Úvod do správy barev a profilace monitorů a fotoaparátů Ing. Tomáš Syrový, Ph.D.
Barva
Barva je subjektivní zrakový vjem a je dána třemi aspekty Lidský zrak (subjektivní), záznamové médium – sensor spektrofotometru, fotocitlivý snímač fotoaparátu Zdroj světla Spektrální odrazivost/propustnost objektu
Viditelné spektrum
Zrak je světlocitlivé „čidlo“ v rozsahu vlnových délek 380–780 nm.
780 nm
IČ
750 nm
700 nm
650 nm
červená
600 nm
oranžová žlutá
550 nm
zelená
500 nm azurová 450 nm
400 nm 380 nm
modrá
f i al ov á
UV
Zdroje světla
Sluneční spektrum s různými teplotami chromatičnosti
Schematické průběhy emisních spekter různých světelných zdrojů
4 800 K 6 500 K 7 500 K 10 000 K
75
50
100
relativní intenzita vyzařování
100
relativní intenzita vyzařování
sluneční záření
5 500 K
75
xenonová výbojka 50
bílý zdroj LED
25
25
0
0 300
400
500
600
700
λ [ nm]
nízkotlaká rtuťová výbojka
halogenidová výbojka
300
f l uor escenč n výbojka
400
500
600
700
λ [ nm]
Absorpce a odraz světla M =R+ B= W− G bílé světlo W
MM
Y= R+ G= W− B bílé světlo
R B
W
Y
C= B + G= W − R bílé světlo
R G
W
C
B G
Aditivní a subtraktivní míchání barev
Aditivní tvorba barvy je představována mícháním barevných světel – světelných zdrojů (televizory, monitory, fotoaparáty, světla na diskotéce). Subtraktivní tvorba barvy je představována odečítáním určité složky spektra zdrojového záření vlivem různé absorpce osvětlovaného materiálu – tisk.
Metamerie
Správa barev
Cílem je udržet reprodukci originální předlohy co nejvíce barevně věrnou napříč zpracovatelským prostředím Kalibrace - standardizace podmínek reprodukčního prostředí a stavu zařízení Problém u fotoaparátů v exteriéru vlivem různých světelných podmínek, ale i v interiéru pří více světelných zdrojích s různou spektrální charakteristikou.
Charakterizace zařízení – ICC profily
Udržet barevnou věrnost originální předlohy je těžký úkol, už jen z důvodu rozdílu principů záznamu, zobrazení a reprodukce barev jež jsou vlastní jednotlivým zařízením, které se účastní správy barev.
Otevřená správa barev
PCS – CIELAB nebo CIEXYZ Pro každé zařízení v rámci správy barev je nutné mít ICC profil, případně jiný charakterizační profil (DCP – Lightroom, Zoner ZPS) Profily – zdrojový, cílový
Profily k charakterizaci zařízení
ICC profil – definuje vztah mezi hodnotami generovanými vstupním zařízením, resp. hodnotami řídícími výstupní zařízení (obvykle RGB, resp. CMYK) jim odpovídajícími barvovými souřadnicemi z nezávislého prostoru PCS, které popisují vzhled barvy (CIELAB, CIEXYZ). Maticové – digitální fotoaparáty, skenery, monitory. Tabulkové – Tiskárny, tiskové stroje…
Správa barev digitálních fotoaparátů
Výhodná je především pro fotografie za definovaných světelných podmínek (světelné boxy, světelné stany, ateliéry s neměnným uspořádáním světel a prostředím, aj.) V případě exteriérů (primární zdroj světla – slunce) je barevná shoda problematická, neboť záleží na mnoha faktorech Spektrální průběh intenzity aktuálního světla, míchání více různých světelných zdrojů, fotografie ve stínu × na přímém slunci, vliv okolí fotografovaného předmětu, atd., z vlastních zkušeností s mnohými RAW konvertory a profily – vyšší přesnost barev s vlastními profily pro běžné a „podobné“ světelné podmínky (slunečno, zataženo, atd.), nežli s výchozí profily.
Správa barev digitálních fotoaparátů
Současný trend Výrobci fotoaparátů řeší v rámci elektroniky fotoaparátu přímou konverzi snímků z nativního barvového prostoru fotoaparátu do sRGB, Adobe RGB. Výrobci RAW konvertorů mají vlastní profily pro jednotlivé fotoaparáty, případně několik profilů, využívají i simulace „profilů“, jež jsou platné pro daný fotoaparát. Z hlediska předních komerčních produktů se pomalu opouští koncepce ICC profilů, např. X-Rite v produktu iProfiler nepodporuje tvorbu ICC profilů pro fotoaparáty, pouze formát *.DCP pro LR.
Produkty pro tvorbu profilů pro digitální fotoaparáty a skenery ColorChecker Passport Camera Calibration Application (DCP) – tvorba profilů pro zpracování raw, případně DNG Je součástí X-rite iProfiler, ColorMunki Photo, atd.
DNG Profile Editor ProfileMaker 5.10 – ICC profily fotoaparáty, skenery EyeOneMatch 3.6.2 – ICC profily fotoaparáty, skenery PictoColor® (fotoaparáty), Fuji ColourKit Profiler Suite, Lprof (fotoaparáty), Agryll Color Manager Validace – Imatest
Zdroj: Adobe
Testovací obrazce pro tvorbu profilů pro digitální fotoaparáty a skenery Testovací obrazce obsahující neutrální gradienty, pestré tóny, pleťové tóny, paměťové barvy, aj. X-Rite ColorChecker, X-Rite Color Checker SG, ColorChecker Passport, Gretag Color Checker DC DanesPicta - BST4, BST11, BST12 IT8 Scanner Characterization Chart, IT8.7/1 (průhledné), IT8.7/2 (odrazné) Vlastní testovací obrazce – SyNeCheck, testové pole z vzorkovníků nátěrových barev. Největší problém s gradientem neutrálních tónů a s pestrými tóny. Barevná reprodukce je pří cca 600 polích přešnější nežli s X-Rite Color Checker SG. Nízká cena, pravděpodobně nereprodukovatelná příprava obrazce.
Postup tvorby profilu digitálních fotoaparátů Uvedení scény do standardního stavu při jakém běžně probíhá expozice (interiér, světelný box, světelný stan). Umístění testovacího obrazce do vhodné pozice vůči zdroji světla a fotoaparátu. Nastavení vhodných expozičních parametrů. Exponování snímku. Konverze RAW v daném konvertoru do 16-bit TIFF při minimu úprav. Import TIFF do vhodného programu na tvorbu profilů. Import profilu do daného konvertoru. Validace.
Praktické zkušenosti s tvorbou profilů digitálních fotoaparátů Průměrná ∆E*ab u většiny přístrojů 6,5 – 12 při hodnocení snímků (www.imaging-resource.com) Největší chyby – chroma a měrná světlost Větší chyby u snímků v profilu AdobeRGB nežli u snímků v profilu sRGB
Vlastní studie ICC profily na základě SyNeCheck, X-Rite Color Checker SG RAW konvertory CaptureOne 3.7.8, UFRaw, ACR Tvorba profilů – ProfileMaker 5, EyeOneMatch, DNG Profile Editor
Validace – Gretag Color Checker DC Nejlepší výsledky ∆E*ab ~ 5,5 pro správu barev přes UFRAW
Vliv na kvalitu reprodukce má mnoho faktorů!
Správa barev monitorů
Monitor je jak vstupní, tak i výstupní zařízení Před charakterizací nezbytná kalibrace monitoru Kvalita reprodukce a její stabilita v čase je dána kvalitou monitoru Technologie monitoru (CRT, LCD /TN, IPS, PVA/, FED, OLED). Uniformita podsvícení (min – cca 3%, maximální desítky %). Způsob podsvícení. Barvový gamut. Pozorovací úhly (odvislé od technologie panelu). Stabilita podsvícení (především při nižších hladinách podsvícení). Možnost kalibrace HW, přesnost gamma korekce (bit). Počet bitů rozhraní monitor/grafická karta/ovladač/SW. Rychlost odezvy.
Je drahý monitor nezbytnou záležitostí ve fotografickém workflow? Kolik peněz chci investovat za vše? Jsem ochoten dát další peníze za kalibrační sondu, grafickou kartu s podporou 10-bit komunikace, SW umožňující 10-bit vizualizaci úprav, atd. Dokáži se objektivně rozhodnout pro technicky i cenově adekvátní monitor pro mé potřeby? Nebudu mít doma „Ferrari na dojíždění do práce“? Rozumím správě barev natolik, že zvládnu daný monitor „ukočírovat“ a následně využít kvality jeho výstupu? Jsem schopen zvládnout náhled? Jsem si vědom adaptací lidského oka, vlivu únavy, stresu na vnímání barev? Jsem si vědom přesnosti správy barev dalších vstupních a výstupních zařízení? Přesnosti výpočtů CMM moduly, jež se účastní mé správy barev? Jaký je vlastně další osud mých fotografií po tom co opustí můj monitor?
Sondy a programové produkty kalibrace a charakterizace monitorů Sondy Produkty společnosti X-Rite (EyeOne XT, ColorMunki, i1Display). Pantone huey™PRO. Datacolor Spyder.
Programové produkty pro tvorbu profilů EyeOneMatch, ProfileMaker 5, iProfiler. ColorNavigator (EIZO). SpectraView (NEC). Mnohé produkty pro náhled (softproofing), EFI, GMG, …
Cílové parametry kalibrace a charakterizace monitorů Bílý bod – teplota chromatičnosti se doporučuje od 5500 °K do 6500 °K. Jas bílého bodu – běžně se doporučuje 120 cd/m2, některé monitory nejsou schopny danou hodnotu dosáhnout ve stabilním režimu, Černý bod – nejlépe 0 cd/m2, měří se běžně pro jas bílého bodu 120 cd/m2. Kontrast. Gamma – 2,2. Barvový gamut – jistou metou ke které se chtějí monitory „přiblížit“ je AdobeRGB, standardně by monitor měl zvládnou alespoň sRGB. Rozlišitelnost barevných tónů (neutrální, pestré). Nízká hodnota průměrné ∆E*ab při validaci (nejlepší mají průměrnou hodnotu ~ 0,4 % a maximální ~ 1 % pro sRGB). Příkon.
Kalibrace, charakterizace a validace
Vyčištění zobrazovací plochy monitoru (prach, sliny, atd.) Zadání cílových hodnot gamma korekce (2,2), teploty chromatičnosti bílého bodu (5 000 °K), hodnoty jasu bílého bodu (95-100 cd/m2). Nastavení HW prvků s cílem dosáhnout odpovídající teploty chromatičnosti, jasu bílého bodu. Následná charakterizace na základě promítání testových polí daným programovým produktem. Vygenerování profilu. Validace na vhodný obrazec (ColorChecker – iProfiler).
Závěr
Správa barev je nezbytný prostředek k zajištění „přijatelné“ kvality reprodukce barevnosti originální předlohy, či výtvarného díla.
Děkuji za pozornost
