Реферат: Калибровка монитора

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ПАРАМЕТРЫКАЛИБРОВКИ

КЛАССИФИКАЦИЯИ ОПИСАНИЕ СПОСОБОВ КАЛИБРОВКИ МОНИТОРА

АППАРАТНАЯКАЛИБРОВКА МОНИТОРА

ПРОГРАММНАЯКАЛИБРОВКА МОНИТОРА

АППАРАТНО- ПРОГРАММНАЯ КАЛИБРОВКА МОНИТОРА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

/>/>ВВЕДЕНИЕ

Для начала, следует датьопределение понятия «калибровка монитора», выяснить кому необходимо калиброватьмонитор, а так же как часто необходимо проводить калибровку.

«Калибровкамонитора»

— процедураприведения параметров воспроизведения информации устройством в строгоесоответствие с определенными требованиями, регламентируемыми специальнымистандартами (ISO 12646 — «Графическая Технология– Дисплеи для цветопробы. Характеристики и условияПросмотра» (Graphic Technology- Displays for Color Proofing — Characteristics and Viewing Conditions)). С теоретической точки зрениякалибровка соотносит численное представление каждого цвета, реализованного вданном устройстве, с численным значением этого цвета в колориметрическомцветовом пространстве.

— этопроцедура, с помощью которой достигается максимально точная передача цвета намониторе, сбалансированность «по серому», корректное отображениетеней, полутонов и светлых элементов изображений.

Калибровкамонитора являются необходимой процедурой для обеспечения адекватности передачи.

Для тогочтобы монитор адекватно и точно передавал цвета, необходимо соблюдатьтребования ISO, а так же регулярно проводить калибровку.

Одновременнос процессом калибровки проводится профилирование – создание ICC-профиля,контролирующего работу всей системы отображения (видеодрайвера — видеокарты — монитора). ICC-профиль автоматически загружается вместе с операционнойсистемой, что гарантирует правильность отображение в разных приложениях.

Калибровкамонитора прежде всего нужна для эффективного управления цветом. Все, ктозанимаются профессиональной работой с цветом: дизайнеры, фотографы, студиидопечатной подготовки, рекламные агентства и др., должны иметь в своем арсеналенастроенные на точную передачу цвета мониторы, что позволит минимизироватьошибки на этапе допечатной подготовки.

Калиброватьможно большинство мониторов: традиционные ЭЛТ и современные ЖК-панели. Нохорошего результата можно достичь при условии, что они относятся к линейкепрофессиональных – предназначенных для работы с цветом. В случае с ЭЛТ, помимовсего, важен срок эксплуатации. Такие мониторы теряют свои качества уже после3-5 лет использования. Это не исключает калибровку, но ухудшает ее результат.ЖК-мониторы имеют сравнительно больший срок эксплуатации, чем ЭЛТ. У такихмониторов на результат влияет тип матрицы3. В среднем, вся калибровка занимает30-50 минут. За это время непосредственный процесс настройки повторяетсяминимум 2-3 раза, для достижения наилучшего результата.

Настройкалюбого оборудования предполагает обязательный контроль конечного состояния. Дляэтого проводится инструментальный тест, результат которого демонстрируетвеличину отклонений цветопередачи монитора (ΔE – «дельта Е»).Значение средней ΔE у профессиональных мониторов ≤1, что говорит овысокой точности отображения.

Современныемониторы имеют хорошие показатели стабильности, в связи с этим калибровку необязательно проводить часто. Минимальный рекомендуемый промежуток – 1 неделя, вслучае если важен постоянный контроль и уверенность в цветопередаче можнопроводить и чаще. Если же не требуется постоянная калибровка, то оптимальныйсрок проверки и (при необходимости) повторной калибровки – 4-6 недель.

/>/>ПАРАМЕТРЫ КАЛИБРОВКИ

Не зависимо от методакалибровка четкость передачи цвета достигается за счет регулирования такихпараметров как:

· Точка белого.Этот параметр контролирует относительную теплоту или холодность наиболеесветлого тона на экране в соответствии с «цветовой температурой». Более высокиецветовые температуры дадут более холодные тона, в то время как низкиетемпературы покажутся.

Для мониторов ЭЛТ стандартной рекомендацией является цветовая температурадисплея порядка 6500K (называемая D65), то есть чуть холоднее, чем дневнойсвет. Однако для ЖК мониторов всё несколько более сложно. Несмотря на то, что умногих ЖК есть настройка цветовой температуры, их подсветка всегда имеетсобственную цветовую температуру. Любое отклонение от неё ведёт к сужению гаммывашего дисплея. По этой причине для ЖК мониторов обычно рекомендуется оставлятьих стандартную цветовую температуру. Глаз адаптируется к цветовой температуре,и ни теплота, ни холодность тона не будут заметны, пока их не начнутнепосредственно сравнивать.

/>

Рис.1. Тёплая цветовая Температура. Цветовая температура вашего монитора.Холодная цветовая температура

· Гамма. Этотпараметр контролирует скорость, с которой яркость теней нарастает от чёрного кбелому (для каждого из цифровых значений). Это заставляет изображение выглядетьсветлее для больших и темнее для меньших значений гаммы, соответственно, ноточки чёрного и белого при этом остаются неизменными. Также гамма сильно влияетна кажущуюся контрастность изображения. Коэффициент гаммы 2.2 стал стандартомпри редактировании и просмотре изображений, так что в общем рекомендуетсяиспользовать это значение. Кроме того, оно наилучшим образом коррелирует с тем,как мы воспринимаем вариации яркости, и ближе всего к стандартной настройкедисплея. (Старые компьютеры Macнекоторое время использовали значение гаммы 1.8, сейчас — 2.2).

/>/>/>/>

Рис.2. Изображения с разными гаммами

(Гамма 1.0/Гамма 1.8/Гамма 2.2/Гамма 4.0)

· Яркость. Этотпараметр контролирует количество света, испускаемого экраном. В отличие отточки белого и коэффициента гаммы, оптимальная настройка яркости сильно зависитот яркости рабочей среды. В большинстве случаев устанавливается яркость врайоне 100-150 кд/м2, но яркие рабочие помещения обычно требуют более высокихзначений. Максимальная достижимая яркость будет зависеть от типа и срока службымонитора, и таким образом может кардинально ограничить допустимую яркостьрабочей обстановки. Однако более высокие значения яркости сократят срок службымонитора, так что всегда лучше несколько приглушить яркость монитора. Следуетиспользовать наименьшую из возможных яркостей диапазона 100-150 кд/м2, вкотором по-прежнему различимы все 8 теней образца.

/>

Рис.3. Тени, которые должны быть различимы при правильной яркости

/>/> КЛАССИФИКАЦИЯИ ОПИСАНИЕ СПОСОБОВ КАЛИБРОВКИ МОНИТОРА

Виды калибровки:

1. аппаратная(«калибруемые мониторы»);

2. программная;

3. программно-аппаратная;

/>/> АППАРАТНАЯ КАЛИБРОВКА МОНИТОРА

Аппаратная калибровкапредполагает подключение колориметра к самому монитору. Такие мониторы исовместимые с ними измерители стоят очень дорого и оправдывают себя только упрофессионалов высокого уровня. Высокая стоимость компенсируется существеннымидостоинствами, недостижимыми с помощью других подходов. Во-первых, если припрограммной или программно-аппаратной калибровке цвет корректирует видеокарта,то преобразование ограничено глубиной цвета выбранного видеорежима, которая непревышает 8 бит на канал, в то время как профессиональные мониторы могут иметь10-битовую точность. Во-вторых, при аппаратной калибровке корректирующие данныехранятся в памяти монитора постоянно, им не нужен никакой загрузчик. Из этоговытекает третье достоинство, которое неочевидно на первый взгляд: можно иметьотдельный профиль для каждого монитора, если у вас их несколько, — ведь сейчасдаже у видеоплат «бюджетного» уровня есть два выхода для подключения мониторов.Но Windows позволяет указать только один активный профиль для каждойвидеокарты, а программы-загрузчики LUT ориентируются именно на системныеустановки.

Такие мониторы называют«калибруемые мониторы». Их производят компаний Barco, LaCie, Miro Display иMitsubishi. Они разрабатываются со встроенными функциями, гарантирующимипостоянный и предсказуемый цвет. Калибруемые мониторы содержат специальныеэлектронные компоненты, обеспечивающие обратную связь на уровне элементовуправления электронными лучами. Например, для того, чтобы добиться точногоотображения белого цвета, необходимо постоянное сведение трех лучей электронов,причем на всех участках экрана. Освещенные люминофоры красного, зеленого исинего цветов всегда дают один и тот же цвет. Поэтому для отображения различныхцветов и оттенков должна изменяться интенсивность потока электронов,определяющая яркость свечения люминофора. Это означает, что для получения наэкране цветов (включая все оттенки, от самого яркого до самого темного), совпадающихс цветовыми значениями реального цифрового файла изображения, необходимообеспечить точное управление усилителями для красной, зеленой и синей пушек.Чтобы гарантировать хорошую цветопередачу, электронные лучи, пронизывающиетрубку, должны очень точно контролироваться сложным набором электромагнитов.Кроме того, со временем изменяются и характеристики самого люминофора, чтотакже приводит к изменению точности отображения цветов.

Такие мониторывстраиваются специальные электронные схемы, которые постоянно проверяют инастраивают интенсивность пучков электронов электронно-лучевой трубки, чтообеспечивает поддержание баланса белого, черного и серого цветов. Некоторыепроизводители выполняют в заводских условиях характеризацию каждого отдельногомонитора, после чего полученные данные «зашиваются» в микросхему изделия. Этопозволяет контроллеру монитора постоянно проверять выходные сигналы иподдерживать их соответствие исходному профилю.

Следует помнить, чтокалибруемые мониторы работают как программно-аппаратные комплекты, и,следовательно, они разрабатываются для определенных платформ. Модели LaCieработают только с компьютерами Macintosh, в то время как компания Mitsubishiпоставляет комплекты SpectraView как для Macintosh, так и для PC. Колориметр Optisenseкомпании Barco совместим только с Macintosh, но мониторы Barco и программныесредства работают и на других платформах, включая рабочие станции Unix, спомощью приборов GretagMacbeth, Minolta, Sequel и X-Rite.

/>

Рис.4. EIZO ColorEdgeCG241W с аппаратной калибровкой.

/>/> ПРОГРАММНАЯ КАЛИБРОВКА МОНИТОРА

Программная калибровка нетребует колориметра и полагается на человеческое зрение. С помощью программытипа Adobe Gamma Loader или современных драйверов видеокарты можно «на глаз»оценить правильность настройки яркости и контрастности, определить цветовуютемпературу и гамма-показатели для каждого из трех каналов. Недостаткиочевидны: расчет на субъективную оценку приводит к получению столь жесубъективно правильного результата, цветовой баланс и показатель нелинейностиопределяются только для одной градации.

Принцип действия программкалибровки монитора:

· Выполняетсяпостроение ICC-профиля монитора (т.е. характеризация устройства)

· Выполняетсякалибровку видеосистемы ( пары «монитор — видеокарта»)

· Как правило,калибровка осуществляется путем перепрограммирования СLUT – color look-up tableвидеоадаптера. Но для того чтобы система при каждой загрузке «вспоминала» окалибровке необходим запуск специальной программы при старте системы (у AdobeGamma эта программа называется Gamma Loader).

· В ходе построенияпрофиля (характеризации) определяется следующие параметры:

ü Primaries(первичные, базовые цвета – цветность свечения красного, зеленого и синеголюминофора) – узнать их можно из документации и фабричного профиля,поставляемого вместе с монитором

ü Цветоваятемпература белой точки – определяется визуально с помощью графического тестаили же просто выставляется совпадающей с настройкой монитора

ü Функция передачи,исходя из предположения гамма-функции – визуально с помощью теста науравнивание светлоты полей.

/>

Рис.5. Пример работыпрограммы Adobe Gamma

/>/> АППАРАТНО- ПРОГРАММНАЯ КАЛИБРОВКА МОНИТОРА

Аппаратно-программныйметод основывается на калибрации и характеризации монитора с помощьюколориметра, но приводка гаммы выполняется видеокартой, как и при чистопрограммной калибровке. Недостаток в том, что видеокарта должна поддерживатьтакую коррекцию с помощью таблицы преобразования (look-up table, LUT). Табличныеданные необходимо загружать при каждой смене видеорежима или как минимум привключении компьютера с помощью программы.

Аппаратно-программнаякалибровка больше всего подходит для небольших компаний и офисов. Это дешевлеаппаратной калибровки и намного качественнее программной.

Такие устройстваразличаются по назначению, а следовательно по производительности и по цене.

В таблице №1 приведеныпримеры ценовых категорий и параметров калибровки.

Таблица 1 Классификациякалибраторов

Target User Home user & digital imaging enthusiast Serious & professional photographers

Professional photographers, photography

studios and professional users of all kinds

Photographers, fine art printers, production professionals Gamma Choices Fixed (2.2)

4 choices: 1.8, 2.0, 2.2, 2.4

(16 target combinations)

Unlimited choices, user defined Unlimited choices, user defined Color Temperature Choices Fixed (6500K)

4 choices: 5000K/5800K/6500K/native

(16 target combinations)

Unlimited choices, user defined Unlimited choices, user defined Aperture Size 14.5mm diameter 27mm diameter 27mm diameter 7mm diameter List Price $79 $169 $249 $499

/>/>

Рис.6. Пример работыкалибратора Spyder3Elite

Суть программно-аппаратногометода калибровки:

Для надежной обработкицветов калибруемый монитор должен иметь способ «видеть» изображение на экране,что позволит ему выполнить самонастройку внутренних схем для достиженияправильных цветовых значений. Именно для этого предназначен подключаемый кмонитору колориметр. Колориметр — это устройство, измеряющее цвет с точкизрения значений красного, зеленого и синего цветов. Колориметр калибруемогомонитора — с его трехкомпонентными (красным, зеленым и синим) сенсорами — обычно подключается при помощи присоски к участку монитора, где выводитсяэталонное изображение. Программный пакет для калибровки последовательноотображает в этом месте различные оттенки серого, красного, зеленого и синегоцветов. Колориметр измеряет цвета и окружающее освещение и передает результатыпо кабелю в компьютер. Программа калибровки принимает значения RGB от колориметра, сравнивает их сэталонными значениями и посылает специальные команды на управляющие цепимонитора. Эти команды настраивают видеоусилители таким образом, чтобы добитьсякак можно более точного совпадения входных и выходных значений цветов. Послетого как все настроено, новые параметры фиксируются, а программа создаетоткорректированный профиль ICC,либо в другом формате, который используется в одной из систем управленияцветом. Чтобы убедиться, что цвета не «ушли», либо исправить появившиесяизменения цветопередачи, процедура калибровки обычно выполняется каждые двенедели. В комплект большинства калибруемых мониторов входят и программы длясоздания профилей ICC.

Самые популярные калибраторыи их достоинства:

· Pantone Huey

/>

Рис.7. Pantone Huey

Плюсы этого устройства внебольшой цене и простоте использования, а так же скорости калибровки — 52с. Кнедостаткам Huey можно отнести лишь то, что он слишком упрощен.

· PantoneColorVision Spyder

Все модели семействаSpyder отличает очень низкая скорость работы: если конкуренты тратят на одинзамер в среднем 2—5 с, то «пауку» может потребоваться до 14 с. Поэтомупродолжительность характеризации составляет почти 7 мин для ЭЛТ и 15 мин дляЖК.

/>

Рис.8. ColorVisionSpyder2

· X-RiteMonaco OPTIX XR (DTP94)

Выбор гаммы возможен лишьмежду 1,8 и 2,2, зато цветовая температура задается любая и не обязательно вкельвинах: можно также в координатах xy, в том числе полученных при замереосвещения.

/>

Рис.9. X-Rite Monaco

/>/>/>/>ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Калибровка монитораявляется необходимой процедурой и для профессионалов, работающих с цветом:фотографов, дизайнеров и т.д.

/>Суть проблемы адекватногоцветовоспроизведения заключается в следующем: каждое физическое устройство — сканер, монитор, принтер обладают своим специфическим цветовым охватом. Намониторе приходится имитировать вид изображения на устройствах с более узкимцветовым пространством, например, в печати. Система управления цветом позволяетэто сделать на основе профиля изображения и профиля устройства. При этом онадолжна трансформировать как числовые данные изображения (конвертация), так иего визуальное отображение на мониторе.

/>Важно помнить, что калибратор должен соответствоватьпоставленным задачам.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК

1. АлександрМиловский [электронный ресурс] / Визуальная калибровка монитора с помощью AdobeGamma; Режим доступа: www.milovsky.ru/adobe_gamma/gamma_index.php

2. Компьюарт[электронный ресурс] / Калибровка и создание профиля монитора; Режим доступа:www.compuart.ru/article.aspx?id=16045&iid=735

3. Мир ПК[электронный ресурс] / Калибровка мониторов — от сложного к простому; Режимдоступа: www.osp.ru/pcworld/2006/04/1156060/

4. ФЦентр[электронный ресурс] / Мониторы для профессионалов; Режим доступа:www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/monitors/20352

5. Cambridge incolor [электронный ресурс] / Калибровка монитора для фотографии; Режим доступа:www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials/monitor-calibration.htm

6. ColorLab[электронный ресурс] / Измерительное оборудование X-Rite; Режим доступа: www.itcube.com.ua/index.php?option=com_content&view=section&layout=blog&id=4&Itemid=29

7. ePaperPress[электронный ресурс] / Profiles and Microsoft Windows; Режим доступа:epaperpress.com/monitorcal/

8. Imagingresource [электронный ресурс] / Monitor Calibration: Who needs it?; Режим доступа:http://www.imagingresource.com/arts/moncal/calibrate.htm

9. Imagingresource [электронный ресурс] / Datacolor Spyder — Charming Color Into Compliance; Режим доступа:www.imagingresource.com/accs/spyder3/spyder3.htm