Tubomix hoạt động thế nào, và giới hạn của nó

Tubomix chẳng có phép màu nào cả. Đó là một phép tính, có điểm mạnh và có giới hạn. Đây là cách nó hoạt động, nói bằng lời đơn giản, và những gì bạn có thể trông đợi ở nó một cách thật lòng.

Mỗi màu được biết cả khi nguyên tuýp lẫn khi pha với trắng

Nhiều công cụ pha màu chỉ biết mỗi loại màu qua một màu duy nhất, màu của nó trên màn hình. Giống như biết một người chỉ qua một tấm ảnh. Hai màu xanh trông giống nhau trong tuýp có thể cư xử rất khác nhau khi thêm trắng: một màu vẫn đậm đà, màu kia nhạt dần →→.

Tubomix biết mỗi màu cả khi nguyên tuýp lẫn khi pha với trắng, từ số đo của các màu vẽ thật và dữ liệu do các hãng công bố. Với khoảng hai mươi chất màu, màu pha với trắng đã được đo. Với các chất màu khác, trong đó có các màu cadmium, vàng đất và đen ngà, nó vẫn là ước tính.

Một loại màu vẽ hấp thụ một phần ánh sáng nó nhận được, và phản lại phần còn lại theo mọi hướng: nó tán xạ ánh sáng. Từ dữ liệu, Tubomix rút ra cho mỗi màu:

• ở mỗi bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, từ tím đến đỏ, nó hấp thụ bao nhiêu so với lượng nó phản lại (bước sóng là thứ phân biệt các màu của cầu vồng);
• một con số duy nhất, khả năng tán xạ: nó tán xạ ánh sáng mạnh đến đâu, so với màu trắng.

Một phép tính đi theo ánh sáng, như màu vẽ

Nhiều ứng dụng pha màu bằng cách lấy trung bình mã RGB của hai màu, ba con số mô tả một màu trên màn hình. Đó là trung bình của ánh sáng: vàng và xanh lam cho ra xám. Còn màu vẽ thì lấy bớt ánh sáng. Mỗi chất màu hấp thụ một phần ánh sáng, và màu pha chỉ phản lại phần mà không chất màu nào trong đó hấp thụ. Vàng hấp thụ xanh lam, xanh lam hấp thụ đỏ và vàng: còn lại là xanh lá →.

Trung bình màn hình hay màu vẽ

Cùng những màu pha, tính theo hai cách: lấy trung bình các màu trên màn hình, hoặc như màu vẽ.

Trung bình màn hình

Lấy trung bình các màu trên màn hình: màu xanh nhạt thành xám và xỉn, còn vàng + xanh lam cho ra xám, không phải xanh lá.

Như màu vẽ

Tubomix tính như màu vẽ: xanh lam Phthalo rất mạnh nhuộm hết chỗ trắng, và vàng + xanh lam đúng là cho ra xanh lá.

Tubomix đi theo những gì màu vẽ thật sự làm, bằng một phép tính do Kubelka và Munk công bố năm 1931 và đã được ngành sơn dùng từ lâu: mô hình Kubelka–Munk. Tubomix làm phép tính này từng bước sóng một, ở 36 bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, từ tím (380 nanomet, tức 380 phần triệu milimet) đến đỏ (730 nanomet). Rồi nó tính ra màu bạn nhìn thấy dưới ánh sáng ban ngày, không tính độ bóng hay ánh đèn phản chiếu. Mô hình này cũng giải thích vì sao một hạt đậu xanh lam Phthalo và một hạt đậu vàng đất không có cùng sức nặng trong một màu pha.

Trong mô hình đầy đủ, khả năng tán xạ thay đổi theo từng bước sóng; Tubomix giữ một con số chung cho tất cả. Phiên bản đơn giản hóa này cho kết quả tốt với phần lớn các tuýp. Với vài chất màu rất mạnh, rất trong, như xanh lam Phthalo, màu nguyên tuýp được tính kém chính xác hơn màu pha với trắng.

Vì phép tính đi theo ánh sáng từng bước sóng một, Tubomix còn có thể hiện một màu pha dưới bóng đèn vàng hay đèn LED trắng lạnh. Hai màu pha trùng nhau dưới ánh sáng ban ngày khi đó có thể tách ra: đó là hiện tượng metamerism (đồng phổ khác màu). Làm từ các chất màu khác nhau, chúng không phản lại cùng một lượng ánh sáng ở mỗi bước sóng, dù mắt thấy chúng giống nhau dưới ánh sáng ban ngày. Bản thân các công thức được tính cho ánh sáng ban ngày.

Một công thức được làm tròn trước, rồi mới đánh giá

Công thức “hoàn hảo” hiếm khi ra số chẵn: 1 phần xanh với 1,4 phần trắng, không ai đong được như thế. Nếu tính con số chính xác rồi mới làm tròn, độ lệch được báo giữa màu pha và màu bạn muốn không còn đúng nữa. Tubomix làm ngược lại: nó tìm công thức tốt nhất bằng số phần bạn thật sự đong được, rồi mới đánh giá. Độ lệch nó hiện là độ lệch của màu pha bạn sẽ thật sự làm.

Làm tròn trước

Một màu xanh da trời cần pha bằng xanh lam Phthalo và trắng. Công thức chính xác thì không đong được; tất cả tùy vào cách bạn làm tròn.

Chính xác

1 phần xanh lam Phthalo với 1,4 phần trắng: độ lệch ΔE 0. Đúng, nhưng không thể đong bằng dao pha màu.

Làm tròn sau

Làm tròn sau đó: 1 phần xanh lam Phthalo với 1 phần trắng, độ lệch ΔE 3,5. Không còn là độ lệch như đã hứa.

Làm tròn trước

Cách Tubomix làm: tìm công thức tốt nhất bằng số phần chẵn, rồi mới đánh giá. 5 phần xanh lam Phthalo với 7 phần trắng, độ lệch ΔE 0,2. 5:7 tức là 1:1,4, nhưng tính bằng phần bạn đong được.

Một công thức có tối đa ba tuýp (trắng cũng tính là một tuýp) và mười hai phần, cộng thêm một chút bằng một phần tư phần nếu cần.

Khi một tuýp rất mạnh chỉ nên chiếm dưới một phần mười hai của màu pha với trắng, Tubomix thử một màu pha sẵn, cần pha trước: tuýp đó pha loãng với trắng, từ 1:4 đến 1:99 (bài 6 chỉ cách làm). Nó chỉ gợi ý khi việc này đưa màu pha đến gần màu bạn muốn hơn hẳn, và không bao giờ với màu nước.

Nó cũng ưu tiên những công thức dễ pha, khi lỡ tay thêm hơi nhiều một tuýp cũng không làm hỏng hết. Và khi một màu nằm ngoài tầm với của các tuýp bạn có, nó nói rõ, đưa ra màu gần nhất và gợi ý một tuýp có thể giúp được.

Đo độ lệch giữa hai màu

Độ lệch giữa hai màu được đo bằng ΔE (“delta E”): một con số duy nhất, càng nhỏ thì hai màu càng gần. Có nhiều công thức; Tubomix dùng CIEDE2000, công thức chuẩn của CIE (Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng), được khớp với những gì người ta thật sự thấy, kể cả các màu nhạt. Dưới 1: mắt thấy là cùng một màu. Đến 3: rất gần, chỉ thấy khác khi đặt cạnh nhau. Từ 3 đến 6: thấy khác. Trên 6: khác xa, là hai màu khác nhau. Đó là những từ Bảng pha màu của Tubomix hiện ra: “cùng một màu”, “rất gần”, “thấy khác”, “khác xa”.

Chính xác đến đâu?

Độ lệch giữa màu Tubomix tính ra và màu thật sự vẽ ra, tính bằng ΔE (cũng là “độ lệch” trong Bảng pha màu): những gì đã kiểm tra, và những gì chưa.

Một tuýp và trắng

Phép tính đã được khớp với các thang màu thật, đã vẽ và đo, được cân bằng cân, thường đến 1 phần tuýp với 4 phần trắng. Nó tái tạo chúng với độ lệch dưới 2, thường dưới 1. Điều được kiểm tra là độ khớp, không phải khả năng dự đoán các số đo khác.

Chỉ một tuýp

Với màu nguyên tuýp, độ lệch dưới 3, thường dưới 1,5, trừ xanh lam Phthalo và xanh lục Phthalo, vài màu đỏ, Raw Umber, tím Dioxazine và xanh Indanthrone.

Màu pha từ hai hay ba tuýp

Những công thức này chưa được so với màu pha thật đã đo: độ lệch thật có thể lớn hơn độ lệch hiện ra.

Màu pha của bạn trông lệch xa hơn nhiều?

Nguyên nhân thường là ánh sáng, bức ảnh, hoặc một hãng màu rất khác.

Đọc độ lệch

Dưới 1: mắt thấy là cùng một màu. Đến 3: rất gần, chỉ thấy khác khi đặt cạnh nhau. Từ 3 đến 6: thấy khác. Trên 6: khác xa, là hai màu khác nhau.

ΔE là gì?

Những gì đã được kiểm tra

Phép tính đã được khớp với các thang màu thật đã đo: một tuýp pha với trắng ở nhiều lượng khác nhau, được cân bằng cân chứ không đong theo thể tích, thường từ 4 phần tuýp với 1 phần trắng đến 1 với 4 (1 với 9 cho vài tuýp mạnh). Nó tái tạo chúng với độ lệch dưới 2, thường dưới 1.

Màu nguyên tuýp được tái tạo với độ lệch dưới 3, thường dưới 1,5, trừ xanh lam Phthalo và xanh lục Phthalo, vài màu đỏ, Raw Umber, tím Dioxazine và xanh Indanthrone.

Những gì chưa được kiểm tra

• Các số đo dùng để kiểm tra phép tính cũng chính là các số đo dùng để khớp nó: điều đó cho thấy nó tái tạo được chúng, chứ chưa cho thấy nó dự đoán đúng các số đo khác.
• Các màu pha loãng hơn những thang màu này, và lượng màu tính theo phần thể tích, như trong các công thức.
• Các công thức từ hai hay ba tuýp chưa được so với màu pha thật, đã vẽ và đã đo. Với chúng, độ lệch hiện ra là độ lệch tính toán; độ lệch thật có thể lớn hơn, nhất là nếu tuýp màu của bạn khác với tuýp của Tubomix.

Sai số chủ yếu đến từ sự khác nhau giữa các hãng với cùng một chất màu (và giữa hai công thức của cùng một hãng), từ những chất màu mà màu pha với trắng vẫn còn là ước tính, và từ ánh sáng hay bức ảnh. Nếu thiếu một tuýp, hoặc tuýp của bạn không giống tuýp của Tubomix, hãy tạo nó từ một bức ảnh, trong Hộp màu (“Tuýp của bạn không có trong danh sách?”): chụp một chấm màu dày trên giấy trắng, và nếu được thì thêm một chấm 1 phần màu với 10 phần trắng; không có chấm này, Tubomix phải đoán độ mạnh của tuýp.

Những gì Tubomix không tính

• Quá trình khô và lớp vecni, theo nghĩa vật lý. Tubomix có thể hiện ước tính màu pha khi khô hoặc khi phủ vecni (“khô / phủ vecni”). Đó chỉ là ước tính: mức thay đổi tùy theo hãng và độ dày lớp màu. Vết quệt thử đã khô của bạn vẫn là thước đo duy nhất (xem bài 6).
• Sơn dầu bị chìm màu, các chất phụ gia (medium), độ bóng.
• Lớp láng và các lớp chồng nhau: với acrylic và sơn dầu, nó tính một lớp màu đục.
• Màu dạ quang, màu kim loại hay màu nhũ ngọc trai.

Còn màu nước thì sao?

Màu nước theo những quy luật khác. Bạn không làm sáng nó bằng trắng: bạn thêm nước, và màu trắng của giấy hiện qua. Một lớp loãng hơn thì sáng hơn, không bao giờ “trắng hơn”. Chế độ màu nước của Tubomix tính một lớp màu trong suốt trên loại giấy bạn chọn: ánh sáng đi qua lớp màu, dội lại từ giấy, rồi đi qua lớp màu thêm lần nữa. Càng nhiều nước, càng ít chất màu trên giấy.

Nó dùng cùng dữ liệu chất màu như acrylic và sơn dầu, với một độ dày lớp màu điển hình, nên kém chắc chắn hơn, nhất là với những chất màu rất trong như Ultramarine. Nó tính một lớp màu pha sẵn trong ô pha rồi quét một lần; nó không mô phỏng các lớp chồng, kỹ thuật ướt trên ướt hay hiệu ứng lắng hạt.

Cần nhớ

• Tubomix biết mỗi màu cả khi nguyên tuýp lẫn khi pha với trắng, không chỉ qua màu trên màn hình.
• Nó tính màu pha theo cách màu vẽ hoạt động, từng bước sóng một: vàng và xanh lam cho ra xanh lá, không phải xám.
• Nó làm tròn công thức trước, rồi mới đánh giá: độ lệch hiện ra là độ lệch của màu pha bạn sẽ thật sự đong.
• Với một tuýp và trắng, phép tính đã được khớp với số đo thật, và tái tạo chúng với độ lệch dưới 2, thường dưới 1.
• Với màu pha từ nhiều tuýp, độ lệch chưa được kiểm tra bằng số đo.

Tìm hiểu thêm

• Lý thuyết Kubelka–Munk: ánh sáng đi qua một lớp sơn thế nào, trên Wikipedia (tiếng Anh).
• Practical Pigment Mixing for Digital Painting (PDF): bài báo của Šárka Sochorová và Ondřej Jamriška (SIGGRAPH Asia 2021) chỉ ra vì sao phần mềm pha màu ra xám, và Kubelka–Munk cho ra xanh lá như thế nào (tiếng Anh).
• The CIEDE2000 Color-Difference Formula: Gaurav Sharma và các đồng tác giả trình bày chi tiết công thức độ lệch mà Tubomix dùng, kèm giá trị kiểm tra (tiếng Anh).
• A perceptual color space for image processing: Björn Ottosson giới thiệu OKLab, một cách xếp các màu bằng con số, gần với những gì mắt thấy; Tubomix tính màu pha trong đó (tiếng Anh).
• Độ khác biệt màu và metamerism, trên Wikipedia (tiếng Anh).
• Các con số của một màu: độ lệch ΔE, với các ví dụ để xem.