Чому б не використовувати камеру як колориметр?

Очевидно, щоб досягти надійних результатів, важливо відкалібрувати ключові частини трубопроводу для обробки зображень - особливо дисплей комп'ютера, на якому редагуються зображення.

Мало хто здається сумніватися у припущенні, що єдиний дійсно правильний спосіб калібрування дисплея - це спеціалізований апаратний колориметр та пов'язане (як правило, власне) програмне забезпечення. Цікаво, яких результатів можна досягти за допомогою дещо альтернативних засобів; зокрема, використання (профільованої) камери замість виділеного колориметра.

Існує бібліотека з відкритим кодом під назвою ArgyllCMS, яка в першу чергу є безкоштовним інструментом управління кольорами, призначеним для використання з виділеними апаратними колориметрами; вони збирали нотатки про такі інструменти та користуються своїм програмним забезпеченням. *

Має бути якась причина, чому вони навіть не намагаються згадати можливість використання камери?

http://hoech.net/dispcalGUI/ - це міжплатформенний графічний інтерфейс GUI для ArgyllCMS, який виглядає досить перспективно для робочих процесів на базі Linux або як альтернатива тому, що вони продаються до верхніх версій продуктів лише тому, що потрібно відкалібрувати два екрани, наприклад (хоча я ціную вартість розробки програмного забезпечення, я не думаю, що управління кольорами - це щось особливо складне або вимагає оригінальної думки розробників).

Я бачу, що пристрій, який прикріплюється безпосередньо до екрану, зможе усунути вплив навколишнього світла на показання, а також, що деякі пристрої мають можливість контролювати освітлення навколишнього світла та компенсувати його належним чином. Очевидно, що датчик у виділеному колориметрі матиме різні характеристики для камери; які яскраві риси?

Я зрозумів, що якби результати, які були досить хорошими, щоб бути прийнятними для дещо серйозних любителів, були б досягти без додаткового спеціалізованого обладнання, то це було б більш широко відомим і обговореним; однак я також загалом цинічний щодо ортодоксальних думок, які стверджують, що "ти повинен мати xабо ніколи не будеш належним y" - те, що, боюся, зокрема, на форумах Інтернет-фотографії мають тенденцію до втілення.

Сподіваюсь, на це може бути пролито ясне світло, я думаю, що це може бути загалом навчальним, щоб отримати ще кілька поглядів на цю тему.

Дискусія від 2005 року у списку розсилки ArgyllCMS про використання цифрової камери для калібрування принтера

* Тут важливо одне, що бізнес-модель Datacolor, здається, особливо орієнтована на те, щоб не тільки розмежувати власні продукти Spyder на основі функціональності програмного забезпечення, але й перешкоджати використанню апаратури стороннім програмним забезпеченням.

Очевидна проблема (або очевидна проблема, у всякому разі) є те , що відносно невеликим кількістю камер мають (навіть дуже близько до) ступеня точності і повторюваності експозиції , щоб зробити його роботу на все добре.

Ще коли бюджети на огляд журналів дозволяли це, деякі з них включали графіки точності витримки камери. Особливо при більшій швидкості затвора було досить рутинно бачити неточність 30% і більше. Діафрагми відрізнялися трохи менше, але все-таки зовсім небагато. Камери, що використовують електронні заслінки, напевно, отримують більш точний час експозиції, але все ж мають ті ж проблеми з діафрагмою.

Наприклад, майже кожен, хто зшив кілька панорам, дуже швидко дізнається, що звичайно мати легко помітні «шви», де окремі малюнки зшиті разом. Дещо це може бути пов’язано із змінами зовнішнього освітлення, але, мабуть, я думаю, що більшість пояснюється зміною експозиції камери. Ви можете зменшити коливання при одній експозиції, усереднюючи кілька знімків разом, але це не дозволить вам значно сказати про те, наскільки сильно змінилася експозиція, коли ви зробили те, що повинно було бути (скажімо,) зміною експозиції на одній зупинці.

Підсумок: Я був би дуже здивований, якби ви могли навіть наблизитися до точності експозиції, необхідної для створення значущого профілю. Б'юсь у заклад, що досить ретельний профіль на основі очного яблука (наприклад, за допомогою кольорового віджета Adobe) був би більш точним, ніж те, що ви могли планувати отримати з більшості камер.

Є дуже приємний покроковий посібник для вашої ідеї:

Безкоштовно відстежуйте калібрування кольорів за допомогою свого DSLR

Він регулює налаштування свого монітора, починаючи з налаштувань кольорової температури. Після цього він коригує посилення кольору червоного, зеленого та синього після того, як зробив ще кілька фотографій свого монітора, на яких показана колірна діаграма калібрування.

Все робиться вручну. Жодної заяви не було написано. Хлопець, який написав підручник, використовує Mac OS X та, ймовірно, дороге програмне забезпечення для редагування зображень RAW.

Для цього можна використовувати Gimp , що є безкоштовним (відкритим) програмним забезпеченням або RAW-Therapee або UFRaw, які також є безкоштовним (відкритим) програмним забезпеченням та працюють з більшістю камер. Вони працюють на всіх загальних операційних системах.

Я впевнений, що весь процес можна було б покращити та вдосконалити, але це хороший вихідний пункт.

Камера колориметр - це програма в Google Play, яка використовує камеру на вашому телефоні як колориметр для калібрування інших пристроїв.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.auralisoft.colorimeter

[Деякі експериментальні результати]

Я отримую дуже послідовні результати зйомки за допомогою задньої камери на Nexus 6. Далі наведено 10 захоплених значень RGB того самого (досить крутого) білого екрану на пристрої Nexus 7 2013 та їх стандартні відхилення:

       R             G           B
  0.64074441    0.82363862  0.960373769
  0.637419746   0.823843618 0.960422471
  0.635585636   0.823491139 0.961107378
  0.637959867   0.823703707 0.960575674
  0.637286725   0.823480298 0.960555295
  0.636529085   0.826055671 0.963249426
  0.637193203   0.822952933 0.961079831
  0.635713642   0.824445067 0.962552416
  0.637704785   0.82248129  0.961555964
  0.635952103   0.82470173  0.962591767
  -------------------------------------

Середній 0,63720892 0,823879407 0,961406399

Stdev 0,00142383 0,00094581 0,000989068

У мене немає іншого Nexus 6 для випробування, і інший пристрій Nexus 7, без сумніву, поверне дещо інші (але самостійні) результати. Нас не цікавить, як виглядають фотографії чи наскільки вони можуть бути галасливими, а швидше, чи зможемо ми отримати хороший показник RGB в середньому на багато пікселів. Оскільки телефони камер мають електронні стулки, не існує проблеми узгодженості, пов’язаної з механічними заслінками в дзеркальних дзеркалах, обговорюваних іншими плакатами.

[Фактичні результати]

Ось декілька результатів до та після калібрування.

Я використовував камеру на Nexus 6 для калібрування телефону Xperia C4, а потім вимірював дисплей Xperia до і після калібрування за допомогою колориметра Datacolor Spyder 4.

Єдина калібрування, проведена на камері Nexus 6, - це надання їй посилальної білої точки D65 через опцію меню "Захопити білу точку" програми "Камера". Біла точка D65 посилалася на інший дисплей, який був калібрований за допомогою колориметра Spyder 4.

Насамперед - це калібрована гамма-крива Xperia C4 (жовта):

Блакитна лінія - це середня гама. Біла крива - цільова гамма sRGB. Не Калібрована гамма Xperia C4 занадто низька і сильно відхиляється від цілі sRGB.

Ось гамма-крива Xperia C4 після калібрування, яка набагато ближче слідує за цільовою кривою sRGB:

Далі подано графічне порівняння між помилками deltaE (2000) для різних рівнів сірого до та після калібрування. Середня помилка deltaE знизилася з 3,06 до 142 після калібрування.

Ось діаграми CIE, що показують колірну гамму (білий трикутник) і промітання насичення (невеликі суцільні кола) до і після калібрування. Чорний трикутник є цільовою гамою sRGB. Маленькі квадрати - цілі насичення.

Перед калібруванням:

Після калібрування:

Нарешті, наступний графік порівнює середні похибки deltaE до та після калібрування для точок насичення окремих основних та вторинних кольорів, а також загальні середні похибки deltaE для всіх кольорів:

Загальна середня помилка deltaE знизилася з 3,69 до 2,30.

Основна причина полягає в тому, що спектральні характеристики камери, як правило, не збігаються з людьми-спостерігачами (Камера з такою характеристикою незвична, і, як правило, досить дорога і використовується для конкретних завдань, таких як тестування рівномірності дисплеїв тощо).

Колориметричний прилад призначений для спектральної відповіді, що відповідає стандартному спостерігачу, і вживаються заходи для забезпечення певної точності відстеження кольору. Виробники камер хочуть, щоб їх зображення виглядали добре.

Як і у всьому, ти, як правило, отримуєш те, за що платиш. Багато дешевих колориметрів не дуже добре.

Я не можу дати технічну відповідь, але я зробив це в якості експерименту - використовував мій DSLR для вимірювання кольорового виходу монітора, після того як я засмутився перекошеними та непослідовними результатами мого виділеного колориметра. Це дуже пішохідний спосіб калібрування монітора, але в кінцевому підсумку запропонував більш точне рішення, ніж «професійний» пристрій (який, можливо, був зламаний), принаймні, судячи із зору та його послідовності при знятті більше тестових зображень.

Це насправді одне дуже цікаве питання.

Мінуси

Ви можете використовувати камеру, але проблеми:

• Камера, напевно, сама не відкалібрована. Ви можете вибрати різні налаштування балансу білого, я, мабуть, пішов би на «сонце».

• Лінза має колір, відлитий сам по собі. Напевно, ви можете стріляти без об'єктива на дуже близькій відстані. Але все ж камери можуть мати кольоровий відтінок на датчику.

• Вам все ще потрібна контрольна ціль. Наприклад, з яким білим ви збираєтесь сфотографуватись для порівняння?

• Значення експозиції. Тут все ускладнюється. Звідки ви знаєте, наскільки добре виставлена ​​ваша мета?

Для більш стандартизованого результату я вибрав би дуже низьку швидкість затвора. Близько 1/2 секунди.

Цікаве посилання, яке розмістив Ерік. Але це потрібно адаптувати відповідно до ваших потреб.

Плюси

Я думаю, що камера може використовуватися в деяких ситуаціях, наприклад, для встановлення відповідності 2 сусідніх моніторів, використовуючи один в якості орієнтиру.

З його допомогою можна визначити білу точку монітора.

Але якщо вам не потрібне професійне рішення, ви можете використовувати звичайні контролери на відеокарті. Я зробив тут основний підручник. http://www.otake.com.mx/Apuntes/ColorCalibration/ColorCalibration.phtml

Проблема полягає в тому, що ви можете маніпулювати цими значеннями лише за допомогою функції гамма.

Нове тут. Я довгі "розмови" щодо управління кольорами протягом 16 років з DTPers, професійними друкарнями та фотографами. Перед цифровою програмою я спробував кольоровий друк, але, будучи перфекціоністом, я вирішив дозволити професіоналам зробити найкраще, що могли, і, якщо потрібно, вдарив про перевидання.

Я прийшов кричати і бити в цифрову епоху. Розуміння світла та зміни від червоного до синього та назад протягом 24 годин є важливим для розуміння управління кольором. Перша професійна надрукована робота, яку я зробив, я пішов до принтера і поцікавився, як я можу отримати копію їхнього профілю принтера для вбудовування зображення. Вони сказали мені, що неважливо, який профіль я використовував, поки я перетворив зображення на CMYK. З моменту появи формату PDF навіть необхідність перетворення у CMYK не є необхідною.

Ось ваша відповідь. Щоб використовувати камеру як колориметр, не потрібно. Так, як сказано в іншому дописі, кольоровий датчик є упередженим, переважно до червоного кінця спектру. Інші згадали про візуальне визначення правильного кольорового балансу. Більшість людей не можуть визначити різницю між малиновим червоним (рулонний прилив) та червоним кардиналом (Ву-Свиня Суай). Більшість людей не знає, що світло має кольорову температуру. І що використання фільтрів може зігріти або охолодити вигляд зображення.

Ще кілька років тому я знайшов кілька кольорових профілів на веб-сайті Color Consortium і використовую ці профілі з усім своїм програмним та технічним обладнанням. Що я робив із монітором, підключеним до вікна Windows, - це встановити параметри RGB на 50% кожен. Потім я зробив друк і відрегулював яскравість монітора на щільність друку (після того, як чорнило дозволило повністю висохнути). Потім я здійснив необхідні "яскравості" настройки, зробив ще одну друк і відновив яскравість монітора до друку.

Я отримував прийнятні відбитки від своїх недорогих принтерів Epson в професійних друкарнях. Мені сказали професіонали, які вважають, що кольоровий профільний монітор, сканер, камера тощо є обов'язковим для професійних результатів. Це правда. У вас повинно бути освітлення 5000K (низький рівень), одягнути чорний одяг, пофарбувати стіни робочої області на 18 відсотків сірим кольором і переглянути кінцевий виріб під тим же 5000K освітленням, щоб побачити належний колір.

Питання, чи застосовують Барнс і Нобелів, Бордерс або будь-який інший журнал і продавець книг ці умови? Якийсь складний зовнішній кіоск для управління освітленням, щоб люди могли правильно переглядати опубліковані кольори, не знаєте. Вибачте за сарказм.

Камера - це пристрій відбиття світла. Це не є і не задумував бути інструментом для вимірювання колірної температури світла для оператора RLRI для прийняття рішень щодо фільтру кольорових корекцій. Окрім того, завжди можна виконати користувальницький баланс білого в поточних умовах освітлення для корекції колірної температури, яку бачить камера. Колориметр - це професійний інструмент для економії робочого часу та грошей своїх клієнтів, не потребуючи часу, необхідного для кожного місця розташування та зміни освітлення, щоб збалансувати білу камеру.

Ура!

Має бути якась причина, чому вони навіть не намагаються згадати можливість використання камери?

• Неточність?
• Складність?
• Вимога спочатку відкалібрувати камеру?
• Неможливість правильно калібрувати камеру для цієї мети (камери, як правило, калібруються за допомогою ColorChecker лише з світловідбиваючими кольорами)?
• Неможливість усунути роздуми?
• Занадто багато шуму при вимірюванні темних значень?

Тут важливо одне, що бізнес-модель Datacolor, здається, особливо орієнтована на те, щоб не тільки розмежувати власні продукти Spyder на основі функціональності програмного забезпечення, але й перешкоджати використанню апаратури стороннім програмним забезпеченням.

Я не знаю про DataColor, але колориметри та спектрофотометри X-Rite можна використовувати з Argyll.

Фізично колір - це функція спектру безперервної хвилі. Калібрування кольорів має працювати в кольоровому просторі спектральних реакцій рецепторів очей людини. Якби датчики / фільтри камери чудово відповідали цим, нам не довелося б заважати балансу білого до рівня, що ми робимо.