis, 24 November 2011

Kurva Spektral Warna Proses

Dibawah ini saya mencoba melampirkan kurva diagram data spektral hasil pengukuran warna proses Cyan, proses Magenta, proses Yellow dan proses Black dibandingkan dengan standar Color Matching Function (λ), ȳ(λ) dan (λ) pada sudut pemantauan 2° seperti gambar di samping (The CIE standard observer color matching functions):


Spektral warna proses Cyan terlihat berpotongan dengan Blue dan Green, dan sebagian Red (di sebelah kiri)
Spektral warna proses Magenta terlihat berpotongan dengan Red dan sebagian Blue
Spektral warna proses Yellow terlihat berpotongan dengan Green dan Red (mendekati sempurna)
Spektral warna proses Black terlihat flat mendekati nilai 0




Catatan:
Color Matching Function adalah kurva standar yang didefinisikan oleh CIE untuk mendapatkan nilai CIEXYZ (lihat: Colorimetry Part I : CIE1931 - Ruang Warna CIEXYZ, CIExyY, Chromaticity xy dan Standard Observer 2°)

Senin, 14 Maret 2011

Colorimetry Part III: Color Difference – Perbedaan Warna

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tulisan ini merupakan lanjutan dari  
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DeltaE

Dengan diperkenalkan model warna CIELAB (CIEL*a*b*) dan turunannya CIELChab oleh CIE pada tahun 1976, maka perhitungan perbedaan warna yang diberi simbol ΔE*ab = Delta adalah huruf Yunani yang sering dipergunakan sebagai simbol jarak atau perbedaan dan E = singkatan dari kata dalam bahasa Jerman Empfindung yang berarti sensasi) menjadi lebih mudah untuk dimengerti, hal ini disebabkan karena model Warna CIELAB tersebut dianggap memiliki skala seragam pada ketiga dimensinya terhadap persepsi mata manusia. Selain ΔE*ab, sering juga perbedaan warna ini dipergunakan simbol2 seperti ΔE*, dE*, dE atau DeltaE.


Rumus menghitung perbedaan warna untuk dua warna dalam ruang warna CIELAB (L1,a1,b1) dan (L2, a2, b2) didefinisikan dengan sederhana yaitu:


Di dalam teori ΔE* lebih kecil dari 1,0 diperkirakan mata manusia tidak dapat membedakan perbedaan warna yang ada, namun masih terjadi ketidak-seragaman persepsi di CIELAB yang mengharuskan CIE terus menyempurnakan definisi dan rumus perbedaan warna dengan memperhatikan komponen chroma (C) dan jenis warna (h).

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Penyempurnaan perumusan ΔE* oleh CIE terakhir dipublikasikan pada tahun 2000 yaitu CIEDE2000 (CIE ΔE* tahun 2000) yang memperhatikan komponen-komponen chroma (C), jenis warna (h), kecerahan (L) sebagai dasar perhitungan. (Perhitungan CIEDE2000 adalah perumusan ΔE* yang terakhir oleh CIE yang paling mendekati persepsi mata manusia atas perbedaan warna, hal ini mengakibatkan perumusan perbedaan warna menjadi rumit, karena banyak perhitungan-perhitungan bersifat quasi metrik.
Akan tetapi pada standar-standar internasional untuk industri grafika seperti ISO 2846 dan ISO 12647 masih menggunakan rumus ΔE* yang pertama kali didefinisikan yaitu versi tahun 1976). Usulan mempergunakan perhitungan CIEDE2000 dalam dokumen ISO 12647 sedang dibahas dalam agenda ISO/TC-130.
(lihat: http://en.wikipedia.org/wiki/Color_difference#CIEDE2000)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Pengaruh nilai perbedaan warna tersebut dapat dilihat seperti tabel di bawah ini:
Perbedaan Warna ∆E
Pengaruh
< 0,2
tidak terlihat
0,2 - 1,0
sangat kecil
1,0 - 3,0
kecil
3,0 - 6,0
sedang
> 6,0
besar


Dan istilah “JND” atau “just noticeable difference” yang berarti “mulai terlihat adanya perbedaan” untuk warna dapat dipatok pada angka ΔE* ≈ 2,3.

Istilah populer untuk perbedaan warna:
Perbedaan komponen


ΔL*
(+) lebih cerah
(-) lebih gelap
Δa*
(+) lebih merah
(-) lebih hijau
Δb*
(+) lebih kuning
(-) lebih biru
ΔC*
(+) lebih kuat
(-) lebih kusam
Δh°
Perbedaan Jenis warna (dalam satuan sudut)
ΔH
Perbedaan Jenis warna (dalam satuan metrik)
ΔE*
Perbedaan Warna



ΔE* sering dipergunakan untuk mengetahui:
  • sejauh mana warna hasil cetak coba (proof) berbeda dengan hasil cetak
  • sejauh mana sebuah alat cetak menyimpang dari nilai tera
UGRA/FOGRA MediaWedge v3.0 ini adalah standar yang dipergunakan dalam mengontrol proofing


Didalam standar mutu cetak seri ISO 12647, perbedaan warna ΔE* dipakai untuk memberikan nilai toleransi, yang berarti pembatasan perbedaan warna yang masih diperbolehkan / ditolerir. Dengan demikian sebuah percetakan dapat mengontrol proses produksi mereka sesuai dengan standar yang diterapkannya
Apabila kita menggunakan batasan-batasan per komponen warna seperti ΔL*, Δa* dan Δb*, maka kita akan mendapatkan ruang pembatas berupa balok persegi. Maka pembatasan diberikan dalam nilai ΔE* yang memiliki ruang pembatas berupa bola.
Apabila nilai toleransi diberikan terhadap komponen ΔL*, ΔC* dan Δh°, maka ΔE*Ch akan membentuk ruang ellipsoid yang bersudut sesuai dengan sudut yang dibentuk oleh garis kedua warna yang akan dibedakan.


Toleransi CMC l:c (1984)
Batasan toleransi dalam ΔE* sering kali menjadi perdebatan, karena besaran yang diberikan masih sering tidak memuaskan beberapa pihak (terutama pelanggan), karena ternyata kepekaan mata manusia berbeda pada komponen-komponen warna, baik dari kecerahan, kejenuhan maupun jenis warna. Kepekaan mata manusia pada jenis warna jingga dan biru juga berbeda, karena pada jenis warna jingga mata manusia lebih peka dibandingkan pada warna biru.

CMC Tolerancing (perhatikan luas toleransi yang berbeda di daerah jingga dan biru)
Colour Measurement Committee (disingkat CMC) dari organisasi Society of Dyers and Colourists mendefinisikan perbedaan warna berbasis model warna CIELChab dengan mempertimbangkan kepekaan mata manusia pada kecerahan (Lightness L) dibandingkan dengan kepekaan pada kejenuhan warna (Chroma C). Rumus dapat kita definisikan dengan memasukan nilai pembanding l:c (Kepekaan pada Kecerahan Warna dibanding pada Kejenuhan Warna), dan biasanya nilai 2:1 adalah nilai yang masih dapat ditolerir.
Ruang pembatas toleransi ini berbentuk bola lonjong atau Ellipsoid.
Perumusan tolerasi CMC l:c berbasis CIELCh dan menggunakan standar iluminasi D65.

Catatan:
Oleh karena perhitungan ΔE* tergantung pada jenis iluminasi, maka jangan mencoba-coba untuk membandingkan berbagai nilai ΔE* yang didapat dari pengukuran dengan kondisi pengukuran yang berbeda termasuk jenis cahayanya.

Jumat, 18 Februari 2011

Colorimetry Part II: CIE1976 - Ruang Warna CIELUV, CIELAB, CIELCh, Chromaticity u’v’ dan Chromaticity a*b*

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tulisan ini merupakan lanjutan dari  
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


CIE 1976 L*u*v* - CIELUV
Usaha untuk menyeragamkan skala pada diagram chromaticity yang sebanding dengan persepsi mata manusia dilakukan secara intensif mulai tahun 1960-an dan pada tahun 1976 CIE berhasil mendefinisikan chromaticity u’, v’ yang nyaris memiliki skala seragam sempurna. CIE mendefinisikan ruang warna CIELUV berdasarkan rumusan yang ditulis ilmuwan Amerika Elliot Quincy Adams pada tahun 1960 dinamakan “Adams chromatic valence color space”; dan melalui sebuah perubahan dari CIE 1964 (U*,V*,W*) CIEUVW.

Diagram chromaticity uv

Diagram chromaticity u'v'

Perubahan ini meliputi sedikit modifikasi skala Kecerahan Warna (Lightness) dan sebuah perubahan lainnya pada skala v', dimana nilai v' sama dengan 1,5 kali nilai v pada versi pendahulunya di tahun 1960.
Diagram yang dibentuk ini juga dikenal dengan diagram chromaticity u'v' memiliki skala keseragaman yang lebih memuaskan daripada chromaticity sebelumnya; dalam ruang warna CIE 1976 UCS (Universal Chromaticity Scale) yang dapat dibandingkan dengan chromaticity uv yang dirancang oleh David MacAdam di tahun 1960 tersebut.
Dibawah ini memperlihatkan bahwa diagram chromaticity xy tidak memiliki keseragaman skala sedangkan diagram chromaticity u'v' memiliki skala yang lebih seragam
Skala pada diagram chromaticity xy dan u'v'

Ruang warna CIE 1976 (L*u*v*) atau CIELUV merupakan ruang warna dengan skala seragam didefinisikan dengan menggambarkan 3 koordinat geometrik L*, u* dan v* rumus konversi CIEXYZ  -->  CIELUV seperti:

Dimana Y, u', v' diumpamakan sebagai besaran stimuli warna dan Yn, un dan vn sebagai besaran stimuli titik warna putih:
dan adalah nilai titik putih (white point) pada chromaticity u'v' (dihitung dengan menggunakan rumus seperti diatas dengan daftar nilai demikian juga dengan un’ dan vn). Contoh nilai un’ dan vn untuk Standard Observer 2° dan Standard Illuminant C adalah:
 
Sebaliknya chromaticity xy bisa dibentuk dari chromaticity u'v' dengan rumus sebagai berikut:
 
CIEL*u*v* color model
Dan notasi CIEL*u*v* diberikan arti sesuai persepsi manusia yaitu:
CIE_ L* = lightness atau kecerahan warna
CIE_u* = kuat warna pada sumbu merah – hijau
CIE_v* = kuat warna pada sumbu kuning – biru
Sedangkan versi silinder nya adalah CIELChuv, yang diberikan arti sebagai berikut:
CIE_Cuv  = nilai chroma atau kejenuhan warna
CIE_huv  = nilai hue atau jenis warnanya

Diagram Chromaticity u*v*

Karena besaran CIELUV mendekati linear sebanding dengan persepsi mata manusia, maka pada ruang warna ini dimungkinkan untuk menghitung perbedaan warna dengan rumusan sederhana yang dapat dengan mudah untuk dimengerti dan dibuat perbandingan, yaitu: 


CIE 1976 L*a*b* - CIELAB
CIELAB adalah ruang warna yang didefinisikan CIE juga pada tahun 1976 (CIE 1976 L*a*b*) merupakan rumus kedua setelah CIELUV; kedua ruang warna CIELUV dan CIELAB tersebut mempunya fungsi konversi 1:1, jadi ruang warna adalah identik, hanya penampilan besaaran yang berbeda.
Dengan CIELAB kita mulai diberikan pandangan serta makna dari setiap dimensi yang dibentuk, yaitu:
-          Besaran CIE_L* untuk mendeskripsikan kecerahan warna, 0 untuk hitam dan L* = 100 untuk putih),
-          Dimensi CIE_a* mendeskripsikan jenis warna  hijau – merah, dimana angka negatif a* mengindikasikan warna hijau dan sebaliknya CIE_a* positif mengindikasikan warna merah,
-          Dimensi CIE_b* untuk jenis warna biru – kuning, dimana angka negatif b* mengindikasikan warna biru dan sebaliknya CIE_b* positif mengindikasikan warna kuning.
CIEL*a*b* Color Model



Chromaticity a*b*
Karena CIELAB adalah juga merupakan model tiga dimensi, maka CIELAB hanya dapat digambarkan dengan benar apabila dalam ruang tiga dimensi, dan apabila kita ambil irisan komponen a* dan b*, maka kita akan mendapatkan diagram chromaticity a* b*. 
Gambar diagram chromaticity a*b* disamping ini untuk lebih menjelaskan  luas Chromaticity a*b* pada tingkat kecerahan (CIE_L*) tertentu, yaitu CIE_L* = 75, CIE_L* = 50 dan CIE_L* = 25.
Pada tingkat kecerahan maximum CIE_L* dan minimum CIE_L* = 0 bidang chromaticity a*b* tersebut menjadi kecil sekali mendekati 0, sehingga secara sederhana kita bisa membayangkan bahwa model warna CIELAB seperti bentuk bola (lihat gambar model warna CIELUV diatas).


Titik netral ada diposisi CIE_a* = CIE_b* = 0 (garis akromatis)


Perlu diingat bahwa ruang warna tersebut masih merupakan turunan dari ruang warna “unggulan” CIEXYZ yang sudah sekian lama didefinisikan oleh CIE sendiri. Ruang warna inilah yang paling populer dipergunakan dalam bidang Color Management System di industri grafika.
CIELAB juga mempunyai model silinder yaitu CIELChab yang mempunyai makna hampir sama dengan CIELChuv.

CIEL*a*b* (CIELAB) adalah ruang warna yang paling lengkap. Ruang warna ini menggambarkan semua warna yang dapat dilihat oleh mata manusia dan dibuat sedemikian rupa sehingga bersifat mandiri tidak tergantung pada alat maupun proses, sehingga ICC – International Color Corsortium menggunakan ruang warna CIEXYZ dan CIELAB sebagai dasar perhitungan komunikasi warna (PCS – Profile Communication Space) dalam Color Management System, dan CIELAB dipergunakan untuk mendeskripsikan warna, perbedaan warna serta toleransi dalam standar internasional ISO 12647.

Sejak CIELUV dan CIELAB didefinisikan, maka dalam perkembangannya kini CIE lebih menekankan pendekatan tampilan visual, dan model warnanya dikategorikan sebagai Color Appearance Model, yang puncaknya adalah model CIECAM02.

Konversi CIEXYZ --> CIELAB:



CIELCh
Model warna CIELCh merupakan model warna turunan dari model warna CIELUV atau CIELAB, yang diturunkan dari CIELUV adalah identik dengan CIELUV sedangkan yang diturunkan dari CIELAB, dengan demikian boleh disebutkan bahwa model warna CIELCh adalah model warna virtual. Yang diturunkan hanya nilai choma nya saja (lihat daftar), sedangkan L memiliki makna dan nilai yang sama dengan CIELUV maupun CIELAB.
Untuk mendapatkan nilai C dan h dipergunakan rumus segitiga siku-siku sederhana (Pythagoras)
Jadi agar tidak membingunkan kita perlu menyebutkan CIELCh yang mana, apakah yang diturunkan dari CIELUV ataukah yang diturunkan dari CIELAB (meskipun pada pengunaannya dewasa ini sering mengacu pada CIELAB).

Contoh warna jingga memiliki beberapa nilai sesuai dengan ruang warna yang dipakai:

CIEXYZ – chromaticity xy
X =    49,13
Y =    34,51
Z =       2,67
x =     0,569
y =     0,400
CIELUV – CIELCHuv
L*    =       65,37
u*    =     122,37
v*    =       60,22
C*uv =     136,38
h*uv  =     26,20°
CIELAB – CIELCHab
L*    =          65,37
a*    =          50,86
b*    =          21,92
C*ab =          96,42
h*ab  =        58,17°

Karena keseragaman skala pada ruang warna CIELAB, maka seperti pada CIELUV perbedaan persepsi warna dapat dirumuskan dengan sederhana pula:


Di tahun 1976 CIE mendefinisikan (sebagian merupakan rumusan baru yang diturunkan dari ruang warna CIEXYZ):
-      Model warna CIELUV
-       Model warna CIELAB
-       Model warna CIELCh
-       Chromaticity u'v'
-       Perbedaan Warna ΔEuv dan ΔEab

CIELAB 1976 yang merupakan perbaikan dari sistem CIEXYZ 1931; Perbaikan tersebut terutama difokuskan pada pendekatan dan keseragaman angka skala dengan persepsi visual, sehingga definisi perbedaan warna deltaE lebih rasional dan mudah dipahami. 

References:
1.       János D. Schanda, COLORIMETRY - Chapter 9 dari buku OSA/AIP Handbook of Applied Photometry (ed.: Dr. Casimer DeCusatis IBM, Poughkeepsie, NY USA)
2.       Silja Holopainen, Colorimetry - Presentasi Bahan Kuliah Pengukuran Warna, 2006
3.       Gernot Hoffmann, CIELab Color Space, Illustrasi dan Visualisasi, 2008
4.       Danny Pascale, BabelColor: Color Translator & Analyzer Help Manual Version 3.0, 2010
5.       Artikel-artikel Wikipedia tentang: Colorimetry, CIEXYZ, CIELAB, Color Temperature, Color Rendering dan Metamerism
6.       Gernot Hoffmann, CIE Color Space, 2010