Färgkalibrering

Syftet med färgkalibrering är att mäta och/eller justera färgresponsen hos en enhet (ingång eller utgång) till ett känt tillstånd. I International Color Consortium (ICC) termer är detta grunden för en ytterligare färgkarakterisering av enheten och senare profilering. I icke-ICC-arbetsflöden avser kalibrering ibland att etablera ett känt förhållande till en standardfärgrymd på en gång. Enheten som ska kalibreras kallas ibland för en kalibreringskälla ; färgrymden som fungerar som standard kallas ibland för ett kalibreringsmål . [ citat behövs ] Färgkalibrering är ett krav för alla enheter som tar en aktiv del av ett färghanterat arbetsflöde och används av många industrier, såsom tv-produktion, spel, fotografi, teknik, kemi, medicin och mer.

Informationsflöde och utmatningsförvrängning

Indata kan komma från enhetskällor som digitalkameror , bildskannrar eller andra mätenheter. Dessa ingångar kan antingen vara monokroma (i vilket fall endast svarskurvan behöver kalibreras, även om man i ett fåtal utvalda fall också måste specificera färgen eller den spektrala effektfördelningen som den enskilda kanalen motsvarar) eller specificeras i flerdimensionell färg - oftast i den trekanaliga röd-grön-blå modellen. Indata är i de flesta fall kalibrerade mot ett profilanslutningsutrymme (PCS) .

En av de viktigaste faktorerna att tänka på när man arbetar med färgkalibrering är att ha en giltig källa. Om färgmätkällan inte överensstämmer med displayens kapacitet, kommer kalibreringen att vara ineffektiv och ge falska avläsningar.

De huvudsakliga distorsionsfaktorerna på ingångssteget härrör från amplitud-olinjäriteten hos kanalsvaren, och i fallet med en flerdimensionell dataström de icke-ideala våglängdssvaren för de individuella färgseparationsfiltren, oftast en färgfilteruppsättning, i kombination med spektral effektfördelning av scenens belysning.

Efter detta cirkuleras data ofta i systemet översatt till ett arbetsutrymme RGB för visning och redigering.

I slutsteget vid export till en visningsenhet som ett katodstrålerör eller LCD- skärm eller en digital projektor skickar datorn en signal till datorns grafikkort i formen RGB [Röd, Grön, Blå]. Datauppsättningen [255,0,0] signalerar endast en enhetsinstruktion, inte en specifik färg. Den här instruktionen [R,G,B]=[255,0,0] får sedan den anslutna displayen att visa rött vid den maximalt uppnåeliga ljusstyrkan [255], medan de gröna och blå komponenterna på displayen förblir mörka [0]. Den resulterande färgen som visas beror dock på två huvudfaktorer:

  • fosforerna eller ett annat system som faktiskt producerar ett ljus som faller inom det röda spektrumet;
  • färgens totala ljusstyrka resulterar i den önskade färguppfattningen : en extremt stark ljuskälla kommer alltid att ses som vit, oavsett spektral sammansättning.

Därför kommer varje utenhet att ha sin unika färgsignatur, som visar en viss färg i enlighet med tillverkningstoleranser och materialförsämring genom användning och ålder. Om utmatningsenheten är en skrivare är ytterligare förvrängningsfaktorer egenskaperna hos ett visst parti papper och bläck.

De ledande egenskaperna och standarderna för anslutningskablar, kretsar och utrustning kan också förändra den elektriska signalen i vilket skede som helst i signalflödet. (En delvis insatt VGA-kontakt kan resultera i en monokrom skärm, till exempel, eftersom vissa stift inte är anslutna.)

Färguppfattning

Displayjusteringsprocess på DisplayCAL, här justerar vitpunkten

Färguppfattningen är beroende av omgivande ljusnivåer och den omgivande vitpunkten ; till exempel ser ett rött föremål svart ut i blått ljus. Det är därför inte möjligt att uppnå en kalibrering som får en enhet att se korrekt och konsekvent ut under alla inspelnings- eller visningsförhållanden. Datorskärmen och kalibreringsmålet måste beaktas under kontrollerade, fördefinierade ljusförhållanden .

Kalibreringstekniker och -procedurer

Kalibreringsmål för " Mars Hand Lens Imager (MAHLI) " på Mars Curiosity-rover (9 september 2012) ( 3D-bild ).

Den vanligaste formen av kalibrering syftar till att justera kameror, skannrar, bildskärmar och skrivare för fotografisk reproduktion. Syftet är att en utskriven kopia av ett fotografi ska vara identisk i mättnad och dynamiskt omfång som originalet eller en källfil på en datorskärm. Detta innebär att tre oberoende kalibreringar måste utföras:

  • Kameran eller skannern behöver en enhetsspecifik kalibrering för att representera originalets uppskattade färger på ett entydigt sätt.
  • Datorskärmen behöver en enhetsspecifik kalibrering för att återge färgerna i bildens färgrymd.
  • Skrivaren behöver en enhetsspecifik kalibrering för att återge färgerna i bildens färgrymd.

Dessa mål kan antingen realiseras via direkt värdeöversättning från källa till mål, eller genom att använda en vanlig känd referensfärgrymd som mellanväg. I det vanligaste färgprofilsystemet, ICC , är detta känt som PCS eller "Profile Connection Space".

Kamera

Kamerakalibreringen behöver ett känt kalibreringsmål för att fotograferas och resultatet från kameran konverteras till färgvärden. En korrigeringsprofil kan sedan byggas med hjälp av skillnaden mellan kamerans resultatvärden och de kända referensvärdena. När två eller flera kameror behöver kalibreras relativt varandra, för att återge samma färgvärden, kan tekniken med färgkartläggning användas.

Scanner

Ett IT8 .7-mål från LaserSoft Imaging

För att skapa en skannerprofil behöver den en målkälla, såsom ett IT8 -mål, ett original med många små färgfält, som mättes av utvecklaren med en fotometer . Skannern läser detta original och jämför de skannade färgvärdena med målets referensvärden. Med hänsyn till skillnaderna mellan dessa värden skapas en ICC-profil , som relaterar den enhetsspecifika färgrymden ( RGB-färgrymd ) till en enhetsoberoende färgrymd ( L*a*b*-färgrymd) . Således kan skannern skriva ut med färgtillförlitlighet till vad den läser.

Visa

Färgkalibrering av en bildskärm med ColorHug2, en öppen källkodskolorimeter, placerad på skärmen.

För att kalibrera monitorn är en kolorimeter fastsatt plant på skärmens yta, skyddad från allt omgivande ljus. Kalibreringsmjukvaran skickar en serie färgsignaler till displayen och jämför de värden som faktiskt skickades med avläsningarna från kalibreringsenheten. Detta fastställer de aktuella förskjutningarna i färgdisplayen. Beroende på vilken kalibreringsmjukvara och typ av monitor som används skapar programvaran antingen en korrigeringsmatris (dvs. en ICC-profil ) för färgvärden innan den skickas till skärmen, eller ger instruktioner för att ändra skärmens ljusstyrka/kontrast och RGB-värden via OSD . Detta ställer in displayen för att återge ganska exakt ingamutdelen av en önskad färgrymd. Kalibreringsmålet för denna typ av kalibrering är det för tryckpapper som är upplyst av D65 -ljus vid 120 cd/m 2 .

Skrivare

ICC-profilen för en skrivare skapas genom att jämföra ett testutskriftsresultat med hjälp av en fotometer med den ursprungliga referensfilen. Testdiagrammet innehåller kända CMYK -färger, vars förskjutningar till deras faktiska L*a*b*-färger som skannas av fotometern resulterar i en ICC-profil. En annan möjlighet att ICC-profilera en skrivare är att använda en kalibrerad skanner som mätanordning för det utskrivna CMYK-testdiagrammet istället för en fotometer. En kalibreringsprofil krävs för varje kombination av skrivare/papper/bläck.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Color_calibration&oldid=1115295717 "