Správa barev a kalibrace
Vše o kalibraci monitorů
Metody kalibrace monitorů, tipy od profesionálů a pohled do zákulisí správy barev.
Přesné tónové křivky a jak na ně. Takto to dělají profesionálové:
Jednotlivé obrazovky LCD se vzájemně odlišují úrovní jasu pro daný vstupní signál. Neodpovídají požadované gama funkci. Většinou mají tónové křivky tvar písmene S. Dále platí, že křivky pro červenou, zelenou a modrou barvu mají odlišný tvar. Použijete-li jako testovací obraz šedý klín, uvidíte barevná místa a nerovnoměrný průběh.
Díky seřízení výrobcem a 16bitové tabulce LUT u monitorů ColorEdge nenajdete skokové ani plošné deformace stupňů světlosti. Šedá škála je rovnoměrná, vykazuje konstantní úroveň bílé a neobsahuje zabarvení.
Jiné monitory (vlevo) verzus monitory Eizo ColorEdge (vpravo) – 1) deformace stupně světlosti, 2) deformace odstínu
Běžná 8bitová tabulka LUT, ideální křivka gama (červená) a nekorigovaná křivka (modrá)
Skutečná a ideální křivka gama se u 16bitové tabulky LUT přesně shodují
Vysoce kvalitní měřicí přístroje pro přesnou korekci
Přesnou korekci lze stanovit a provést pouze pomocí speciálních a bohužel velmi drahých měřicích přístrojů. Běžně dostupné kolorimetry a spektrofotometry neposkytují dostatečnost přesnost. To platí zejména pro hloubky a tmavší střední odstíny. Projevuje se zde rovněž obtížný problém testovacích nástrojů a testů pro kalibraci a měření pomocí kolorimetrů a spektrofotometrů. Korekce odstínů a testy trpí stejnou chybou měření, a proto bývá naměřená barevná věrnost obrazovky pouze zdánlivá.
Diagramy porovnávají barevné odchylky kolorimetru (DTP94) a analyzátoru Minolta Color Analyser CA210.
Z uvedených důvodů používá EIZO jinou metodu stanovení korekce tónových křivek u LCD monitorů, než je prosté použití kolorimetrů a spektrofotometrů. Kvůli vysokým nákladům je použití analyzátoru barev konečným uživatelem nerealizovatelné. Proto EIZO stanovuje tónové křivky LCD monitorů pro každý jednotlivý monitor ColorEdge již v rámci výroby. Každá ze základních barev je přesně nastavena v 255 kompenzačních bodech. Tím je dosaženo konzistentní barevné teploty v celé šedé škále – od černé až po bílou. Účinek: Barevné podání u různých monitorů EIZO ColorEdge je naprosto stejné, přesné a spolehlivé.
Při následné kalibraci prováděné uživatelem v místě použití dochází k nastavení požadovaného bílého bodu a křivky gama kombinací měření a výpočtů na šedé škále. Bezpečným základem je precizní tovární kalibrace.
Díky použití analyzátoru barev je reprodukce barev u různých monitorů EIZO ColorEdge naprosto shodná, přesná a spolehlivá.
Kalibrace, kouzlo správné metody
Přesné tónové křivky a jak na ně. Takto to dělají profesionálové.
Jednotlivé obrazovky LCD se vzájemně odlišují stupněm jasu pro daný vstupní signál. To ovlivňuje i bílý bod. Kalibrace má tento problém odstranit.
Softwarová kalibrace
Používají se tři různé metody kalibrace. Nejjednodušší je softwarová kalibrace, např. Apple ColorSync, Adobe Gamma Loader nebo Logo Loader. Tato metoda řídí reprodukci barev v rámci tabulky LUT grafické karty, která má zpravidla šířku pouze 8 bitů. Často způsobuje skokové a plošné deformace stupňů světlosti a zde se jí dále nebudeme věnovat.
Hardwarová kalibrace
Vhodnější je hardwarová kalibrace. V jejím rámci se používá tabulka LUT monitoru, která má větší barevnou paletu pro generování barev a odstínů. Rozlišujeme dva typy. Jednodušší typ je založen výlučně na použití běžně dostupných kolorimetrů a spektrofotometrů. Protože přesnost měření u tmavších odstínů není příliš vysoká, provádí se mírné zvýšení hodnoty černé. Korektury se většinou definují prostřednictvím výrobcem dodávaného softwaru v tabulce LUT monitoru.
Hardwarová kalibrace EIZO
EIZO používá hardwarovou kalibraci vyvinutou speciálně pro monitory ColorEdge. Tato kalibrace zahrnuje dvě tabulky LUT, což skýtá rozhodující výhodu. V jedné tabulce LUT jsou uložena individuální nastavení bílého bodu a gama. Druhá tabulka LUT obsahuje tovární kalibraci. EIZO v zásadě upřednostňuje čistou tovární kalibraci. Tónová křivka sice nemůže být zcela přesná, ale díky kalibraci kolísá pouze bílý bod.
EIZO Extra
Nástroj ColorNavigator však umožňuje uživatelskou kalibraci „Grey Balance“. V jejím rámci je přibrán určitý počet kontrolních bodů šedého klínu do řízení LUT a do profilu. Zde nabízí EIZO ještě další metodu, totiž kombinaci tovární kalibrace s uživatelskou kalibrací „Grey Balance“. Nicméně i zde musí být hodnota černé mírně zvýšena.
Výsledek
Následující diagram zobrazuje tónové křivky různých obrazovek. Měření bylo provedeno přístrojem Minolta CS1000. Obrazovky výrobců A a B vykazují vlnité čáry a nepřesnosti nejhlubších tónů. To znamená, že zde byla provedena pouze jednoduchá hardwarová kalibrace.
Stupně světlosti EIZO jsou naopak plynulé a obecně bližší požadovaným hodnotám jasu.
Správa barev za oponou
Přesné tónové křivky a jak na ně. Takto to dělají profesionálové.
U jednotlivých LCD panelů se vzájemně odlišují poměry mezi jasem a mísením (sčítáním) červené, zelené a modré barvy pro daný obrazový signál. To je možné určit a upravovat pouze s pomocí speciálních měřicích přístrojů. Při výrobě proto EIZO nastavuje barvy a tónovou křivku každého monitoru ColorEdge ve 343 opěrných bodech a pro každou základní barevnou složku. Tím je v celém rozsahu šedi dosažena stálá barevná teplota. Barevné odchylky dosahují v průměrné hodnoty pouze 0,34 Δe. Účinek: Barevné podání u různých obrazovek ColorEdge je naprosto shodné, přesné a spolehlivé.
Díky své 16bitové tabulce LUT reprodukují obrazovky ColorEdge obrazové signály s rozlišením 1 : 65 000. Také u tmavých barevných tónů zůstanou zachovány všechny barevné odstíny a jemná kresba. Tato spolehlivá reprodukce omezuje počet korektur, a snižuje tak časové nároky. Pro obzvláště přesnou kalibraci barev vytvořila společnost EIZO pro většinu svých zařízení trojrozměrnou tabulku LUT (3D Look-Up-Table). Ta zaručuje přesné sčítání základních barev pro libovolný barevný odstín.
Obvod instalovaný v LCD monitorech ColorEdge (ASIC) pro výpočet barev a kalibraci obsahuje dvě korekturní tabulky (LUT). 16bitová tabulka LUT obsahuje požadované cílové vlastnosti, tj. bílý bod a gama, pro kalibraci prováděnou uživatelem. Další („zadní“) tabulka LUT obsahuje kompenzaci nežádoucích vlastností stupňů světlosti monitoru LCD. Obrázek ukazuje funkci tří podstatných procesů a průběh signálu – správu barev přímo v monitoru.
Schéma vyobrazuje funkci tří podstatných procesů a průběh signálu – správu barev přímo v monitoru
V přední tabulce LUT se přenáší požadovaný bílý bod prostřednictvím kombinace měření a výpočtů na šedou škálu. Cílové vlastnosti g (např. 1,8) se určují výpočtem. Čím větší je přesnost výpočtu – EIZO používá 16bitovou tabulku LUT – tím přesnější a plynulejší jsou získané vlastnosti g.
Konverze barevného prostoru: Pokud samotné nastavení cílových vlastností g nevede ke správné teplotě barev, vypočte se i teplota barev. Dále platí: čím přesnější je výpočet, tím více se dosažená teplota barev přibližuje cílové hodnotě.
V zadní tabulce LUT se provádí kompenzace vlastností jednotlivých obrazovek LCD. Tento krok odstraňuje nežádoucí vlastnosti tónové křivky monitoru LCD (tónové křivky ve tvaru písmene „S“) a zajišťuje dosažení plynulých vlastností g.
