Dlaczego nie użyć aparatu jako kolorymetru?


23

Oczywiście, aby osiągnąć wiarygodne wyniki, konieczna jest kalibracja kluczowych części potoku obrazowania - szczególnie ekranu komputera, na którym edytowane są obrazy.

Niewielu zdaje się kwestionować założenie, że jedynym naprawdę poprawnym sposobem kalibracji wyświetlacza jest dedykowany sprzętowy kolorymetr i powiązane (ogólnie zastrzeżone) oprogramowanie. Zastanawiam się, jakie wyniki można osiągnąć za pomocą alternatywnych środków; w szczególności zastosowanie (profilowanej) kamery zamiast dedykowanego kolorymetru.

Istnieje biblioteka open source o nazwie ArgyllCMS, która jest przede wszystkim darmowym narzędziem do zarządzania kolorami zaprojektowanym do użycia z dedykowanymi kolorymetrami sprzętowymi; zebrali uwagi na temat takich instrumentów i używają ich oprogramowania. *

Musi być jakiś powód, dla którego nie zadają sobie nawet trudu, by wspomnieć o możliwości używania aparatu?

http://hoech.net/dispcalGUI/ jest wieloplatformowym interfejsem GUI dla ArgyllCMS, który wygląda dość obiecująco w przypadku przepływów pracy opartych na systemie Linux lub jako alternatywa dla sprzedaży w wyższej wersji produktów tylko dlatego, że chce się skalibrować dwa ekrany, na przykład (chociaż doceniam koszt tworzenia oprogramowania, nie sądzę, aby zarządzanie kolorami było czymś szczególnie skomplikowanym lub wymagającym oryginalnej myśli twórców).

Widzę, że urządzenie, które podłącza się bezpośrednio do ekranu, będzie w stanie wyeliminować wpływ światła otoczenia na odczyty, a także, że niektóre urządzenia mają możliwość monitorowania światła otoczenia i odpowiedniej kompensacji. Oczywiście czujnik w dedykowanym kolorymetrze będzie miał inne właściwości niż kamera; jakie są najważniejsze cechy?

Mam przeczucie, że jeśli wyniki wystarczająco dobre, aby mogły być zaakceptowane przez nieco poważnych amatorów, byłyby możliwe bez dodatkowego specjalistycznego sprzętu, to byłoby to szerzej znane i omawiane; jednak ogólnie jestem cyniczny w stosunku do ortodoksyjnych opinii stwierdzających, że „musisz mieć, xalbo nigdy nie będziesz właściwy y” - obawiam się, że w szczególności fora fotografii internetowej mają tendencję do uosabiania.

Mam nadzieję, że w tej sprawie można rzucić pewne jasne światło, ale myślę, że generalnie można uzyskać więcej poglądów na ten temat.

Dyskusja z 2005 roku na liście mailingowej ArgyllCMS na temat używania aparatu cyfrowego do kalibracji drukarki

* Jedną z godnych uwagi rzeczy jest to, że model biznesowy Datacolor wydaje się być szczególnie ukierunkowany nie tylko na różnicowanie własnych produktów Spyder na podstawie funkcjonalności dostarczonego oprogramowania, ale także utrudnia korzystanie ze sprzętu przez oprogramowanie innych firm.



Erik; to wygląda bardzo obiecująco. Jeśli opublikujesz go jako odpowiedź, oznaczę go jako zaakceptowany (chociaż jestem w tej chwili trochę zajęty, aby to sprawdzić, mam nadzieję, że działa dobrze. Wierzę, że powinien teoretycznie, przynajmniej lepiej niż w mojej całości kolorymetr-kapryśno-kapitalistyczno-spiskowy).
PeterT

1
Co powstrzymuje cię przed zrobieniem ręcznego balansu bieli z rozmytego obrazu na monitorze komputera wyświetlającego czystą biel (bez światła otoczenia), a następnie sfotografowaniem doskonale oświetlonej szarej karty z niestandardowym zestawem balansu bieli (Uwaga: odchylenie kolorów zostanie odwrócone; tj. ekran zbyt chłodny spowoduje, że obraz będzie zbyt ciepły), a następnie otwórz obraz wynikowy w przeglądarce obrazów, zanotuj określone odchylenia kanałów kolorów, a następnie zneutralizuj je, dostosowując ustawienia kolorów monitora. Nie naukowe, ale prawie.
HamishKL

Brzmi bardziej naukowo niż kupowanie jakiegoś produktu, ponieważ niektórzy ludzie na forach mówią, że go potrzebujesz :)
PeterT 16.04.2016

Odpowiedzi:


10

Oczywistym problemem (lub oczywisty problem, w każdym razie) jest to, że stosunkowo niewiele aparatów ma (nawet bardzo blisko) stopień dokładności i powtarzalności ekspozycji, aby pracować w ogóle dobrze.

Kiedy na to pozwalały budżety recenzji czasopism, niektóre z nich zawierały wykresy dokładności czasu otwarcia migawki aparatu. Zwłaszcza przy krótszych czasach otwarcia migawki rutynowo było widzieć niedokładność wynoszącą 30% lub więcej. Przysłony różniły się nieco mniej, ale wciąż całkiem sporo. Aparaty z elektronicznymi migawkami zapewne dokładniej określają czas naświetlania, ale nadal mają ten sam problem z przysłoną.

Na przykład prawie każdy, kto połączył kilka panoram, bardzo szybko dowiaduje się, że rutynowo mają dobrze widoczne „szwy”, w których poszczególne zdjęcia są zszywane. Niektóre z nich mogą wynikać ze zmian światła otoczenia, ale domyślam się, że większość z nich jest spowodowana zmianami ekspozycji aparatu. Możesz zmniejszyć zmienność przy tej samej ekspozycji, uśredniając kilka zdjęć razem, ale to nie powiedziałoby ci wiele o tym, jak bardzo ekspozycja zmieniła się, kiedy zrobiłeś to, co miało być (powiedzmy), jednorazową zmianą ekspozycji.

Podsumowując: Byłbym bardzo zaskoczony, gdybyś mógł zbliżyć się nawet do dokładności ekspozycji potrzebnej do stworzenia sensownego profilu. Założę się, że rozsądnie ostrożny profil oparty na gałce ocznej (np. Przy użyciu kolorowego widżetu Adobe) byłby dokładniejszy niż to, co można uzyskać z większości aparatów.


Ciekawe dzięki. Zastanawiam się, jak trudny byłby czas otwarcia migawki i dokładność przysłony, aby testować niezależnie i dlaczego są one mniej rutynowo omawiane w bieżących recenzjach.
PeterT

4
+1 Za wprowadzenie punktu o dokładności ekspozycji. Nie wyklucza to jednak od razu pomysłu @ PeterT. Brak dokładności nie stanowi problemu - ale zła odtwarzalność. Na przykład, jeśli aparat konsekwentnie zajmuje 1/40 sek. ekspozycja dla ustawienia nominalnego 1/30 s, jest niedokładna, ale precyzyjna. Dokładność można zmierzyć, robiąc zdjęcia tego samego celu w tych samych warunkach przy tych samych ustawieniach, od czasu do czasu. Dlaczego więc nie sfotografować standardowego celu na ekranie (bez oświetlenia otoczenia)? Porównanie różnych ujęć pokaże nam, jak dobrze ustawienia zostały powtórzone.
whuber

@whuber: Wspomniałem również o powtarzalności ...
Jerry Coffin

3
Tak, zrobiłeś. Ale skupiłeś się na dokładności. Jest trochę nadziei: jedna osoba dokonała dokładnych pomiarów niewygodnej migawki aparatu i znalazła odchylenie standardowe wynoszące 0,08 stopnia ( circlemud.org/~jelson/lomography_shutter ), mimo że było o ponad 1/2 stopnia zbyt szybkie. Inni twierdzą, że precyzja jest wyzwaniem przy najszybszych prędkościach, ale może nie tak bardzo przy tych wolniejszych, co ma sens mechaniczny ( nemeng.com/leica/006b.shtml ). Dlatego wydaje się możliwe, nawet prawdopodobne, że przyzwoita lustrzanka będzie miała bardzo powtarzalną ekspozycję przy długich i umiarkowanych czasach otwarcia migawki.
whuber

1
Niezależnie od cech dokładności i niezawodności mojego Pentaxa Kx, byłbym bardzo zaskoczony, gdyby były gorsze niż którykolwiek z kolorymetrów, których używałem od czasu, kiedy opublikowałem pytanie.
PeterT

6

Istnieje bardzo fajny samouczek krok po kroku dla Twojego pomysłu:

Monitoruj kalibrację kolorów za darmo za pomocą lustrzanki cyfrowej

Dostosowuje ustawienia monitora, zaczynając od ustawień temperatury kolorów. Następnie dostosowuje wzmocnienie koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego po zrobieniu kilku kolejnych zdjęć na monitorze, pokazujących tabelę kalibracji kolorów.

Wszystko odbywa się ręcznie. Nie napisano wniosku. Facet, który napisał samouczek, korzysta z Mac OS X i prawdopodobnie drogiego oprogramowania do edycji obrazów RAW.

Możesz do tego użyć Gimp , który jest darmowym (otwartym) oprogramowaniem lub RAW-Therapee lub UFRaw, które są również bezpłatnym (otwartym) oprogramowaniem i współpracują z większością aparatów. Działają na wszystkich popularnych systemach operacyjnych.

Jestem pewien, że cały proces można ulepszyć i dopracować, ale jest to dobry punkt wyjścia.


Jeszcze raz dziękuję za Twój wkład. Wygląda na to, że ktoś musi jeszcze sporo pracy, aby napisać narzędzie zdolne do generowania bardziej szczegółowych profili kolorów i lepiej zautomatyzować proces ... Właśnie oddałem ci głos, zamiast zaakceptować odpowiedź, Muszę przyznać, że spojrzałem na to bardzo powierzchownie, zanim pomyślałem, że dzieje się coś mądrzejszego.
PeterT

4

Kolorymetr aparatu to aplikacja w Google Play, która używa aparatu w telefonie jako kolorymetru do kalibracji innych urządzeń.

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

[Niektóre wyniki eksperymentów]

Otrzymuję bardzo spójne wyniki przechwytywania za pomocą tylnej kamery na Nexusie 6. Poniżej 10 przechwyconych wartości RGB tego samego (raczej chłodnego) białego ekranu na urządzeniu Nexus 7 2013 oraz ich standardowe odchylenia:

       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
  -------------------------------------

Średnio 0,63720892 0,823879407 0,961406399

Stdev 0,00142383 0,00094581 0,000989068

Nie mam innego Nexusa 6 do wypróbowania, a inne urządzenie Nexus 7 bez wątpienia zwróci nieco inne (ale spójne) wyniki. Nie interesuje nas to, jak wyglądają zdjęcia ani ich głośność, ale raczej to, czy możemy uzyskać dobry odczyt RGB uśredniony dla wielu pikseli. Ponieważ telefony z aparatem mają migawki elektroniczne, nie ma problemu z spójnością związanego z migawkami mechanicznymi w lustrzankach omawianych przez inne plakaty tutaj.

[Aktualne wyniki]

Oto kilka wyników kalibracji przed i po.

Użyłem aparatu na Nexusie 6 do kalibracji telefonu Xperia C4, a następnie zmierzyłem wyświetlacz Xperia przed i po kalibracji za pomocą kolorymetru Datacolor Spyder 4.

Jedyną kalibracją przeprowadzoną na kamerze Nexusa 6 było zapewnienie referencyjnego punktu bieli D65 poprzez opcję menu „Przechwyć punkt bieli” w aplikacji Camera Colorimeter. Punkt odniesienia D65 biały pochodzi z innego wyświetlacza skalibrowanego za pomocą kolorymetru Spyder 4.

Po pierwsze, nieskalibrowana krzywa gamma w Xperii C4 (żółta):

Nieskalibrowana gamma

Linia cyjanowa to średnia gamma. Biała krzywa jest docelową gamma sRGB. Nieskalibrowana wartość gamma w Xperii C4 jest zbyt niska i znacznie odbiega od celu sRGB.

Oto krzywa gamma Xperia C4 po kalibracji, która znacznie dokładniej podąża za docelową krzywą sRGB:

gamma po kalibracji

Następnie znajduje się graficzne porównanie błędów deltaE (2000) dla różnych poziomów szarości przed i po kalibracji. Średni błąd deltaE spadł z 3,06 do 142 po kalibracji.

delta w skali szarości przed i po kalibracji

Oto diagramy CIE przedstawiające gamę kolorów (biały trójkąt) i zakresy nasycenia (małe ciągłe koła) przed i po kalibracji. Czarny trójkąt to docelowa gama sRGB. Małe kwadraty są celami nasycenia.

Przed kalibracją: Schemat CIE (nieskalibrowany)

Po kalibracji: Schemat CIE (skalibrowany)

Na koniec poniższy wykres porównuje średnie błędy deltaE przed i po kalibracji dla punktów nasycenia poszczególnych kolorów podstawowych i wtórnych, a także ogólne średnie błędy deltaE dla wszystkich kolorów:

Nasycenie porównuje błąd

Ogólny średni błąd deltaE spadł z 3,69 do 2,30.


Dlaczego głosowanie negatywne na tę odpowiedź? Jest to uzasadniona odpowiedź, która dodaje kolejny ważny aspekt do problemu.
user23573

Nie mój głos negatywny, ale biorąc pod uwagę założenie pytania, miło byłoby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego ta aplikacja działa (i można jej ufać), podczas gdy ogólnie nie zaleca się używania kamer w ten sposób.
mattdm

nic dziwnego, że otrzymujesz spójne wyniki, niespójne wyniki nazywane są szumem i byłyby wyraźnie widoczne na twoich zdjęciach. aby uzyskać więcej emocji, możesz sprawdzić, jak inny nexus 6 widzi ten sam biały ekran lub jakie wartości odczytałbyś z cudzego nexusa 7!
szulat

2

Podstawowym powodem jest to, że charakterystyka spektralna kamery zazwyczaj nie jest taka sama jak obserwatora człowieka (kamera o takiej charakterystyce jest niezwykła i zazwyczaj dość droga i jest używana do określonych zadań, takich jak testowanie jednorodności wyświetlaczy itp.)

Kolorymetr jest zaprojektowany tak, aby uzyskać odpowiedź spektralną odpowiadającą standardowemu obserwatorowi, a środki są podejmowane w celu zapewnienia pewnego stopnia dokładności kolorów. Producenci aparatów chcą, aby ich zdjęcia wyglądały dobrze.

Tak jak we wszystkich rzeczach, dostajesz za to, za co płacisz. Wiele tanich kolorymetrów nie jest zbyt dobrych.


1

Nie mogę udzielić technicznej odpowiedzi, ale zrobiłem to jako eksperyment - użyłem lustrzanki cyfrowej do zmierzenia wyjściowej barwy monitora, po tym, jak sfrustrowałem wypaczonymi i niespójnymi wynikami mojego dedykowanego kolorymetru. Jest to bardzo zwyczajny sposób kalibracji monitora, ale ostatecznie zapewnił dokładniejsze rozwiązanie niż „profesjonalne” urządzenie (które mogło zostać zepsute), przynajmniej oceniając wzrok i jego spójność podczas wykonywania większej liczby zdjęć testowych.


1
Kusi mnie, aby w pewnym momencie trochę zautomatyzować pracę z otwartym kodem źródłowym, aby lepiej zautomatyzować kalibrację opartą na DSLR ... oczywiście czas na to pozwala. :) Nadal jestem pozbawiony prawa do kolorymetru i uważam, że dobre wyniki można osiągnąć.
PeterT

1

To właściwie jedno bardzo interesujące pytanie.

Cons

Możesz używać aparatu, ale występują następujące problemy:

  • Aparat prawdopodobnie nie jest skalibrowany. Możesz wybrać różne ustawienia balansu bieli, prawdopodobnie wybrałbym ustawienie „słoneczne”.

  • Soczewka sama w sobie ma kolor. Prawdopodobnie możesz strzelać bez obiektywu z bardzo bliskiej odległości. Ale nadal kamery mogą mieć zabarwienie na matrycy.

  • Nadal potrzebujesz celu odniesienia. Na przykład, z którą bielą zamierzasz sfotografować, aby porównać?

  • Wartości ekspozycji. Tutaj sprawy się komplikują. Skąd wiesz, jak dobrze twój cel jest narażony?

Aby uzyskać bardziej znormalizowany wynik, wybrałbym bardzo krótki czas otwarcia migawki. Około 1/2 sekundy.

Link opublikowany przez Erika jest interesujący. Ale musi być dostosowany do twoich potrzeb.

Plusy

Myślę, że w niektórych sytuacjach można użyć kamery, na przykład do dopasowania 2 sąsiadujących monitorów, używając jednego jako odniesienia.

Można go użyć do zdefiniowania białego punktu monitora.


Ale jeśli nie potrzebujesz profesjonalnego rozwiązania, możesz użyć zwykłych kontrolerów na karcie graficznej. Zrobiłem tutaj podstawowy samouczek. http://www.otake.com.mx/Apuntes/ColorCalibration/ColorCalibration.phtml

Problem polega na tym, że można manipulować tymi wartościami za pomocą funkcji gamma.


1

Nowy tutaj. Od 16 lat prowadzę długie „rozmowy” dotyczące zarządzania kolorami z DTP, profesjonalnymi drukarniami i fotografami. Przed drukiem cyfrowym próbowałem drukowania w kolorze, ale będąc perfekcjonistą, postanowiłem pozwolić profesjonalistom zrobić wszystko, co w ich mocy, i w razie potrzeby podjąć próbę wydruków.

Przyszedłem krzyczeć i wchodzić w erę cyfrową. Zrozumienie światła i zmian z czerwonego na niebieski i wstecz w ciągu 24 godzin jest niezbędne do zrozumienia zarządzania kolorami. W pierwszej profesjonalnie wydrukowanej pracy, którą zrobiłem, poszedłem do drukarki i zapytałem ludzi z układu, czy mogę dostać kopię ich profilu drukarki do osadzenia na obrazie. Powiedzieli mi, że nie ma znaczenia, jakiego profilu użyłem, dopóki przekonwertowałem obraz na CMYK. Od czasu pojawienia się formatu PDF nawet konieczność konwersji na CMYK nie jest konieczna.

Oto twoja odpowiedź. Używanie aparatu jako kolorymetru nie jest konieczne. Tak, jak napisano w innym poście, czujnik koloru jest tendencyjny, głównie do czerwonego końca spektrum. Inni wspominali o wizualnym określeniu właściwego balansu kolorów. Większość ludzi nie potrafi odróżnić Crimson red (Roll Tide) od Cardinal red (Woo Pig Sooie). Większość ludzi nie wie, że światło ma temperaturę barwową. I że użycie filtrów może ogrzać lub ochłodzić wygląd obrazu.

Kilka lat temu odzyskałem niektóre profile kolorów ze strony internetowej Color Consortium i używam tych profili z całym moim oprogramowaniem i sprzętem. To, co zrobiłem z monitorem podłączonym do mojego systemu Windows, to ustawienie ustawień RGB na 50% każdy. Następnie wykonałem wydruk i dostosowałem jasność monitora do gęstości wydruku (po całkowitym wyschnięciu atramentu). Następnie dokonałem niezbędnych regulacji „jasności”, wykonałem kolejny wydruk i zresetowałem jasność monitora do wydruku.

Dostaję akceptowalne wydruki z moich drukarek Epson niskiej klasy do profesjonalnych drukarni. Powiedziano mi, że profesjonaliści, którzy uważają, że profilowany kolorowo monitor, skaner, aparat itp. Są koniecznością dla uzyskania profesjonalnych rezultatów. To prawda. Musisz mieć oświetlenie 5000K (niski poziom), nosić czarne ubrania, pomalować ściany swojego miejsca pracy w 18 procentach szarości i zobaczyć produkt końcowy w tym samym oświetleniu 5000K, aby zobaczyć odpowiedni kolor.

Pytanie, czy Barnes i Nobel, Borders lub jakikolwiek inny sprzedawca czasopism i książek stosuje te warunki? Trochę trudno jest kioskowi zewnętrznemu zarządzać oświetleniem, aby ludzie mogli poprawnie wyświetlać opublikowane kolory, nie wiesz. Przepraszam za sarkazm.

Aparat jest instrumentem rejestrującym światło odbite. Nie jest i nie miał być instrumentem do pomiaru temperatury barwowej światła dla operatora RLRI w celu podejmowania decyzji dotyczących filtra korekcji kolorów. Poza tym zawsze można wykonać niestandardowy balans bieli w obecnych warunkach oświetleniowych, aby skorygować temperaturę barwową widzianą przez aparat. Kolorymetr to profesjonalny przyrząd, który pozwala zaoszczędzić czas pracy zawodowej i pieniądze klientów, ponieważ nie trzeba poświęcać czasu potrzebnego na każdą lokalizację i zmianę oświetlenia, aby balansować biel aparatu.

Twoje zdrowie!


„Pytanie, czy Barnes i Nobel, Borders lub jakikolwiek inny sprzedawca czasopism i książek stosuje te warunki?” Zakładam, że masz na myśli wydawcę książek . Do pewnego stopnia tak, zawsze. I w zależności od publikacji, tak, do końca.
Dan Wolfgang

1
Nie, warunki oświetleniowe, w których oglądany jest produkt końcowy.
kdd

0

Musi być jakiś powód, dla którego nie zadają sobie nawet trudu, by wspomnieć o możliwości używania aparatu?

  • Niedokładność?
  • Złożoność?
  • Wymaganie, aby najpierw skalibrować kamerę?
  • Nie można właściwie skalibrować kamery w tym celu (kamery są zwykle kalibrowane za pomocą ColorChecker tylko z odblaskowymi kolorami)?
  • Nie możesz wyeliminować odbić?
  • Za dużo hałasu podczas pomiaru ciemnych wartości?

Jedną z godnych uwagi rzeczy jest to, że model biznesowy Datacolor wydaje się być szczególnie ukierunkowany nie tylko na różnicowanie własnych produktów Spyder na podstawie funkcjonalności dostarczonego oprogramowania, ale także utrudnia korzystanie ze sprzętu przez oprogramowanie innych firm.

Nie wiem o DataColor, ale kolorymetry X-Rite i spektrofotometry mogą być używane z Argyll.


0

Fizycznie kolor jest funkcją ciągłego widma długości fali. Kalibracja kolorów musi działać w przestrzeni kolorów odpowiedzi spektralnej receptorów ludzkiego oka. Jeśli czujniki / filtry aparatu idealnie do nich pasują, nie będziemy musieli zawracać sobie głowy balansem bieli w takim stopniu, w jakim to robimy.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.