В этой части наших цветовых хроник Ученик Пиксель вместе с Трёхликим Буддой продолжат разбирать завалы терминологического навоза, в котором тонут и профи, и дилетанты. Сложная терминология цифрового цвета, будучи пропущенной через призму гайдуковского абсурда, — как белый свет раскладывается стеклянной призмой на спектральных парней, — рассыпается в такие же понятные составляющие: вопросы, ответы и сюжеты про уже знакомых вам по первой части героев. Вопросы становятся сложнее, а ответы — как всегда, просты и циничны. Заваривайте чай (желательно трёхкомпонентный) и ныряйте в глитчи 11–19.
11. Глитча о Цвете Лотоса и Споре, Который Разрушил Монастырский Покой
В монастыре цифровых сутр назревал скандал. Настоятель Варсонофий и его старый семинарский приятель Авва Афиноген, заспорили о том, каким должен быть канонический красный лотос в новой иллюстрированной сутре.
— Я тебе говорю, — гремел Афиноген, тыча пальцем в свой допотопный ноутбук, — вот он, истинный цвет! Я вывел его из древних описаний: #B42C2C! Это цвет крови жертвенного козла!
— Ересь! — взвизгнул Варсонофий, выставляя вперёд свой новенький iPad. — Только посмотри на это благородное багряное свечение: #A23B2B! Это цвет заката над священной горой в сезон дождей! Твой козёл тут вообще мимо!
Спор разгорался. Монахи, собравшиеся в трапезной, с ужасом наблюдали, как два уважаемых старца тыкают друг в друга клавиатурами, забыв о приличиях.
Внезапно дверь открылась, и вошёл Ученик Пиксель, тащивший очередную партию распечаток диаграмм. Он замер на пороге, оценивая обстановку. Ноутбук и планшет стояли рядом на столе. Он машинально скользнул взглядом по экранам.
— Погодите! — крикнул он, перекрывая шум. — Преподобные! Посмотрите!
Он подошёл к столу и повернул экраны друг к другу. На обоих девайсах, на одном и том же месте, красовался один и тот же лотос. Абсолютно идентичный. Одинаковый оттенок, одинаковое свечение. Только белый фон на старом ноутбуке был темнее и желтее. Пиксель перевёл взгляд на строки с кодами: у Афиногена горело #B43C2C, у Варсонофия — #A23B2B.
— Видите? — тихо спросил он. — Коды разные. А цвет — один.
В трапезной повисла гробовая тишина. Настоятель и Авва переглянулись, потом уставились на свои ноутбуки, потом снова друг на друга.
— Знаем, проходили. Помню, мне в четвертой глитче один умник принёс протухший цвет на флешке, — вспомнил Варсонофий, — Но теперь у меня теперь этот диковинный девайс — он всё показывает идеально!
— А какая разница, что там твой яблочный поднос показывает? — ввернул свое слово Авва. — Надо ближе к народу быть! У всех монахов ноутбуки как у меня.
Пиксель так и не узнал, сколько ещё старцы спорили, поскольку решил пойти к Трехликому не дожидаясь развязки.
Трёхликий медитировал, глядя на три чашки с чаем разной заварки.
— Трёхликий! — выпалил Пиксель, переводя дух. — Там такое! Два старца спорят о цвете лотоса, у них коды разные, а цвет на экранах — одинаковый! Как так?! Они же по‑разному заданы!
Будда медленно открыл глаза. Его скептическое лицо скривилось в усмешке.
— А ты думал, код — это и есть цвет? — проскрипело оно. — Мы же это уже проходили. Код без контекста — ничто. У них просто разные профили, разные цветовые пространства, разной кривости железки. Два разных «переводчика» выдали один и тот же свет.
— Но тогда… как же нам договориться? Какой цвет на самом деле правильный?
Вопрос одиннадцатый, — торжественно произнесло техно‑лицо, — как обсуждать «цвет» абсолютно, если наши «переводчики» врут, а глаза у всех разные?
— Смотри, — сказал Будда и щёлкнул пальцами.
В воздухе возникла старая добрая стеклянная призма, через которую ударил луч белого света. На противоположной стене заиграла радуга — чистый, неразложимый спектр.
— Вот они, — Будда указал на радугу, — спектральные парни. Единственные абсолютные существа в этой истории. У каждого — своя длина волны, своё место в этом хороводе. Красный с длиной волны 700 нм, зелёный — 546, синий — 435. Это физика. Можно измерить. Это не зависит ни от твоего «яблочного подноса», ни от допотопного корыта Афиногена.
— Но лотос — не спектральный. Он — смесь. Значит, его не измерить?
— Измерить! — воскликнул Будда. — Для этого и нужен мост. Мост от этих абсолютных длин волн — к любому цвету, который может воспринять твой мозг. Этот мост называется «стандартный наблюдатель».
— Кто это?
— Не кто, а что, — поправило сочувственное лицо. — Это не про экраны и не про краски. Это про сам свет. Для этого мудрецы, не спавшие ночами, явили миру CIE 1931. Они взяли кучу людей, усреднили их зрение и получили стандартного наблюдателя — математического призрака, который не врёт. И построили карту всего видимого света.
— Значит, если я возьму цвет с лот��са…
— …ты сможешь измерить его спектрорадиометром и получить абсолютные координаты. И тогда никакой спор о кодах #B42C2C и #A23B2B не будет иметь смысла, потому что ты будешь знать истинный свет, а не его интерпретацию кривыми железками.
Ответ одиннадцатый: Абсолютно обсуждать цвет мы можем через хроматические координаты в системе CIE 1931, которые задаются на основе «стандартного наблюдателя» — математической модели усреднённого человеческого зрения. Это мост между физическим светом и числами, понятными любому, независимо от того, на каком мониторе ты сидишь.
Ученик Пиксель вернулся в трапезную, чувствуя себя почти просветлённым. Настоятель и авва всё ещё тупо смотрели на свои ноутбуки, изредка переругиваясь.
— Преподобные, — громко сказал Пиксель. — Я знаю, как разрешить ваш спор. Давайте измерим свет, который идёт от этих экранов, колориметром. Не коды, а именно свет. И тогда мы узнаем, какой это цвет на самом деле. А спорить о кодах — это как спорить о том, какими словами лучше описать суп, не пробуя его.
Старцы переглянулись. В их глазах читалось: этот парень либо гений, либо окончательно спятил. Но тут Настоятель Варсонофий вдруг хлопнул себя по лбу:
— Погоди‑ка! А ведь мы вообще‑то собрались не экраны рассматривать, а печатать сутру! На бумаге! Как там этот твой цвет на печати выглядеть будет? У меня поднос яблочный, у Афиногена — обычный корыто, а на бумаге всё может снова протухнуть, как в прошлый раз!
Афиноген подхватил:
— И правда! Значит мы измерим цвет колориметром! И… и… это нам как‑то поможет?
Пиксель открыл рот и закрыл. Потом снова открыл. Потом закрыл.
— Так что же делать‑то? — в один голос спросили старцы.
А Пиксель с ужасом понял, что ответа на этот вопрос у него нет. Печать — это вообще другая вселенная, там не светляки, а чернила, не сложение, а вычитание, и как перевести абсолютные координаты CIE в офсетную машину — это уже не просто «измерить свет».
— Я… мне надо ещё кое‑что уточнить у Трёхликого, — пробормотал он и, развернувшись, почти бегом направился обратно на балкон.
12. Глитча о Трёх Картах и Трёх Ликах Обмана
Трёхликий Будда с шелестом разложил на полу три пылающие карты: алую, ярко‑зелёную и сапфировую. Рядом скучала тощая мошна Ученика Пикселя.
— Сыграем? — просипело техно‑лицо. — Ставка — твоя последняя копейка. Правила просты: загадка, отгадка. Угадал — забираешь 5X. Нет — твоя копейка — моя.
Пиксель, подогретый азартом, кивнул.
Загадка первая, от сочувствующего лица:
— Какая карточка, ежели верить физике, ярче?
Пиксель, уверенно ткнул в зелёную.
— Эта! Она же ярче!
— Не‑а, — качнулось скептическое лицо. — Энергия излучения у всех трёх — одинаковы. Код 1.0 есть код 1.0. Максимум для своего светляка. Твоя копейка — моя.
Карты перевернулись, показав идентичные цифры [1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 1.0, 0.0], [0.0, 0.0, 1.0].
Загадка вторая, от техно‑лица:
— А какая карточка, кажется ярче всех?
На этот раз Пиксель сомневался. «Энергия одинакова... значит, и яркость... все одинаковые!» — заявил он.
— Обломись, — фыркнуло скептическое лицо. — Для светимости (luminance) — той, что меряет твоё восприятие, — зелёная в три раза ярче синей! Почему?
Техно‑лицо Будды нарисовало в воздухе кривую — график световой эффективности.
— Смотри! Твой глаз — не счётчик фотонов, а кривой приёмщик с древней прошивкой. Колбочки для зелёного света кричат громче всех. Поэтому даже при равной физической энергии зелёный воспринимается как самый яркий, красный — как средний, синий — как самый тусклый. Коэффициенты эти (0.2126 для красного, 0.7152 для зелёного, 0.0722 для синего) — не с потолка. Они жёстко привязаны к хроматичности твоих светляков sRGB. Еще раз: зеленый цвет такой‑же яркий как и синий и красный. Я не делал его светлее специально. Но твоему глазу зеленый кажется ярче всех. Ты проиграл. Вторая копейка.
Пиксель, вспотев, поставил последнюю монету. Будда оставил на полу только красную и синюю карты.
— А теперь скажи, какая из этих двух кажется ярче?
— Для глаза? Воспринимаемая яркость? Luminance? — Пиксель в неуверенности переспросил Будду еще раз десять.
— Правильно, проверяй термины. Всех. И меня тоже. Тут без палитры не разберешься.
Пиксель, почуяв в глазах Будды какой‑то подвох, долго сомневался. Только получив 10 удовлетворительных ответов указал на красную.
Будда в ответ щёлкнул выключателем. Балкон погрузился в полумрак. Пиксель вгляделся в карты и обомлел. В потухшем свете синяя карта светилась призрачным, но уверенным свечением, а алая казалась почти чёрной, глубокой и тусклой.
— Бинго! — зажёгся экран техно‑лица, освещая победной ухмылкой Будду. — Эффект Пуркинье, детка! В темноте власть переходит от колбочек к палочкам, а палочки почти слепы к красному. Физическая энергия та же, а восприятие — другое. Ты проиграл всё.
А Трёхликий тем временем собрал карты, и они слились в ровный белый свет. На их обратной стороне проступили три слова: Насыщенность, Хроматичность, Цветность.
— Может, реванш? — подмигнуло ему сочувственное лицо. — Ставка — твоё одеяло.
Ответ двенадцатый, который так и не прозвучал, но витал в воздухе: Как измерять интенсивность света? Интенсивность света можно описывать двумя способами: энергия излучения — это физическая величина, а светимость (luminance) — это фотометрическая мера, показывающая, сколько перцепционной энергии содержит свет относительно нашей психофизической системы.
13. Глитча о Мандале, Упавшей с Небес, и Настоятеле, Потерявшем Покой
Случилось это в ночь полнолуния, когда цифровые астралы бывают особенно сильны. Ученик Пиксель по неосторожности запустил в печать диаграмму CIE 1931 на монастырский принтер, и она материализовалась прямо в священном хранилище сутр, приняв форму сияющего свитка.
Настоятель Варсонофий, обнаружив утром артефакт, впал в религиозный экстаз.
— Братья! — возвестил он, собрав всю братию. — Сам бог Вишвакалор ниспослал нам мандалу Хроматичности! Сей символ содержит ключи к просветлению через гармонию цвета!
Ученик Пиксель, бледнея, попытался вставить слово:
— Преподобный, это всего лишь диаграмма цветового охвата...
— Молчи, вьюноша! — прервал его Настоятель. — Ты ещё не готов постичь глубину сего учения! — Смотрите! — он тыкал пальцем в радужные изгибы. — Здесь и зелёная долина Сансары, и огненная река Страсти, и синяя бездна Ганги!
Неделю спустя Пиксель, измученный толпами паломников, пришедших поклониться «мандале», приполз к Трёхликому Будде.
— Трёхликий! — взмолился он. — Я виноват! Но что мне делать? Настоятель объявил эту диаграмму священной, и люди толпами приходят на нее посмотреть, хотя толком не знают что это такое.
Скептическое лицо Будды скривилось в усмешке
— Дак большинство из тех, кто с умным видом объясняет эту диаграмму, понимают её не больше, чем твой Настоятель. Каждый, кто пытается говорить о цвете, тычет в неё пальцем. А спроси, что это — получаешь мешанину из «цветовых пространств», «охватов» и прочей чуши, от которой хочется лечь и умереть.
— А что же это? — недоуменно спросил Пиксель, еще вчера твердивший Варсонофию про цветовой охват.
— Это, юный Пиксель, диаграмма хроматичности CIE 1931. Во‑первых, она является побочным продуктом этой критической работы CIE 1931. Помнишь, мы говорили в 11 глитче, что всё начинается с CIE 1931? Это оно и есть.
— Всё, что касается RGB, CMYK, CIE Lab, YCbCr, печати, дисплеев, всего, что ты когда‑либо делал с цветом — всё восходит из этой диаграммы — добавил Техно‑Будда
— Пиксель задумался — А почему она так называется? Вопрос тринадцатый: Что такое хроматичность?
Будда, как хороший учитель, не ответил на вопрос прямо. Ведь хороший ответ идет издалека.
— Представь, что эта тонкая линия — это бесконечное ожерелье из крошечных лазерных указок, каждая — своего единственного, чистого цвета.
Сочувственное лицо оживилось:
— Вот зелёная указка с Озона! У неё на корпусе наверняка написано «520 нм». Красная? Где‑то выше 600 нм. Синяя — ниже 470. Каждая точка на этой кривой — такая вот чистая «нота» света, монохроматическая длина волны. И это предел: насыщеннее этого цвета в природе не бывает.
Пиксель вгляделся. А где же пурпурный? Розовый? На контуре их не было.
— А эта прямая грань внизу? — спросил он, указывая на нижнее основание «подковы».
— Этой линии не соответствует ни одна длина волны в природе. Эти цвета — только смесь из синего и красного лучей. Чистого спектрального пурпурного не существует.
— Смешай любые лазеры в любых пропорциях — и твой цвет окажется где‑то внутри этой диаграммы. — Добавил техно‑Будда. — Это и есть хроматичность — координаты твоей световой смеси.
Пиксель смотрел на контур, и его внезапно осенило.
— Так это... карта! — воскликнул он. — Настоящая карта!
— Именно, — кивнул техно‑Будда, и на проекции появилась сетка координат. — Всякая карта нуждается в координатах. Одни используют север‑юг, другие — широту и долготу. Эта карта использует x и y. х — движение слева направо, y — снизу вверх.
Сочувственное лицо добавило:
— И если кто‑то даст тебе две координаты — x=0.64, y=0.33 — то нет никакой двусмысленности. Это абсолютный адрес цвета для стандартного наблюдателя. Никаких «примерно красный». Точный, математический адрес.
— А если добавить сюда яркость? — спросил Пиксель, вспоминая прошлый урок.
— Ах, ты помнишь! — обрадовался Будда. — Тогда ты получишь полный трёхмерный адрес: хроматичность (x,y) и яркость (Y). Это и есть священный грааль — точное описание света в числах. CIE xyY.
— Но почему Y используется два раза? Одна большая, другая — маленькая.
— х и y — это нормализованные версии старших братьев X, Y и Z.
— XYZ — это три воображаемых источника света, которые невозможны физически, но прекрасно работают в математике. CIE создала эту систему, чтобы любой реальный цвет можно было точно описать числами.
Ответ тринадцатый: Хроматичность — это координата, определяющая смешение видимого света в абсолютной системе кодирования. Это краеугольный камень, на котором построено всё в цифровом цвете.
Пиксель молчал, осознавая масштаб. Каждый цвет, каждый пиксель, который он двигал, имел свои координаты на этой карте. На карте, 1931 года, которой мы пользуемся до сих пор. Это было одновременно и ошеломляюще, и невероятно практично.
— Значит, каждый раз, когда я работаю с цветом...
‑...ты, сам того не зная, работаешь с этой системой координат, — закончил Будда. — RGB, CMYK, ProPhoto — всё это просто разные диалекты одного языка, а исходник — вот эта карта.
Вдруг скептическое лицо Будды стало серьёзным.
— Но есть предостережение, — сказало оно. — Такие красивые, раскрашенные диаграммы — опасная штука. Глядя на них, начинающий думает, что вот этот конкретный синий цвет на карте и будет выглядеть именно так. Это ложь.
Техно‑лицо пояснило:
— Диаграмма хроматичности описывает стимул — свет, попадающий в глаз. А то, как ты его воспримешь — «цвет» — зависит от кучи вещей: от освещения вокруг, от того, к чему твой глаз привык. Один и тот же стимул может вызывать разные ощущения. Поэтому умные цветовые инженеры говорят, что такие картинки годятся разве что для украшения стен в тех комнатах, куда никогда не заглянут цветовые учёные. (Цитата)
Пиксель задумался. Карта была абсолютной, но восприятие — нет.
— А треугольник? — спросил он. — Я видел на других картах треугольник внутри!
— Про треугольник, перцептивную равномерность и прочую магию — в следующий раз, — отмахнулся Будда, растворяя проекцию. — У тебя и так мозги кипят.
Пиксель вышел, неся в голове странную смесь: трепет перед абсолютной системой координат и ироничную осторожность от того, что даже эта абсолютность — лишь часть куда более сложной головоломки под названием «восприятие». Он посмотрел на небо и впервые подумал не «какой красивый синий», а «интересно, какие у него координаты x и y». Это и было началом настоящего процветления.
14. Глитча о Белом, Которого Не Существует
Трёхликий Будда позвал Ученика Пикселя на срочную беседу. Лица его были серьёзны.
— Пришло время поговорить о белом, — сказало техно‑лицо.
Пиксель недоумённо моргнул:
— О белом? Серьёзно? Я думал, ты расскажешь о чём‑то важном! Что может быть проще белого?
Вопрос четырнадцатый: Что такое «белый»?
— Помнишь то желто‑синее платье, которое выложили в комментарии в предыдущей статье? — спросило сочувственное лицо. — Сколько было вокруг него споров и мемов? Это наука о цвете вокруг «белого».
— А рекламные брошюры, где вместо белого фона проступали синие точки? — добавило скептическое лицо. — Это наука о цвете вокруг «белого».
— Даже простейший случай отображения файла на экране, который был сконвертирован в линейный и обратно? — закончило техно‑лицо. — Это наука о цвете вокруг «белого».
Пиксель задумался. Действительно, все эти проблемы были ему знакомы.
— Но почему мы ждали до четырнадцатого вопроса? — продолжал Будда. — Потому что без всего предыдущего мы не могли ответить полезно!
Он перечислил, кивая разными лицами:
— Радиометрические соотношения света из Глитчи 7...
— Связь энергии и восприятия из Глитчи 12...
— Передаточные функции (Transfer functions) из Глитчи 6...
— Модель CIE 1931 из Глитчи 11...
— Хроматические координаты из Глитчи 13...
— Вся эта серия вела к пониманию «белого»! — воскликнул Будда.
Пиксель попытался возразить:
— Но одни цвета выглядят цветными, а другие... нет! Они кажутся без цвета, ахроматическими!
— То, что мы называем «белизной», — объяснил Будда, — это психофизическая магия хроматической адаптации.
— Кого позвать?
И трехликий рассказал такую историю:
— Выйди на улицу в солнечный день, потом зайди в магазин с лампами накаливания. Сначала всё внутри будет казаться жёлто‑оранжевым. Но через несколько минут... белая упаковка товаров снова станет белой! А если выглянешь на улицу — все на ней покажется синим!
— Твоя система восприятия постоянно подстраивается, — говорило сочувствующее лицо. — Она «зануляет» любой свет, который видит чаще всего, называя его «белым». И всё остальное воспринимается относительно этой точки.
Пиксель слушал, и его разум постепенно открывался. Он вспомнил, как настраивал монитор у Настоятеля Варсонофия, и тот жаловался, что «белый слишком синий». А через неделю говорил, что «теперь идеально».
— Так что же такое белый? — наконец спросил Пиксель.
Ответ четырнадцатый: «Белый» — это просто ещё одна смесь видимого спектрального света, к которой полностью адаптировалась наша система восприятия. Мы можем выразить ахроматическую точку как одну из точек на диаграмме хроматичности CIE 1931. Как цвет, идея «белого» не имеет грандиозной, универсальной, абсолютной истины без учёта контекста наблюдателя.
Будда замолчал и закрыл все шесть глаз, погружаясь в медитацию.
Пиксель остался один со своими вопросами:
— Постой! Но что же тогда показывает мой монитор на [1.0, 1.0, 1.0]?! А краски в строительном магазине, там написано, что они белые? А освещение на моём столе действительно влияет на работу с айпадом?! И как мне подогнать белый в тираже брошюр под бумагу, мне пять тысяч копий нужно сдать завтра?! ЭЭЭЙ!
Но Будда хранил молчание. Он знал: хороший ответ приходит изнутри, а не из чужих уст.
15. Глитча о Трех Углах и Анафеме
Как известно, от любви до ненависти один шаг, вот и диаграмма CIE 1931 была предана анафеме.
Настоятель Варсонофий стоял перед своей идеально круглой диаграммой, видимо какой‑то интерпретацией диаграммы Ньютона 1676 года, как пророк перед скрижалями. Он тыкал пальцем в распечатанный «язык» CIE 1931 с таким отвращением, будто это был еретический трактат.
— Смотри, чадо! — гремел он, и борода его трепетала от возмущения. — Вот зелёный — его координаты занимают полдиаграммы! А вот синий — ютится где‑то с краешку, как нищий у ворот храма! И это что, божественный замысел? Нет, это кривое зеркало какого‑то дьявольского восприятия!
Пиксель молчал, смотря на диаграмму. И странная, крамольная мысль зашевелилась в его голове: «А ведь действительно. Почему она такая неравномерная? Неужели настоятель… прав?!»
Вопрос пятнадцатый: Что означает «перцептивно равномерное»?
Техно‑лицо Будды проецировало в воздухе контур CIE 1931.
— Смотри, — сказало сочувственное лицо. — Вот чистый спектральный локус. Без лишних цветов, которые твой монитор всё равно не может правильно отобразить.
— Но почему форма такая кривая? — не унимался Пиксель.
‑А вот теперь смотри внимательно, — включилось техно‑лицо.
На контуре появились странные вытянутые эллипсы, разбросанные в беспорядке.
— Видишь эти овалы? Это так называемые эллипсы Макадама. Внутри каждого из них — сотни разных физических сочетаний света. Но для стандартного наблюдателя — то есть для такого придурка, как ты — все они выглядят одинаково. Твой глаз не отличает одно от другого. А на диаграмме 1931 года эти овалы разного размера и формы. Одни огромные, другие мелкие.
Пиксель смотрел, как неравномерно разбросаны эллипсы по диаграмме.
— Но ведь это несправедливо! — воскликнул он. — Почему в одной области глаз такой чувствительный, а в другой — почти слепой?
— Представь, — сказало скептическое лицо, — что ты идешь по ровному полю. Прошел сто шагов — прошёл сто метров. Это линейно и равномерно. А теперь иди в гору. Прошел сто шагов, а поднялся на десять метров. Карта сверху показывает одно, а твои ноги чувствуют другое. Так вот, CIE 1931 — это вид сверху. А нам нужна карта, где расстояние между точками соответствовало бы тому, насколько сильно мы замечаем разницу.
И Будда показал другую диаграмму — CIE 1976 UCS или CIELUV. Она напоминала первую, но будто её потянули за углы.
— Смотри. Попытка исправить грехи юности. Здесь те же эллипсы Макадама, но их постарались сделать более похожими на круги. Карту искривили, чтобы расстояния на ней хоть как‑то, приблизительно, соответствовали силе ощущения разницы. Это и есть «перцептуальная равномерность» — когда числовое расстояние хоть как‑то соотносится с тем, что кричит твоё восприятие.
Ответ пятнадцатый: «Перцептивно равномерное» означает, что одинаковые расстояния на диаграмме соответствуют одинаковой разнице в восприятии цвета.
Ученик Пиксель молчал, глядя на две карты. В его голове рухнул ещё один идол.
— Значит… Настоятель был прав? Диаграмма 1931 года и вправду «кривая»?
— Диаграмма 1931 года не «кривая». Она точна, как циркуль. Но она измеряет свет, а не твои ощущения. Как аптекарские весы мерят травы, но не мерят их горечь на языке. Для святой точности — нужны первые. Для практики приготовления целебного отвара — нужно понимать второе.
16. Глитча о Трёх Треугольниках и Одном Крушении ЧСВ
Ученик Пиксель сидел на балконе Трёхликого Будды, чувствуя сладкий вкус превосходства. После уроков о CIE 1931 и стандартном наблюдателе мир цифрового цвета казался ему покорённым. И тут, как на зло, зашёл Настоятель Варсонофий с важным видом и своим новым iPad Pro.
— Чадо, — начал Настоятель, — пришло время обновить цифровые фрески в трапезной. Сделай, чтобы зелени было побольше. Самой насыщенной, как на этом диковинном яблочном подносе!
Ученик Пиксель еле сдержал ехидную улыбку. «Насыщенной», — мысленно передразнил он. — Совсем не разбирается человек. Сейчас я ему устрою ликбез.
Он запустил на проекторе диаграмму CIE 1931 в строгих контурах, помня слова Будды, что раскрашивать её — всё равно что доить козла: процесс занятный, но результат никого не кормит.
— Опять ты со своим языческим мандалом?! — взревел Настоятель, отшатнувшись. — Это же язык демона Кали! Всё кривое, неестественное! И эта область, она что… заканчивается ничем?
— Нет‑нет‑нет! — залепетал Пиксель, пытаясь отстоять святыню точных наук. — Это не демон! Это… это придуманная модель, которая связывает энергию видимого света и его смеси с числами! Да, шкала здесь искривлённая, и она не соответствует тому, как мы воспринимаем разницу между длинами волн, но… но эта изогнутая часть — это и есть чистый спектр в нанометрах! А область снаружи… она действительно не существует в физическом смысле!
Чем больше он старался объяснить, защищая диаграмму, тем мрачнее становилось лицо Настоятеля. Для того это была не карта, а наглядное подтверждение ереси: кривое, лживое, показывающее несуществующее.
— Цифирь твоя говоришь? — процедил Варсонофий. — Так нарисуй нормальную цифирь, а не эту дьявольщину! Ровную!
Потеряв последние надежды на CIE 1931, Пиксель в отчаянии переключил слайд. На стене возникла аккуратная, почти треугольная диаграмма CIE 1976 UCS, та самая, с перцептивно более равномерным масштабом.
— Вот! — выдохнул он. — Вот другая! Она… она ровнее! Расстояния здесь лучше соответствуют тому, как мы видим разницу между цветами!
Настоятель скрипяще повертел головой, разглядывая новую схему. Она не была идеально симметричной, но выглядела куда менее вызывающе.
— На эту… еще можно взглянуть без оскорбления чувств верующих, — нехотя буркнул он. — Но ты мне очки не затирай! Что ещё за треугольники ты тут рисуешь? Вопрос шестнадцать. Что это за треугольники на диаграмме хроматичности?
Обрадовавшись хоть какому‑то вниманию, Пиксель ухватился за шанс.
— Они… означают возможности железа! Каждый угол этого треугольника — это точный цвет, хроматичность одного из трёх светляков в вашем дисплее. Красного, зелёного и синего. Точка посередине — это цвет, который получится, если все три светляка светят одинаково ярко (R=G=B), так называемая «белая точка». А каждая сторона треугольника — это все возможные цвета, которые можно получить, смешивая только два светляка из трёх. Всё, что внутри — подвластно этому монитору. Всё, что снаружи — для него не существует. Это и есть стандарт sRGB, основа основ.
— Так, — кивнул Настоятель, явно что‑то обдумывая. — Ясно. Значит, светляки везде вот такие, как в этом твоём эс‑ар‑джи‑би. Как говорил тебе Будда в одной из первых глитч.
Пиксель с торжествующим видом наложил на ту же диаграмму второй, более крупный треугольник, чьи вершины, особенно зелёная и красная, отстояли дальше от центра.
— А вот это, преподобный, — объявил он, — владения вашего «яблочного подноса». Display P3.
Наступила тишина. Настоятель Варсонофий медленно перевёл взгляд с одного треугольника на другой, а затем уставился на Пикселя. В его глазах загорелся холодный огонь праведного гнева.
— Погоди‑ка… — тихо, но очень чётко произнёс он. — Ты же сам, и трёхликий твой, мне втолковывали еще в четвертой глитче, что светляки в дисплеях — по стандарту sRGB! Я это как Отче наш выучил! А теперь ты показываешь мне другой треугольник и говоришь, что у iPadа светляки другие? Так Будда тогда солгал? Или ты сейчас врёшь?
Ученик Пиксель почувствовал, как пол уходит из‑под ног. Он замахал руками.
— Нет‑нет! Будда не лгал! Он… упрощал! Для ясности и простоты мы начали с самого распространённого стандарта! Но у iPad Pro или MacBook Pro новее 2015 года, цвета трёх светляков в их пикселях — совсем другие! Это и есть Display P3!
Чтобы спасти ситуацию, он показал диаграмму, где оба треугольника были видны одновременно.
— Смотрите! У них даже «белая точка» — центр — один и тот же! Но углы‑то разные! Особенно зелёный и красный — они сдвинуты дальше к границе видимого спектра. Они более «насыщенные». А синий — почти такой же. Проведите линии от центра к углам — увидите, что и углы‑то другие!
Пиксель, вспомнив третью глитчу, заговорил быстрее, пытаясь собрать аргументы в кучу:
— Помните, мы узнали, что хроматичность светляков не меняется, меняется только их яркость? Так вот, P3-устройства могут показывать более насыщенные смеси именно потому, что хроматичности их светляков изначально другие!
Настоятель Варсонофий долго молча смотрел на две цветовые геометрии, налагающиеся друг на друга. Казалось, буря в нём утихла, сменившись холодным, аналитическим спокойствием. Он кивнул.
— Ладно. Приму. Треугольники на этих картах обозначают хроматические координаты трёх основных светляков в дисплее или ином RGB‑устройстве.
Он сделал паузу и посмотрел на Пикселя взглядом, от которого у того похолодело внутри. Это был взгляд человека, который только что принял сложный факт и теперь готов задать следующие, ещё более неудобные вопросы.
— Но теперь у меня новых вопросов, как блох на монастырском псе. Что тогда такое, в конце концов, этот твой «гамут» — просто синоним треугольника? Можно ли по одной точке на карте восстановить, из каких спектров она слеплена? А как ползунки RGB ведут себя на разном железе, если светляки‑то разные? A если я фотограф и снимаю реальный мир, а не дисплеи, как всё это связано? И печать, офсетная, spot‑овая — она как в эту историю вписывается?!
Ученик Пиксель стоял, словно парализованный. Каждый вопрос Настоятеля был как удар молотка, вбивающий его в землю невежества. Он блестяще объяснил, что изображено на диаграмме, но оказался совершенно не готов к вопросам «а что с этим делать?» и «как это работает в реальности?».
Он не знал, что ответить. Он мог только бежать обратно к Трёхликому Будде, который, предчувствуя этот шквал, уже, наверное, начал медитировать так глубоко, что его не достать до следующей глитчи
17 Глитча о Трёх Досках и Одной Бесконечной Мантре
Настоятель Варсонофий, которому срочно потребовалось оцифровать рецепт монастырской настойки из полыни, отправился искать Ученика Пикселя. Он обыскал весь монастырь и, наконец, заглянул в заброшенный аудиторный корпус местного политеха, где Писель когда‑то прослушал курс «Основы чего‑то очень важного».
В полумраке пустой аудитории, в луче света из окна, он застал Пикселя за странным занятием. Тот, подобно Барту из заставки «Симпсонов», механически, с гипнотической сосредоточенностью, выводил на огромной грифельной доске одну и ту же фразу, заполняя её от края до края:
«RGB — это НЕ цветовое пространство. RGB — это НЕ цветовое пространство. RGB — это НЕ цветовое пространство.»
— Чадо! — окликнул его Настоятель, с опаской глядя на гипнотические строки. — Что это за ересь? Все говорят «RGB‑пространство»! Даже я слышал!
Пиксель вздрогнул, обернулся. В глазах его горел фанатичный огонь просветления, смешанный с усталостью.
— А они все не правы, Варсонофий! Это самое распространённое заблуждение! Вопрос семнадцатый как раз об этом: что такое цветовое пространство RGB?
Настоятель отпрянул. Теперь все это походило больше на «��ияние» Кубрика
— Ничего не понимаю. Ты же сам пишешь, что RGB — это НЕ цветовое пространство. А теперь спрашиваешь «что такое цветовое пространство RGB»...
Пиксель стукнул мелом по доске, подчёркивая последнюю строку.
— CIE определяет цветовое пространство как геометрическое представление цвета в пространстве, обычно трёхмерное. А RGB — это всего лишь модель, каркас! У вас есть линейки которыми можно мерить, но нет фигуры, которую нужно мерить. Понимаете? — почти задыхался Пиксель. — sRGB — это ЧАЙНИК с известным объёмом, материалом и диаметром горлышка! А «RGB» — это просто ИДЕЯ чайника! Вы же не скажете: «Налить воду в идею „чайник“„?“»
— Ну знаешь, мы как‑то с Аввой спорили куда лучше наливать настойку, в канфар или киаф… — Попытался перевести тему Варсонофий
— Цветовых пространств — множество! — Не унимался Пиксель — И только некоторые из них построены на модели RGB. И чтобы из модели RGB сделать sRGB, Adobe RGB или Display P3 нужно установить 3 правила:
Пиксель схватил тряпку, смахнул часть мантры и крупно вывел:
Ответ семнадцатый: RGB‑цветовое пространство должно жёстко определять:
1. Правила перевода (передаточную функцию) — мост между кодом и светом.
2. Точные хроматические координаты трёх светляков‑первоисточников.
3. Точные хроматические координаты белой точки — цвета при R=G=B.
Настоятель Варсонофий долго и молча смотрел на Пикселя, потом на доску, испещрённую мелом. В его глазах плескалась чистая, неомрачённая мысль дилетанта, для которого все эти тонкости были похожи на спор ангелов о градациях рая. Он медленно покачал головой.
— Не понимаю, — честно сказал он. — Звучит как одно и то же. Ладно, делай как знаешь. Мне просто чтобы полынь была зелёной, а не синей.
И, пожав плечами, он развернулся и ушёл, оставив Ученика Пикселя в аудитории.
Пиксель проводил его взглядом, полным профессиональной скорби. Потом вздохнул, стёр уже заполненную доску и с той же одержимой методичностью начал заполнять её с начала, строчка за строчкой, тремя новыми истинами:
«Linear — это НЕ цветовое пространство. Это характеристика света.»
«Log — это НЕ цветовое пространство. Это кривая.»
«CMYK — это НЕ цветовое пространство. Это другая модель для другого дела.»
Мел скрипел, пыль оседала на его плечи. Он заполнял вторую доску, потом взялся за третью. Ему нужно было выбить эти аксиомы не только на доске, но и, казалось, на самой ткани реальности, того самого глючного графического движка, пропитанного терминологической ересью. А работа, как он знал, только начиналась.
18. Глитча о Трёхмерной Карте и Тайне Жёлтого Пика
Трёхликий Будда застал Ученика Пикселя в аудитории, где тот, закончив писать мантры, с гордостью распечатывал на древнем принтере цветную диаграмму CIE 1931.
— Опять? — проскрипело техно‑лицо Будды, выражая вселенскую усталость. — Сколько раз я тебе говорил: зачем ты печатаешь эту картинку? От неё — как от козла молока. Она врёт.
Пиксель, не отрываясь от принтера, буркнул:
— Знаю‑знаю, мы это проходили. Монитор показывает только цвета внутри треугольника, а всё снаружи — не может.
— Да, — сказал Будда. — Но я не об этом.
Пиксель оторвался, немного озадаченный.
— Ну… знаю. Мониторы ставят кастомные настройки яркости, баланс белого… они искажают координаты.
— И это правда, — кивнул Будда. — Но не об этом.
Писель задумался, поскрёб затылок.
— Глаз! Глаз адаптируется к свету, а диаграмма показывает чистый стимул без адаптации…
— И это важно, — прервало его сочувственное лицо. — Но мимо.
Воцарилась пауза.
— Ты назвал три причины, по которым карта может «врать». Но пропустил самую очевидную. Ту, что лежит на поверхности. Буквально.
Вопрос восемнадцатый: чего не хватает на двумерной диаграмме хроматичности?
Пиксель нахмурился, наклонился к распечатке лихорадочно перебирая в уме теорию.
— Я… не знаю. Разрешение печати?
— Карта, — медленно произнёс Будда, — двумерная. Она врёт уже тем, что она — плоская.
Пикселю вдруг ему показалось, или бумага действительно начала… пульсировать? Линия контура диаграммы дрогнула, и прямо на глазах оторвалась от плоскости
— Охренеть… — выдохнул Пиксель.
Вопрос восемнадцатый: Чего не хватает на двумерной диаграмме хроматичности CIE?
— Вот наш старый знакомый — спектр, — начал Будда. — Я разбил его на кусочки по 1 нанометру. Представь, что это 471 лазерная указка разного цвета, которые ты можешь заказать на алиэкспрессе. Каждая светит с одинаковой физической энергией.
Пиксель присмотрелся: линия спектра действительно состояла из множества точек, и каждая точка находилась на своей высоте. Где‑то линия взлетала высоко, где‑то проваливалась вниз.
— Видишь эту гору? — Будда ткнул в самую высокую точку, сиявшую жёлто‑зелёным. — Это длина волны 555 нанометров. Наш глаз к ней чувствительнее всего. При одинаковой физической мощности этот лазер кажется нам самым ярким. А красные и синие по краям — они низкие, хотя энергии в них столько же. Это мы проходили ещё в двенадцатом вопросе.
Пиксель кивнул, вспоминая как проиграл последние 3 копейки и одеяло.
— Теперь смотри дальше, — Будда махнул рукой, и рядом с первой линией появились ещё три, точно такие же по форме, но меньшего размера, словно матрёшки.
— Это те же лазеры, но с разной интенсивностью. Верхняя — 100%, под ней — 75%, потом 50%, и самая нижняя — 25%. Видишь, форма та же, просто высота пропорционально уменьшается.
— Теперь вернёмся к нашему sRGB, — продолжал Будда. — Помнишь треугольник из прошлых глав? Вот он, скучный и плоский. Но давайте добавим к нему третье измерение — яркость.
В воздухе материализовался знакомый треугольник sRGB, но теперь из каждой его точки вверх тянулись столбики из точек.
— Смотри, — сказал Будда. — Вот шесть главных подозреваемых: красный, зелёный, синий — наши старые знакомые. И их дополнительные товарищи: голубой (циан), пурпурный (маджента) и жёлтый. Для простоты возьмём только пять уровней интенсивности: 100%, 75%, 50%, 25% и почти ноль.
Перед Пикселем предстала трёхмерная конструкция: у каждого цветного луча были свои «ноги» разной высоты. Красный стоял на низком постаменте, зелёный — повыше, а жёлтый, получившийся от смешения красного и зелёного на полную мощность, вздымался выше всех, почти касаясь невидимого потолка.
— Жёлтый выше зелёного, — медленно проговорил Пиксель. — Но почему? Ведь зеленый должен быть самый яркий!
— А, это видно только на этой карте. Жёлтый — это смесь красного и зелёного. Его хроматические координаты оказались ближе всех к той самой магической точке 555 нанометров, где наш глаз бьётся в экстазе. Поэтому при одинаковой физической мощности он кажется нам самым ярким.
— А теперь главное, — Будда сделал паузу. — Та ось, которую мы добавили, — это и есть то, чего не хватало на плоской карте. Она называется светимость, или по‑научному luminance, и обозначается большой буквой Y.
Ответ восемнадцатый: На двумерной диаграмме CIE не хватает оси яркости — светимости, которую обозначают заглавной буквой Y.
— Запомни, — добавил Будда. — Маленькие x и y — это нормализованные координаты на плоской карте. А большие X, Y, Z — это абсолютные величины в трёхмерном пространстве. Y — это тот самый бас‑гитарист в группе «XYZ». Он задаёт ритм и глубину. А его младшая сестрёнка y просто показывает, где мы находимся на карте. Без Y цвет — это только тень на стене.
Пиксель смотрел на ожившую трёхмерную диаграмму и чувствовал, как его понимание цвета окончательно переходит на новый уровень. Цвет — это не пятно на плоскости. Это гора с вершинами и впадинами, где высота определяет силу впечатления не меньше, чем положение на карте. Он знал, что отныне любой плоский график будет казаться ему сиротливым и неполным.
19. Глитча о Том, На Что Вам Всё Равно, Или Трёхмерная Тюрьма sRGB
Ученик Пиксель сидел над разложенными распечатками, пытаясь сопоставить треугольники sRGB и P3 на перцептивно равномерной диаграмме. Рядом стоял Трёхликий Будда и с интересом наблюдал за изучениями ученика.
— Ты уже знаешь, — начал Будда, — что код RGB сам по себе ничего не значит. Его нужно расшифровать.
— Передаточные функции, — автоматически отозвался Пиксель. — Розеттский камень между закодированными значениями и физическим количеством света. Я помню.
— Хорошо. А что ты помнишь про хроматичность?
— Это… — Пиксель задумался, подбирая слова. — Это абсолютное определение смеси. Самых чистых, почти лазерных длин волн. Относительно стандартного наблюдателя.
— Неплохо, — кивнуло техно‑лицо. — А теперь скажи мне: что такое гамут? Ты же слышал это слово от маркетологов, когда они впаривали тебе «широкий цветовой охват»?
Пиксель почесал затылок.
— Ну… это… ну, треугольник на диаграмме? Чем больше треугольник, тем шире гамут?
Будда тяжело вздохнул. Все три лица синхронно закатили глаза.
— Нет. Треугольник — это только основание. А гамут, если верить умным людям из CIE, это…
Он торжественно поднял палец, и в воздухе загорелись буквы:
“volume, area, or solid in a colour space”
— Объём, — перевёл Будда. — Площадь или тело в цветовом пространстве. Понимаешь разницу? Ты смотрел на плоскую проекцию и думал, что это и есть всё. А на самом деле у цвета есть ещё и высота.
— Но как увидеть этот объём? — спросил Пиксель. — У меня же глаза на плоское заточены!
— Тогда смотри. Я покажу тебе то, о чём ты никогда не спрашивал, и на что тебе, в общем‑то, всегда было плевать.
Вопрос девятнадцатый: Что такое гамут?
Будда щёлкнул пальцами, и перед ними возникло изображение:
— Вот, — сказал он. — Самое обычное RGB‑изображение. Давай возьмём каждый его пиксель и спроецируем в трёхмерное пространство xyY, где x и y — координаты цветности, а Y — яркость.
Картинка исчезла, и вместо неё в воздухе начало формироваться облако из тысяч точек.
— Это, — торжественно произнёс Будда, — объём цветов, которые есть в этой конкретной картинке. Каждая точка — один пиксель, преобразованный в координаты xyY.
Пиксель заворожённо смотрел на плавающее облако.
— А что это за белый пик наверху?
— Белый текст. Все его пиксели имеют одну и ту же хроматичность (R=G=B), поэтому они свалены в одну кучу по координатам x и y, но различаются по яркости. Самые яркие — выше, тусклые — ниже. Но поскольку текст был ярко‑белым, они все собрались в верхней части.
— А внизу сама картинка — заключил Пиксель
— Это основное содержание картинки. Каждый пиксель нашёл своё место в объёме.
Будда махнул рукой, и облако растаяло, сменившись другой фигурой — прозрачной трёхмерной призмой с ровными гранями, внутри которой пульсировала пустота.
— А вот это, — сказал он, — внешняя оболочка всего, что вообще может показать твой sRGB‑монитор. Не те пиксели, что есть в конкретной картинке, а все возможные цвета, которые способны родить его светляки при любых сочетаниях яркости.
— То есть… — Пиксель подошёл ближе, разглядывая прозрачную призму. — Это трёхмерная тюрьма sRGB?
— Именно. Основание — это всё тот же треугольник на плоскости xy. Но у него есть высота — яркость. Вершины треугольника — это чистые цвета светляков на максимальной яркости. Середина основания — это смеси двух цветов на той же максимальной яркости. А внутри — всё, что можно получить, меняя ещё и яркость каждого канала. Вот это всё и есть гамут.
Ответ девятнадцатый: Гамут — это объём, область или тело в цветовом пространстве.
Будда повернул призму, показывая её со всех сторон.
— У sRGB — вот такая форма, такие размеры. У твоего «яблочного подноса» — другая, пошире в основании и повыше кое‑где. У человеческого глаза — еще больше, но мы до неё ещё не добрались. А теперь главное.
Он снова вызвал облако пикселей из тестовой картинки и вложил его внутрь прозрачной призмы.
— Видишь? Все пиксели твоей картинки уместились внутри возможностей sRGB. А если бы какой‑то цвет оказался снаружи — монитор не смог бы его показать. Пришлось бы врать, подменять ближайшим доступным.
Пиксель смотрел на плавающие точки внутри прозрачной тюрьмы и чувствовал, как его понимание цвета окончательно обретает объём. Не просто пятна на плоскости, не просто столбики разной высоты, а целый трёхмерный мир, где у каждого устройства — своя форма и размеры.
— И это всё?
— Это только начало, — улыбнулся Будда.
