CMYK

3. CMY와 비교 및 검정 잉크(K)를 사용하는 이유

• 불완전한 검정색 보완: 실제 CMY 잉크는 이상적인 색상 특성을 가지지 못한다. 따라서 세 잉크를 100% 농도로 혼합해도 빛의 가시 스펙트럼 전체를 완전히 흡수하지 못해 완벽한 검은색이 아닌 어둡고 탁한 색(종종 '합성 검정'(composite black^eng)이라고 불림^[4])이 된다. 검정 잉크는 훨씬 더 많은 빛을 흡수하여 더 깊고 진한 검정색을 표현할 수 있다.
• 텍스트 및 세부 묘사의 선명도 향상: 글자나 가는 선과 같은 세밀한 부분은 주로 검은색으로 인쇄된다. 만약 이를 CMY 세 가지 잉크를 겹쳐 인쇄하려면 각 색판이 정확히 일치해야 하는데(정밀한 인쇄 정합 요구), 실제 인쇄 과정에서는 미세한 오차가 발생하기 쉬워 글자가 번지거나 선명하지 않게 보일 수 있다. 검정 잉크를 사용하면 이러한 문제를 줄이고 훨씬 선명한 결과물을 얻을 수 있다.
• 잉크 과다 사용 및 건조 문제 방지: CMY 잉크를 100% 농도로 혼합하면 종이에 너무 많은 잉크가 묻게 된다. 이는 잉크 건조 시간을 길게 만들고, 뒷면에 비치거나 번짐 현상을 유발할 수 있다. 특히 신문 용지처럼 흡수성이 높고 얇은 종이의 경우, 과도한 잉크로 인해 종이가 약해져 찢어질 수도 있다. 검정 잉크를 사용하면 총 잉크 사용량을 줄일 수 있어 이러한 문제를 예방할 수 있다.
• 비용 절감: 일반적으로 검정 잉크는 다른 색상 잉크를 혼합하여 검정색을 만드는 것보다 가격이 저렴하다. 따라서 검정 잉크를 사용하면 생산 비용을 절감하는 효과가 있다.
• 키 플레이트(Key Plate) 역할: 전통적인 아날로그 색 분해 작업에서는 이미지의 윤곽선이나 주요 형태를 검은색 선(키라인, keyline^eng)으로 표시했는데, 이 키라인이 인쇄될 판을 '키 플레이트'라고 불렀다. 이것이 CMYK에서 K가 검정(Black)을 의미하면서 동시에 'Key'를 나타낸다는 설의 유래이다.^[3]
• 흑백 인쇄: 검정 잉크만 사용하면 모노크롬 인쇄, 즉 흑백 인쇄가 가능하다.

4. 다른 프린터 색 모델

CMYK 인쇄 방식, 즉 프로세스 컬러 인쇄는 표현할 수 있는 색상의 범위인 색상 영역이 상대적으로 좁다는 특징이 있다.^[8] 이 때문에 밝거나 채도가 높은 특정 색상들은 CMYK만으로 정확하게 재현하기 어려울 수 있으며, 특히 밝은 색을 표현할 때 미세한 점으로 색을 구현하는 하프톤 패턴이 눈에 띄게 나타날 수 있다.^[9] 이러한 CMYK 방식의 한계를 보완하거나 다른 접근 방식을 사용하는 여러 프린터 색 모델들이 존재한다.

CMYK와 대조되는 대표적인 방식으로는 별색 인쇄가 있다. 이는 미리 특정하게 조색된 별도의 잉크를 사용하여 인쇄하는 방식으로, CMYK 잉크를 섞어서 색을 만드는 프로세스 컬러와는 다르다. 고품질 인쇄물, 예를 들어 마케팅 브로셔나 서적 등에서는 사진처럼 다양한 색 표현이 필요한 부분은 CMYK로 인쇄하고, 로고나 특정 그래픽 요소에 금속성 잉크 같은 특수 효과를 주거나 정확한 색상 재현이 중요한 부분에는 별색 잉크를 함께 사용하는 경우가 많다.^[7] 일부 인쇄기는 4가지 프로세스 컬러 잉크와 추가적인 별색 잉크를 동시에 인쇄할 수 있다.^[7]

CMYK의 색상 영역 한계를 극복하기 위한 확장된 색 모델도 사용된다. 팬톤 사의 독점 기술인 헥사크롬은 기존 CMYK에 주황색(Orange)과 녹색(Green) 잉크를 추가한 6색(CMYKOG) 인쇄 프로세스로, CMYK보다 상당히 넓은 색상 영역을 표현할 수 있다.^[8]

또한, CMYK의 밝은 색 표현 문제를 개선하기 위해 밝은 시안(Light Cyan, Lc)과 밝은 마젠타(Light Magenta, Lm) 잉크를 추가한 CcMmYK 프로세스가 있다. 이 방식은 특히 사람 피부색과 같이 미묘한 색조 변화가 중요한 이미지를 부드럽게 표현하고, 밝은 영역에서 하프톤 패턴이 두드러지는 것을 줄여준다. 데스크톱용 프린터를 포함한 많은 잉크젯 프린터에서 이 CcMmYK 방식을 채택하고 있다.^[9]

잉크젯 프린터 중 일부는 여기서 더 나아가 계조(색상의 단계적 변화) 표현력을 향상시키기 위해 회색(Gray)이나 다른 색상의 잉크를 추가로 사용하기도 한다.^[16] 이렇게 추가 잉크의 종류나 수가 늘어나더라도, 기본적인 색상 표현 원리는 CMYK 색상 모델에 기반을 두고 있다.^[16]

5. RGB 디스플레이와의 비교

6. 색 변환(Conversion)

RGB 색 공간과 CMYK 색 공간은 모두 특정 장치에 따라 색 표현이 달라지는 장치 종속적인 공간이다. 따라서 두 색 공간 사이를 변환하는 간단하거나 일반적인 공식은 존재하지 않는다.^[13] 일반적으로 색 변환은 변환하려는 색 공간을 설명하는 색상 프로파일을 사용하여 색상 관리 시스템(CMS, Color Management System)을 통해 이루어진다.

ICC 프로파일은 중립적인 "프로파일 연결" 색 공간(CIE XYZ 또는 Lab)과 특정 색공간(여기서는 RGB와 CMYK) 사이의 양방향 변환 방법을 정의한다. 이 변환의 정밀도는 사용되는 프로파일 자체의 품질, 적용되는 변환 방법론, 그리고 두 색 공간의 표현 가능 범위(색역)가 일반적으로 일치하지 않기 때문에 발생하는 렌더링 의도 설정이나 잉크 제한과 같은 여러 제약 조건에 따라 달라진다.

ICC 프로파일 내부에는 룩업 테이블(LUT, Look-Up Table)과 다양한 변환 함수가 포함되어 있어, 잉크가 혼합될 때 발생하는 여러 복잡한 효과들을 처리할 수 있다. 대표적인 예로 도트 게인(Dot gain)이 있는데, 이는 색상과 실제 인쇄 밀도 사이의 관계를 비선형적으로 만드는 요인이다. Neugebauer 혼합과 같이 더 복잡한 색상 상호 작용은 더 높은 차원의 룩업 테이블을 사용하여 모델링될 수 있다.

다양한 잉크 조합을 인쇄했을 때 나타나는 색상을 측정하고 계산하는 문제는 여러 연구를 통해 해결되어 왔다.^[13] 특히 별색 인쇄와 유사한 방식으로, 각 작은 색상 점들이 겹치는 방식을 8가지(CMY 조합) 또는 16가지(CMYK 조합)의 기본 색상(Neugebauer 원색) 중 하나로 간주하여 처리하는 방법이 일반적이다. 최종적으로 인쇄되는 색상은 이들 기본 원색들이 차지하는 면적 비율에 따라 가중 평균된 값으로 결정되지만, 실제로는 인쇄된 점들 사이와 내부에서 빛이 산란되는 Yule–Nielsen 효과 때문에 물리적 현상과 분석이 복잡해진다. 이러한 복잡한 현상을 설명하기 위해 상세한 염료 조합의 흡수 스펙트럼 데이터와 경험적 매개변수를 이용한 공식들이 개발되었다.^[1]

인쇄 업계의 표준화 노력 덕분에 일부 프로파일은 미리 정의되어 널리 사용된다. 대표적인 예로 미국의 웹 오프셋 간행물 사양(SWOP, Specifications for Web Offset Publications)이 있으며, 이 사양에 기반한 ICC 색상 프로파일(Agfa RSWOP.icm)은 마이크로소프트 오피스를 포함한 일부 소프트웨어에 기본적으로 포함되어 있기도 하다.^[14]

디지털 카메라 등으로 촬영된 이미지나 텔레비전, PC의 디스플레이에서 보이는 색상은 빛을 직접 내보내 색을 만드는 가산 혼합 방식의 RGB 형식을 사용한다. 반면, 인쇄물은 색소(잉크)가 특정 파장의 빛을 흡수하고 나머지 빛을 반사하여 색을 표현하는 감산 혼합 방식의 CMYK 형식을 사용한다. 이처럼 화면(RGB)과 인쇄물(CMYK)은 색을 만들어내는 원리가 근본적으로 다르기 때문에, RGB 형식의 이미지를 인쇄하려면 CMYK 형식으로 변환하는 과정이 필수적이다.

원리적으로는 빛의 삼원색(RGB)과 색의 삼원색(CMY)의 관계를 이용하여 (C=1-R), (M=1-G), (Y=1-B)와 같이 간단히 계산할 수 있다. 검은색(K)은 C, M, Y 중 가장 작은 값(K=min(C,M,Y))으로 정하고, 나머지 C, M, Y 값에서 K 값을 빼서(C'=C-K, M'=M-K, Y'=Y-K) CMYK 값을 얻을 수 있다. 하지만 이 계산법만으로는 실제 인쇄에서 원하는 색을 얻기 어렵다. 일반적인 RGB 색 공간과 CMYK 색 공간의 감마(γ) 특성이 서로 다르고, RGB와 CMYK 각각의 보색 관계에 있는 색상의 파장이 정확히 일치하지 않는 등의 문제가 있기 때문이다. 따라서 정확한 색 변환을 위해서는 각 색 공간의 특성을 보정하는 컬러 매니지먼트 시스템이 필요하다.

일반적으로 화면 표시용 컬러 매니지먼트 시스템은 실시간으로 화면 해상도에 맞춰 처리하면 되므로 비교적 정밀한 색 재현이 가능하다. 그러나 프린터의 경우, 훨씬 높은 해상도로 나노그램 단위의 미세한 잉크 입자를 정밀하게 제어해야 하므로 막대한 양의 계산이 필요하다. 이러한 계산 부담을 줄이고 인쇄 속도를 높이기 위해, 실제 인쇄 전에 다양한 색상의 발색 특성을 미리 샘플링하여 데이터베이스를 구축하고, 이를 바탕으로 다차원 베지어 곡선 등을 이용해 색상 특성을 시뮬레이션하는 방법을 사용한다. 하지만 이러한 방법으로도 완벽한 색 재현은 어렵기 때문에, 사용자가 인쇄 대상(사진, 그래픽 등)의 종류를 직접 지정하거나, 프린터 드라이버 소프트웨어가 이미지 내용을 분석하여 최적의 변환 방식을 예측하는 등의 고도화된 시스템이 구현되어 있다.

7. 보충 설명

옵셋 인쇄에서는 각 색상판의 망점이 겹치지 않도록 하고, 각 망점의 모아레나 귀갑 무늬가 생기지 않도록 색상별로 스크린 각도를 다르게 설정한다. 이 중 Y(노랑)판은 다른 색상에 비해 간섭 줄무늬를 일으키기 어려우므로, 다른 색상판의 망점과의 스크린 각도 간격은 다소 작다.^[17]

일본의 제판·인쇄 업계에서는 오랫동안 '''YMCK'''라는 순서로 불려왔다. 이는 쇼와 20년(1945년)경까지 옵셋 인쇄기로 컬러 인쇄를 할 때 판의 순서가 Y판 → M판 → C판 → K판이었던 것에서 유래한다. 당시 옐로우 잉크 안료는 크롬산 납 계통으로 투명도가 낮아 다른 색상을 가릴 우려가 있었기 때문에 Y판을 가장 먼저 인쇄할 필요가 있었다.

이후 디아조계 안료를 사용한 투명도 높은 옐로우 잉크가 등장하면서, 인쇄 순서를 반대로 하여 옐로우를 마지막에 인쇄하는 것이 일반적이 되었다. 2013년 기준으로 일반적인 인쇄 순서는 K-C-M-Y 또는 C-M-K-Y이다. 각 색상의 인쇄 순서는 컬러 매니지먼트에서도 이 순서로 고정되며, 옵셋 잉크 자체도 이 인쇄 순서에 적합하도록 조정되어 있다.

일본 인쇄 현장에서는 프로세스 컬러의 K(검정)를 Key plate(키 플레이트)라고 부르기보다는 墨|스미^일본어(먹), 黒|쿠로^일본어(검정), ブラック|부락쿠^일본어(블랙)이라고 부른다. Key plate는 CMYK라는 용어에서 K의 유래일 뿐, 색상 자체를 지칭하는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 또한, 인쇄 실무에서는 C를 藍|아이^일본어(남색), M을 赤|아카^일본어(빨강), Y를 黄|키^일본어(노랑)라고 부르는 경우도 많다.

참조

_[1] 서적 Digital Color Halftoning https://books.google[...] SPIE Press
_[2] 서적 WWW.Color https://archive.org/[...] Watson–Guptill
_[3] 웹사이트 The Difference Between RGB and CMYK, Explained https://gizmodo.com/[...] 2016-05-20
_[4] 서적 Forensic Chemistry: Fundamentals and Applications https://books.google[...] John Wiley & Sons
_[5] 서적 The Guild Handbook of Scientific Illustration https://books.google[...] John Wiley and Sons
_[6] 서적 Handbook of Print Media: Technologies and Production Methods https://books.google[...] Springer
_[7] 웹사이트 Top 8 Large Format Printing Tips To Achieve High-End Projects https://www.frontsig[...] 2020-08-03
_[8] 간행물 3-D Color Separation Maximizing the Printer Gamut https://www.spiedigi[...]
_[9] 서적 Sams Teach Yourself Adobe Photoshop Elements 2 in 24 Hours https://archive.org/[...] Sams Publishing
_[10] 웹사이트 Overview of color in Illustrator https://helpx.adobe.[...] Adobe Inc.
_[11] 문서 RGB Vs CMYK http://www.printerna[...] Printinternational
_[12] 웹사이트 Subtractive Color Mixing https://www.physics.[...] L. R. Ingersoll Physics Museum
_[13] 서적 Digital Color Imaging Handbook https://books.google[...] CRC Press
_[14] 웹사이트 KB933845 How to obtain and install the Microsoft Standard CMYK Profile (RSWOP.icm) in Windows Vista https://www.betaarch[...] 2007-03-15
_[15] 서적 Getting It Right in Print: Digital Pre-press for Graphic Designers https://books.google[...] Laurence King Publishing 2004
_[16] 뉴스 最上位はグレーインクを装備：キヤノン、新インクで発色を向上させた複合機／プリンタ08年モデル https://www.itmedia.[...] ITmedia PC USER 2008-09-17
_[17] 웹사이트 スクリーン角度 http://daidoprinting[...] 2021-04-06