Калибровка цвета - Color calibration
Целью калибровки цвета является измерение и / или регулировка цветовой характеристики устройства (входного или выходного) в известное состояние. С точки зрения Международного цветного консорциума (ICC), это основа для дополнительной цветовой характеристики устройства и последующего профилирования. В рабочих процессах без ICC калибровка иногда означает установление известной связи со стандартным цветовым пространством за один раз. Устройство, которое необходимо калибровать, иногда называют источником калибровки ; цветовое пространство, которое служит эталоном, иногда называют целью калибровки . Калибровка цвета является требованием для всех устройств, активно участвующих в рабочем процессе с управлением цветом , и используется во многих отраслях, таких как телевизионное производство, игры, фотография, машиностроение, химия, медицина и другие.
Информационный поток и искажение вывода
Входные данные могут поступать из источников устройств, таких как цифровые камеры , сканеры изображений или любые другие измерительные устройства. Эти входы могут быть либо монохромными (в этом случае необходимо откалибровать только кривую отклика , хотя в некоторых случаях необходимо также указать цвет или спектральное распределение мощности, которому соответствует этот единственный канал), либо заданные многомерным цветом - чаще всего в трехканальной красно-зелено-синей модели. Входные данные в большинстве случаев калибруются по пространству подключения профиля (PCS) .
Одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при калибровке цвета, является наличие действительного источника. Если источник измерения цвета не соответствует возможностям дисплея, калибровка будет неэффективной и даст ложные показания.
Основные искажающие факторы на входном каскаде проистекают из амплитудной нелинейности откликов канала, а в случае многомерного потока данных - неидеальных длин волн откликов отдельных фильтров цветоделения, чаще всего массива цветовых фильтров , в сочетании с спектральное распределение мощности освещения сцены.
После этого данные часто распространяются в системе и переводятся в рабочее пространство RGB для просмотра и редактирования.
В выходном каскаде при экспорте в смотровое устройство , такое как электронно - лучевой трубки или жидкокристаллического дисплея экрана или цифровой проектор, компьютер посылает сигнал в графической карты компьютера в виде RGB [красный, зеленый, синий]. Набор данных [255,0,0] сигнализирует только об инструкции устройства, а не о конкретном цвете. Эта инструкция [R, G, B] = [255,0,0] затем заставляет подключенный дисплей показывать красный цвет с максимально достижимой яркостью [255], в то время как зеленый и синий компоненты дисплея остаются темными [0]. Однако отображаемый результирующий цвет зависит от двух основных факторов:
- что люминофоры или другая система фактически производит свет , который падает внутри красного спектра;
- общая яркость цвета, приводящая к желаемому цветовому восприятию : чрезвычайно яркий источник света всегда будет восприниматься как белый, независимо от спектрального состава.
Следовательно, каждое устройство вывода будет иметь свою уникальную цветовую подпись, отображающую определенный цвет в соответствии с производственными допусками и износом материала в результате использования и возраста. Если устройством вывода является принтер, дополнительными искажающими факторами являются качество конкретной партии бумаги и чернил.
Электропроводящие качества и соответствие стандартам соединительных кабелей, схем и оборудования также могут изменить электрический сигнал на любой стадии прохождения сигнала. (Частично вставленный разъем VGA может привести, например, к монохромному отображению, поскольку некоторые контакты не подключены.)
Восприятие цвета
Восприятие цвета зависит от уровня окружающего освещения и точки окружающего белого ; например, красный объект в синем свете выглядит черным. Следовательно, невозможно добиться калибровки, которая позволила бы устройству выглядеть правильно и согласованно во всех условиях съемки или просмотра. Дисплей компьютера и целевой калибровки должны быть рассмотрены в контролируемых, заранее определенных условиях освещения.
Методы и процедуры калибровки
Наиболее распространенная форма калибровки направлена на настройку фотоаппаратов, сканеров, мониторов и принтеров для воспроизведения фотографий. Цель состоит в том, чтобы печатная копия фотографии выглядела идентичной по насыщенности и динамическому диапазону оригиналу или исходному файлу на экране компьютера. Это означает, что необходимо выполнить три независимых калибровки:
- Камере или сканеру требуется калибровка для конкретного устройства, чтобы однозначно представить предполагаемые цвета оригинала.
- Дисплей компьютера требует калибровки для конкретного устройства, чтобы воспроизводить цвета цветового пространства изображения.
- Принтеру требуется калибровка для конкретного устройства для воспроизведения цветов цветового пространства изображения.
Эти цели могут быть реализованы либо путем прямого преобразования значений от источника к целевому, либо путем использования общеизвестного эталонного цветового пространства в качестве компромисса. В наиболее часто используемой системе цветовых профилей, ICC , это известно как PCS или «пространство соединения профиля».
Камера
Для калибровки камеры необходимо сфотографировать известную калибровочную цель и преобразовать полученные выходные данные камеры в значения цвета. Затем можно построить профиль коррекции, используя разницу между значениями результатов камеры и известными эталонными значениями. Когда две или более камеры необходимо откалибровать относительно друг друга, чтобы воспроизвести одни и те же значения цвета, можно использовать метод сопоставления цветов .
Сканер
Для создания профиля сканера ему нужен целевой источник, такой как IT8- мишень, оригинал с множеством небольших цветных полей, который разработчик измерял с помощью фотометра . Сканер считывает этот оригинал и сравнивает отсканированные значения цвета с эталонными значениями цели. Принимая во внимание различия этих значений, создается профиль ICC , который связывает конкретное цветовое пространство устройства (цветовое пространство RGB ) с независимым от устройства цветовым пространством (цветовое пространство L * a * b * ). Таким образом, сканер может выводить с точностью до цвета то, что он читает.
Отображать
Для калибровки монитора колориметр крепится плашмя к поверхности дисплея, защищая от постороннего света. Программное обеспечение калибровки отправляет серию цветовых сигналов на дисплей и сравнивает фактически отправленные значения с показаниями калибровочного устройства. Это устанавливает текущие смещения на цветном дисплее. В зависимости от программного обеспечения для калибровки и типа используемого монитора программное обеспечение либо создает матрицу коррекции (т. Е. Профиль ICC ) для значений цвета перед отправкой на дисплей, либо дает инструкции по изменению яркости / контрастности дисплея и значений RGB через экранное меню. . Это настраивает дисплей для достаточно точного воспроизведения части цветового охвата желаемого цветового пространства. Целью калибровки для этого вида калибровки является бумага для печати, освещенная светом D65 с яркостью 120 кд / м 2 .
Принтер
Профиль ICC для принтера создается путем сравнения результата тестовой печати с помощью фотометра с исходным эталонным файлом. Тестовая диаграмма содержит известные цвета CMYK , смещение которых относительно фактических цветов L * a * b *, сканированных фотометром, приводит к профилю ICC. Другой возможностью ICC-профиля принтера является использование откалиброванного сканера в качестве измерительного устройства для напечатанной тестовой диаграммы CMYK вместо фотометра. Калибровочный профиль необходим для каждой комбинации принтер / бумага / чернила.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
- monitorsetup.com Для проверки калибровки монитора и возможностей управления цветом в веб-браузерах.
- CoCa - www.dohm.com.au/coca/index.html Color Camera Calibrator - сканер с открытым исходным кодом и программное обеспечение для калибровки цвета цифровой камеры (профилирование ICC) от Эндрю Ставовчика Лонга.
- [1] Калибровка монитора: 5 методов улучшения качества цветопередачи монитора