Calibrazione e profilazione monitor con DispcalGUI e Argyll (rev. 3)

March 18, 2015  •  Leave a Comment

Sommario

1.  Premessa

2.  Ringraziamenti e Links

3.  Installare dispcalGUI e Argyll

    3.1        Locazione dei files di Configurazione Log e Storage

4.  Creazione di un profilo ICC

    4.1        Calibrazione

   4.2        Caratterizzazione

   4.3        Profilazione

   4.4        Verifica

5.  Come settare i parametri di calibrazione e profilazione

   5.1        Prima di cominciare

   5.2        Cominciamo

6.  Abbiamo finito, verifichiamo il lavoro

7.  Note finali

8. Glossario

1.        Premessa

Argyll è un sw open source multipiattaforma a riga di comando per calibrare e profilare monitor, liberamente scaricabile da qui http://www.argyllcms.com/

Si può utilizzare con riga di comando, ma per chi non è molto pratico è preferibile scaricare e installare la sua GUI (interfaccia grafica utente), dispcalGUI (Open Source Display Calibration and Characterization powered by Argyll CMS) liberamente scaricabile da qui http://dispcalgui.hoech.net/

DispcalGUI sfrutta tutta la "potenza" di Argyll, e viene aggiornato continuamente seguendo le varie revisioni dello stesso.

E' dedicato alla sola profilazione del monitor, e quindi presenta i parametri relativi (scartando tutti i comandi o le opzioni che hanno a che fare con altre possibilità di Argyl, come la profilazione della stampante).

E' tradotto quasi completamente in italiano (anche se io preferisco usarlo in inglese).

Una volta decisi i vari parametri, può eseguire il ciclo completo di calibrazione-caratterizzazione-profilazione in modo "unattended", cioè in modo completamente automatico e senza bisogno di intervento dell'utente.

Può creare dei report di verifica della profilazione molto professionali. Per chi sa l'inglese è disponibile una comoda guida molto completa, complementare alla documentazione di Argyll consultabile dal sito http://dispcalgui.hoech.net               

Ogni attività del programma produce un log su disco, la finestra di log è comodamente visualizzabile.

Tutte le profilazioni restano in memoria, ed è possibile vederne i parametri iniziali (basta selezionare il profilo nella combo box "Settings" nella schermata principale del programma.

2.        Ringraziamenti e Links

Si ringraziano Mauro Boscarol, Marco e Andrea Olivotto e Photo Activity per le informazioni ricavate dai rispettivi siti web a cui si rimanda per ulteriori approfondimenti.

Mauro Boscarol

Marco Olivotto

Andrea Olivotto

Photo Activity

Ringrazio inoltre gli utenti del Juza forum, Wazer (Gabriele) http://www.wazer.eu/ e Raamiel per il loro prezioso contributo.

3.        Installare dispcalGUI e Argyll

Su Mac è molto semplice, basta scaricare la versione stand alone (nella sezione ‘Get dispcalGUI stand alone’) e montare l’immagine disco, all’interno della stessa troverete tutto quello che vi serve, copiate tutti i files in una cartella in applicazioni che chiamerete ‘dispcalGUI’. Scaricate anche Argyll (qui per Mac OSX http://www.argyllcms.com/downloadmac.html) e inserite la cartella con tutti i file nella stessa cartella dell’applicazione dispcalGUI.

Al primo avvio di dispcallGUI il programma chiederà di indicare l’ubicazione della cartella di Argyll.

Per altri sistemi operativi fate riferimento al sito http://dispcalgui.hoech.net/

3.1         Locazione dei files di Configurazione Log e Storage

Ecco dove il programma salva i vari files, tutti molto piccoli (sono per lo più file di testo e html)

Configuration

·           Linux: /home/Your Username/.config/dispcalGUI

·           Mac OS X: /Users/Your Username/Library/Preferences/dispcalGUI

·           Windows Vista and newer: C:\Users\Your Username\AppData\Roaming\dispcalGUI

·           Windows XP: C:\Documents and Settings\Your Username\Application Data\dispcalGUI

Logs

·           Linux: /home/Your Username/.local/share/dispcalGUI/logs

·           Mac OS X: /Users/Your Username/Library/Logs/dispcalGUI/Users/Your Username/Library/Logs/0install

·           Windows Vista and newer: C:\Users\Your Username\AppData\Roaming\dispcalGUI\logs

·           Windows XP: C:\Documents and Settings\Your Username\Application Data\dispcalGUI\logs

Storage

·           Linux: /home/Your Username/.local/share/dispcalGUI/storage

·           Mac OS X: /Users/Your Username/Library/Application Support/dispcalGUI/storage

·           Windows Vista and newer: C:\Users\Your Username\AppData\Roaming\dispcalGUI\storage

·           Windows XP: C:\Documents and Settings\Your Username\Application Data\dispcalGUI\storage

 

4.        Creazione di un profilo ICC

Nota: per un approfondimento del tema consultare i link segnalati al par.2

La procedura completa per ottenere il profilo ICC di un monitor (ma in generale di qualsiasi periferica) consiste di quattro passi fondamentali:

1.      calibrazione

2.      caratterizzazione

3.      profilazione

4.      verifica

Ovviamente per effettuare i quattro passi, dobbiamo servirci di un colorimetro o, meglio, di uno spettrofotometro. In commercio ne esistono molti e per tutte le tasche. Io farò riferimento a quello che uso attualmente, lo Spyder 3 Pro di Datacolor http://spyder.datacolor.com/products/ modello ormai non più in catalogo ma sempre valido e supportato da Argyll e dispcalGUI.

4.1         Calibrazione

In Argyll è compito del comando dispcal, la calibrazione consiste nel portare il monitor e la scheda video in uno stato iniziale ben definito, da cui partire per la caratterizzazione e profilazione.

Due sono i concetti base:

  •  il monitor va impostato in modo che in alcuni suoi parametri (la temperatura del bianco e il gamma (TRC) in particolare) sia conforme alle condizioni considerate ottimali per la visione e il trattamento delle immagini;

  • allo stesso tempo, agendo sugli unici due parametri a disposizione (i controlli del monitor e la LUT della scheda video) per avvicinarmi al massimo alle condizioni di calibrazione (il resto lo fa la profilazione, ma meno lavoro ha da fare meglio è).

Per un monitor la calibrazione iniziale consiste nella regolazione di quattro parametri importanti:

1.      il gamma o TRC

2.      la temperatura del bianco

3.      la luminanza massima

4.      il livello del nero

Il gamma è un numero che ha a che fare con una curva. Il monitor infatti è un dispositivo che viene "pilotato" mediante valori RGB provenienti dalla scheda video, che magicamente diventano "luminanza" e arrivano al nostro occhio: la curva di cui si parla (in inglese viene chiamata "tonal response curve ", TRC) è la rappresentazione grafica della relazione tra valori RGB in ingresso e "luminanza" in uscita. Gli estremi di questa curva sono il nero RGB=(0,0,0) e il bianco RGB=(255,255,255), ed in mezzo ci sono tutti i toni intermedi. Tale curva potrebbe essere molto complicata, ma solitamente si fa in modo che abbia un andamento simile ad una curva matematicamente molto semplice, di tipo elevamento a potenza, che è possibile descrivere con un semplice numeretto: il gamma (vedi le note di approfondimento al par.7).

La temperatura del bianco è... il "colore" del bianco massimo (R=255, G=255, B=255) del monitor, ed è espressa in Kelvin. La temperatura del bianco è decisa prima della calibrazione ed è sempre "effettiva", cioè valida anche per le applicazioni al di fuori della gestione del colore.

Il concetto è lo stesso del bilanciamento del bianco ("white balance" in inglese, WB) delle fotocamere digitali: più il numero è elevato, più il bianco è "freddo". Anche qui c'è una strada maestra, quella dei 6500K, seguita praticamente da tutti. Tra l'altro, 6500K, è anche la temperatura consigliata dagli standards europei. Un'altra possibilità è 5000 K, che però produce un bianco troppo caldo per i miei gusti, viene usata per valutare meglio la corrispondenza in stampa. Per ultimo, se avete un monitor LCD di scarsissima qualità tipo un display di un portatile con una LUT unica per i tre canali dovete scegliere la temperatura del bianco "nativa", cioè quella propria del monitor che evita una calibrazione in LUT troppo estrema con fenomeni di irregolarità nei gradienti e con spiacevoli dominanti di colore.

Da quanto si legge in giro, per chi stampa la soluzione ottimale è ritoccare con un monitor calibrato a 6500K e osservare le foto con lampade con temperatura del bianco di 5000K.

La luminanza massima è la misura di quanto è luminoso il bianco massimo (che si porta dietro di conseguenza tutti i grigi). I valori sono espressi in cd/m2 (candele per metro quadro). Purtroppo i monitor non professionali hanno un setting di fabbrica con Luminanza attorno ai 300-400 cd/m2, praticamente delle lampade abbronzanti. I valori consigliati sono invece dai 100 ai 140 cd/m2, quindi durante il processo di calibrazione dovrete abbassare di molto la luminanza. Molti preferiscono valori bassi (sui 100-120 cd/m2) perchè ritengono che siano più simili alla visione di una stampa nelle normali condizioni di luce o perché lavorano in ambienti molto bui. Altri, come me, preferiscono valori più elevati (fino a 140 cd/m2) per non "castrare" troppo il monitor che, se impostato per luminanze troppo basse, produce un bianco troppo grigiastro. Inoltre limitare troppo la luminanza potrebbe portare a effetti collaterali sgradevoli tipo scalini nei gradienti.

Io, che sto davanti al computer troppo tempo, non ho intenzione di rovinarmi gli occhi con le indicazioni ISO per la prestampa, cioè al "quasi buio" con un monitor calibrato sulle 80-85cd/m2, ma mi rendo conto che è una scelta personale, quindi ognuno si regoli di conseguenza.

Il livello del nero è appunto il livello del nero massimo (R=0, G=0, B=0), solitamente espresso come "luminanza minima", sempre in cd/m2. Sarebbe molto bello che fosse 0, in realtà è qualcosa di più a causa dei difetti degli LCD reali.

 I monitor LCD più economici hanno difficoltà con la calibrazione in nero neutrale a causa della mancanza di LUT hw, in questo caso è preferibile lasciare il livello del nero "nativo".

Il valore di nero nativo non è l'unica e migliore opzione per i monitor LCD; questa influenza la neutralità dell'asse L*.

Il nero nativo consente valori di contrasto superiori, il nero neutrale consente un andamento di L* più preciso nei livelli bassi.

4.2         Caratterizzazione

La caratterizzazione consiste nella misurazione effettiva delle prestazioni del monitor, in Argyll è compito del comando dispread il programma visualizza una serie di colori, e lo strumento li misura. In generale, più misurazioni vengono effettuate (quindi chart con più tacche o patch), più la successiva fase di profilazione avrà dati su cui lavorare per produrre un buon profilo. Si tratta di una fase lunga, in cui bisogna solo aspettare che si esaurisca il ciclo di letture delle tacche.

In Argyll in realtà le misurazioni sono due: una per ottenere i dati calibrazione da scrivere nella LUT della scheda video, e una per ottenere effettivamente i dati per la profilazione.

4.3         Profilazione

Anche la profilazione, in Argyll è compito del comando colprof, è una fase trasparente all’utente: il programma leggerà i dati di calibrazione e i dati di caratterizzazione e da questi magicamente produrrà un profilo ICC. La cosa importante è impostarlo correttamente, indicando le caratteristiche del profilo desiderate.

4.4         Verifica

Una volta creato e applicato il profilo dobbiamo verificarne la sua bontà, cioè quanto bene il profilo descrive la nostra periferica, per farlo abbiamo due strade:

  1. La verifica visiva mediante immagini di test
  2. Un’ulteriore misurazione mediante strumento (in Argyll è compito del comando profcheck)

Una non esclude l'altra, anzi, sono entrambe importanti.

La verifica visiva mediante immagini di test è fondamentale, significa non avere sorprese quando si guardano le immagini (ad esempio non avere ombre troppo o poco definite, oppure alte luci bruciate), ne quando si "confrontano" le immagini con le stampe delle stesse.

Fidarsi solo della verifica strumentale può portare infatti ad avere un profilo con delle verifiche strumentali perfette, costruito benissimo... ma su basi errate.

Per questo motivo il giudizio soggettivo sul profilo creato è fondamentale.

Un indice strumentale della qualità del profilo creato è il deltaE. Il dE esprime la qualità del profilo appena generato cioè si controlla quanto bene il profilo descrive il monitor. Non si controlla la qualità del monitor, che è un’altra cosa. Questo è un equivoco comune. Il monitor è il territorio, il profilo del monitor è la mappa del territorio. Viene valutato quanto la mappa è accurata, non viene valutato il territorio.

La stessa cosa vale per il monitor e il profilo del monitor. Prendiamo un monitor pessimo (gamut molto ristretto, asse dei grigi non lineare, punto bianco nativo 4000 K, gamma nativo 2.5) e lo profiliamo. Se il profilo descrive accuratamente questo monitor (cioè descrive accuratamente quel gamut ridotto, quell’asse dei grigi sbilenco, quel bianco e quel gamma per strani che siano), il profilo è ottimo  ma il monitor rimane pessimo.

Il colorimetro effettua varie misure e vengono confrontate con le “previsioni” fatte dal profilo del monitor. Idealmente, cioè se il profilo è di qualità eccezionalmente elevata, la differenza dovrebbe essere zero. Siccome niente a questo mondo è perfetto ci sarà sempre una differenza tra i valori predetti dal profilo e le misurazioni reali.

Questa differenza viene misurata in deltaE 2000 (o deltaE 00) (una delle varie formule per la differenza di colori). La media dei vari deltaE viene calcolata e presentata nel report.

È molto buona quando è minore di 1, buona quando è minore di 2, accettabile quando è minore di 3. Con un deltaE superiore a 3 il profilo andrebbe rifatto perché non descrive sufficientemente bene la periferica.

5.        Come settare i parametri di calibrazione e profilazione

Premetto che le indicazioni che seguono sono riferite al mio attuale setup su monitor iMac 24” del 2008, un monitor CCFL piuttosto anzianotto ma ancora in grado di svolgere egregiamente il suo lavoro anche se occorre venire a patti con alcune limitazioni, prima fra tutte la luminanza che,

negli iMac, é un problema. Il mio anche al minimo ‘spara’ 190-200 cd/m2 se avessi un Eizo imposterei 110/120cd/mq (non amo lavorare in ambienti troppo bui) ma dalle mie prove sull'iMac ho visto che sotto i 140cd/mq il profilo genera una scarsa definizione e neutralità delle ombre. Poco male, 140 è ancora un valore accettabile.

5.1         Prima di cominciare

  • La procedura completa vi richiederà varie ore: organizzatevi, magari predisponete le misure (durante le quali il PC non deve essere toccato) all'ora di pranzo o cena. I tempi si allungano se ci accorgiamo di errori o se vogliamo migliorare il profilo ottenuto cambiando qualche parametro. Io generalmente lo faccio di notte, imposto il programma e lo lancio prima di andare a dormire… ;=)

  • Pulite per bene la superficie del monitor per eliminare polvere e macchie. Usate un panno con un prodotto corretto, non usate alcool o altri prodotti che potrebbero rovinare per sempre il monitor.

  • Accendete il PC ed il monitor almeno 1 ora prima delle misure, meglio di più per i monitor CCFL che ci mettono molto ad andare a regime (a causa della retroilluminazione a lampade, quella a LED è più stabile e veloce). Il mio iMac ci mette oltre 1 ora per andare a regime.

  • Regolate l'illuminazione della stanza come nella condizione in cui utilizzerete più frequentemente il monitor. L’importante è che non vi siano fonti di luce che colpiscono direttamente il monitor.

  • Anche se lo Spyder3 ha una ventosa, vi consiglio piuttosto di inclinare verso l'alto il monitor e di appoggiare lo strumento.

  • Eliminate qualsiasi immagine di sfondo, e metteteci un bel nero/grigio tinta unita. Se avete troppe icone, eliminatele o spostate via dal centro, in cui si troverà il quadrato di misurazione.

  • Disabilitate il salvaschermo (screensaver), il powersaving e qualsiasi programma che si sogni di far comparire improvvisamente finestre (antivirus, operazioni pianificate, aggiornamenti automatici, client per messaging, ...).

  • Prima di cominciare la calibrazione, aprite il menù OSD (quello che vi serve per modificare Luminanza, contrasto, ...) del monitor (se lo avete). Sicuramente ci sarà la possibilità di impostare Luminanza e contrasto. Per quanto riguarda la temperatura di colore, solitamente ci sono tre predisposizioni (9300 K, 6500 K, sRGB) e una modificabile (Custom color) in cui è possibile modificare direttamente i valori dei canali RGB: quest'ultima è la scelta ottimale, in modo da avere il controllo completo. Verificate anche se potete spostare il menù OSD in posizione laterale, per lasciare il centro del monitor al quadrato di misurazione. I Mac non hanno niente di tutto questo, pertanto l’unico parametro su cui si può intervenire è il cursore della Luminanza. Non è un grosso problema come vedremo più avanti.

  • Meglio cominciare da parametri resettati del monitor, ai valori di fabbrica: cercate l'apposita voce nel menù OSD. In questo modo scartiamo tutte le regolazioni che abbiamo fatto in precedenza.

  • Per quanto riguarda il contrasto, per i monitor LCD viene consigliato spesso di lasciarlo al valore di fabbrica, e di non aumentarlo o diminuirlo. Questo non vale per i Mac che non hanno questa regolazione.

  • Per i monitor, come iMac o Macbook che non hanno nessuna regolazione oltre la luminanza, la fase della calibrazione in cui il programma chiede di regolare bianco, nero, TRC tramite i comandi OSD del monitor si può anche evitare, questi monitor hanno solo lo slide della luminanza quindi potete al massimo regolare quella per centrarla sul valore impostato. Se, come nel caso dell’iMac, anche il valore minimo eccede i canonici 100-140 cd/m2, non resta che lasciarla al minimo, sarà poi il profilo che interverrà sulle Lut della scheda video per ridurre la luminanza al valore desiderato.

5.2         Cominciamo

Aprite dispcalGUI, la schermata che vi appare se non avete attivato ‘Show advanced calibration options’ dal menù options, è questa:

 

 

  • Dal combo setting potete richiamare alcuni settaggi pre impostati oppure un vostro vecchio settaggio, utilizzateli come base di partenza. Nell’immagine vi sono i parametri che utilizzo per l’iMac.

  • Collegate il colorimetro e premete il simbolo a sinistra del combo box instrument per farlo riconoscere ad Argyll.

  • I box white level e black level drift compensation, servono per compensare eventuali scostamenti durante la calibrazione dovuti al riscaldamento del monitor o della sonda (se non termicamente compensata), a questo scopo, patch di prova bianche e nere vengono misurate periodicamente, ciò aumenta il tempo complessivo necessario per le misurazioni, ma garantisce maggior precisione. Nel caso dell’iMac che è un all in one e quindi il monitor tende a scaldarsi, è indispensabile.

  • Correction. Utile se esistono delle correzioni colorimetriche per il vostro monitor. Premete il mappamondo per fare una ricerca o caricate direttamente da una cartella. Per l’iMac non ho trovato nulla, quindi è vuoto. Qui potete trovare alcuni file di correzione, i file possono avere estensione CCSS o CCMX:

    http://dispcalgui.hoech.net/colorimetercorrections/
    http://www.argyllcms.com/doc/ccmxs.html

  • Interactive display adjustment  se si lascia deselezionato si salta direttamente alla calibrazione e profilatura invece di dare la possibilità di modificare i controlli OSD del monitor prima. Normalmente è preferibile lasciarla selezionata, per essere in grado di utilizzare i comandi OSD del monitor, in pratica si impostano luminanza e cromaticità del bianco e del nero con i comandi del monitor (manuali e/o OSD, On Screen Display), se ci sono per avvicinarsi a quelli di target, con una procedura guidata. Dopo aver eventualmente regolato a mano questi parametri, si prosegue con Continue on to calibration. L’intero menù si può saltare se non ci sono parametri da regolare manualmente sul monitor, tipo iMac.

  • White Point per impostare il punto di bianco desiderato, normalmente 6500K e reference daylight, vedi considerazioni fatte al par. 4.1

  • White level da impostare tra 100 e 140 cd/m2 - vedi considerazioni fatte al par. 4.1

  • Tone cuve o Gamma, vedi considerazioni fatte al par. 4.1 nelle Note al par.7

  • Calibration speed, Più è lenta e più è accurata, ma, ovviamente, lunga; se state facendo delle prove lasciatela su medium, per i profili definitivi meglio Low.

  • Profile quality, come sopra, scegliete High per i vostri profili definitivi. Il tempo aumenta insieme alla qualità del profilo finale.

  • Black Point Compensation, questa opzione non ha effetto se si effettua solo la calibrazione e la creazione di un profilo di simple curves + matrix direttamente dai dati di taratura, senza misure aggiuntive di profilazione. Previene efficacemente la compressione del nero quando si utilizza il profilo, ma a scapito della precisione. In genere è meglio usare questa opzione solo con il tipo di profilo ‘curves + matrix’.

  • Profile type, qui si apre un mondo! Utilizzando un profilo a matrice e una (o più) curve gamma (nel gergo di Argyll "independent gamma curves + matrix", nel gergo ICC "shaper/matrix") si utilizza ua strategia che funziona decentemente solo per i monitor, dove il comportamento è abbastanza simile ad un modello teorico molto semplificato basato appunto su una matrice e una curva gamma per ogni canale. In pratica, una formula matematica, neanche tanto complicata. Il profilo gamma+matrix dovrebbe essere il profilo a matrice e TRC definita da curve esponenziali, mentre il profilo curves+matrix dovrebbe essere il profilo a matrice a TRC definita da punti indipendenti. La seconda opzione dovrebbe essere più precisa, al prezzo di una calibrazione più lunga. I vantaggi del profilo a matrice sono le dimensioni del file creato (qualche kB rispetto a qualche centinaio di quelli a tabella) ed è raro che questo tipo di profilo introduca banding o irregolarità nei gradienti, lo svantaggio è che non funziona per periferiche "complesse" tipo le stampanti inkjet o nei monitor nelle zone problematiche. Un profilo di questo tipo, ad esempio, pretenderebbe che un monitor pilotato con RGB=(0,0,0) produca un nero perfetto, cosa che invece non succede mai a causa della retroilluminazione che comunque filtra attraverso il pannello LCD (provate a spegnere ogni luce e guardare lo schermo con sfondo completamente nero).
    Utilizzando profili a tabella (nel gergo di Argyll "cLUT", nel gergo ICC "shaper/multi-functional-table"). Il profilo contiene una tabella di conversione da numeri RGB a coordinate colorimetriche (in realtà le tabelle sono di più, a causa dei diversi intenti di rendering). Il problema è che per descrivere completamente il dispositivo avrei bisogno di svariate milioni di righe (!), e ci vorrebbero anni per ottenere tutte le misure: impossibile. Purtroppo le tabelle sono limitate a qualche migliaio di righe. Le combinazioni di numeri-coordinate non esplicitamente indicate nella tabella sono ottenute per interpolazione (compito del motore di gestione del colore CMM, che determina in che modo i dispositivi, i sistemi operativi e le applicazioni comunicano per garantire che i colori restino coerenti con l'originale), uno strumento matematico per "stimare" gli elementi mancanti. Teoricamente, più elementi ci sono (e quindi più misure ho effettuato) meglio dovrebbe risultare il profilo, però non è detto. I vantaggi di questo tipo di profilo sono che riesco a descrivere periferiche "irregolari" come le stampanti, oppure i monitor nei punti critici. Gli svantaggi: il profilo è molto grande (anche qualche MB), e può essere più soggetto a banding nei gradienti.
    L'algoritmo che dalle misure di caratterizzazione produce i profili è uno degli elementi più importanti di un software di profilazione, perchè dalla sua "intelligenza" e dalla possibilità per l'utente di parametrizzarlo secondo le sue esigenze, si ottiene un profilo più o meno buono. E' anche qui che si vede la differenza tra un programma mediocre e uno di fascia alta.
    Potenzialmente un profilo LUT, se basato su molte letture, è più preciso di un matrix. Un profilo a matrice per forza di cose esemplifica la realtà della periferica.

    Un profilo ICC descrive un algoritmo per convertire i colori dallo spazio usato dal dispositivo (es. il monitor) ad un ‘profile connection space’ (PCS) di riferimento e viceversa, due possibili PCS: XYZ o Lab

    Un profilo può definire diverse mappature, secondo l'intento di rendering. Queste mappature permettono di scegliere la corrispondenza migliore possibile del colore e la rimappatura dell'intero campo di colore per permettere una migliore corrispondenza tra gamut differenti.
    Il PCS di un profilo a tabella può essere Lab o XYZ, mentre un profilo a matrice deve per forza usare il PCS XYZ.

    Il PCS XYZ è preferibile per due motivi; primo perché un wide gamut potrebbe avere clipping in LAB e secondo perché il PCS degli spazi teorici come AdobeRGB o ProPhoto è sempre XYZ. In questo modo la compensazione a schermo di Photoshop, ad esempio, ha un solo passaggio al PCS.

    Un profilo a tabella può contenere tutti e 4 gli intenti previsti dallo standard ICC.

    I primi due sono gli intenti colorimetrici:

    1. Colorimetrico assoluto

    2. Colorimetrico relativo

    E poi i due intenti non colorimetrici:

    3. Percettivo

    4. Saturazione

    Di norma un profilo matrix contiene solo il relativo, da cui il CMS, se necessario, ricava l'assoluto. Ma non può contenere gli altri intenti perché il profilo a matrice non si adatta a intenti non colorimetrici mentre, come già detto, un profilo a tabella li può contenere tutti. Gli intenti non colorimetrici sono di difficile gestione, per via di alcune lacune dello standard ICC; e si portano dietro questioni piuttosto complesse come il mapping del gamut. Problematiche a cui il modello colore CIECAM02 tenta di dare risposte. Però diventerebbe complesso parlarne.

    Ci potrebbero essere alcuni problemi con alcuni programmi di visualizzazione/elaborazione delle immagini utilizzando profili a tabella, ad esempio Lightroom è programmato per compensare a monitor con intento percettivo, mentre Photoshop con intento relativo.

    Se il profilo del monitor è matrix allora entrambi i programmi compensano in intento relativo, perché in un profilo a matrice non è implementabile l'intento percettivo non colorimetrico.

    Se invece il profilo è a tabella e contiene entrambi gli intenti allora Photoshop e Lightroom si comportano in modo differente. Questo potrebbe tradursi in lievi differenze di visione passando da un programma all’altro.

    Considerate anche che, mentre PS e Lr utilizzano un proprio motore CMS (ACE), gli altri programmi utilizzano altri CMS, (in OS-X ‘ColorSync’,  in Windows 7/Vista WCS ‘Microsoft Windows Color System’)

    Dopo varie prove fatte, per il mio sistema, avevo deciso di utilizzare un profilo a tabella, precisamente XYZ LUT+matrix, ma mi creava i problemi di visualizzazione descritti sopra, specie con Tone Curve L* anche forzandolo sul solo intento relativo (1) (clic sul piccolo ingranaggio a destra del combo box profile type, vedi immagine sotto).

    (1) Se c'è più di un intento è possibile indicare quello di default; le opzioni alternative sostituiscono le tabelle. In questo modo si inganna il sw.

    In pratica ho scelto di fare un profilo a tabella solo con l'intento colorimetrico relativo, anche se poteva contenerli tutti. Il risultato non è però cambiato molto, in Photoshop, se utilizzo profili a tabella creati con L* (rispetto a gamma 2.2 e profili curves+Matrix) vedo una leggera differenza sulle ombre, le vedo più aperte, rispetto a Lightroom, anteprima e Photmechanic, questi ultimi 3 sono sostanzialmente identici. Questo con Mac (utilizzo Snow Leopard, lightroom 4 e PS CS6).

    Per questo, alla fine, ho deciso di utilizzare un profilo Curves+Matrix e TRC = gamma 2.2.

     

    Nel mio caso volevo ottenere che Lr e PS lavorassero in ‘armonia’, come si può apprezzare dall’immagine sotto (a destra PS)

    Concludendo, ognuna delle due tipologie di profili ha i suoi vantaggi ma anche le sue problematiche, il color management è un mondo difficile. Fare un buon profilo costa fatica, conoscenza, esperienza, tentativi falliti, costanza e precisione.
    Non vi resta che fare delle prove e scegliere il profilo migliore per voi, considerando anche gli errori di dE finali e le considerazioni sopra espresse.

  • Test chart file , consente di scegliere la serie di patch o tacche colorate che il programma utilizza nelle fasi di caratterizzazione e profilazione. Anche qui bisogna saggiamente scegliere tra qualità e tempo, maggiore è il numero delle letture, più lunga sarà la fase. Tenete conto che stiamo parlando di ore e non di minuti, se scegliete di utilizzare test chart molto ampie potreste metterci anche sei sette ore… io ho scelto quella predefinita per i profili LUT con 271 tacche. Potete anche creare o importare una vostra test chart.
  • Profile name, serve per comporre il nome che automaticamente verrà dato al profilo. Io ho creato un modello abbastanza esplicativo, ad esempio


    indica un profilo creato il 22/3/2015 con livello del bianco a 140 cd/m2, 6500K, gamma 2,2 profilo curves + matrix, in modalità lenta, utilizzando lo Spyder 3 e 73 tacche.

A questo punto potete partire con le fasi successive che saranno del tutto automatiche. Premete Calibrate & profile e quindi, a vostra scelta, potete: andare a mangiare fuori in collina o al lago, uscire per una lunga passeggiata con il cane, andare a lavorare oppure, come faccio io, andare a dormire.

A secondo delle scelte fatte in precedenza il processo potrà durare da 1 ora a svariate ore (anche 7/8), la velocità non è una prerogativa di Argyll, questo va detto e sottolineato.

Gli altri due pulsanti sono intuitivi, servono se volete solo profilare utilizzando i parametri di calibrazione precedenti, oppure solo calibrare senza profilare.

N.B. Se avete cliccato su “Calibrate only” or “Calibrate & profile” e avete deselezionato “Interactive display adjustment”, vi verrà presentata la finestra di regolazione display interattivo che contiene diverse opzioni per aiutare a portare il monitor, tramite i comandi OSD, vicino ai valori di target, con una procedura guidata. Diversamente la procedura inizia direttamente.

6.        Abbiamo finito, verifichiamo il lavoro

Alla fine il programma vi mostrerà un pop up come questo:

Il dE mostrato è il ‘vecchio’ CIE 1976, con una media di 0,11, un massimo di 0,58. Il valore RMS è di interesse perché dà più peso agli errori più grandi. La copertura del gamut restituisce un ottimo 96% sRGB e il volume del gamut va oltre il 100%. Se spuntate Show profile information (ma potete vederlo anche dopo) vi mostrerà subito le info sul profilo creato con i relativi grafici. Potete inoltre decidere se installare il profilo solo per l’utente corrente o per tutti gli utenti della macchina. Su Mac l’installazione del profilo è semplicissima, non dovete fare niente!

Per gli altri sistemi operativi vi rimando alla documentazione di dispcalGUI.

Come potete vedere il monitor dell’iMac ha una buona copertura del gamut sRGB, 96% e il profilo ha un ottima qualità con valori di dE sotto l’unità.

Guardando le curve potreste trovarvi un risultato come questo:

Significa che le LUT della scheda video sono state usate per abbassare la luminanza dello schermo, inevitabile nel caso di monitor molto luminosi nativamente, come l’iMac, che al minimo della luminanza impostata spara 190 cd/m2.

L'unico inconveniente di usare le LUT in questo modo è che tagli risoluzione per definire la TRC. Potrebbero esserci anche problemi di compressione del gamut.

Ma se è l'unica strada c'è poco da fare. L’alternativa è usare i valori nativi, ma ritrovarsi una luminanza eccessiva per il fotoritocco.

Per la verifica strumentale potete utilizzare il programma profcheck di Argyll selezionabile dal menù Tools di dispcalGUI “Verify calibration”.

Per ottenere un report, sempre dal menù Tools, selezionate “Measurement report” che, dopo ulteriori letture colorimetriche, genera un report in formato html molto completo.

Questo serve ad esempio per valutare la catena (profilo ICC - scheda video e le curve di calibrazione nella sua tabella di gamma - monitor). Selezionate un file testchart CGATS contenente i valori dei dispositivi (RGB). I valori misurati vengono poi confrontati con i valori ottenuti alimentando Numeri di RGB attraverso il profilo di visualizzazione (misurati vs valori previsti). Il grafico di verifica predefinita contiene 26 patch e può essere utilizzato, ad esempio, per verificare se un monitor deve essere ri-profilato. Io utilizzo un grafico con 325 patch, la misura è più lunga ma il risultato più affidabile.

 

Esempio di un report a 26 tacche, in questo caso è un profilo ‘curves+matrix’. Ricordo che la verifica non ci dice se il nostro monitor è ottimo o pessimo, ma solo se il profilo creato lo descrive bene:

 

Come si può vedere nel riquadro i valori di dE00 sono tutti molto buoni. Accanto al massimo errore di dE è mostrato il numero e colore della patch che lo ha generato, in questo caso la #4. Per ogni tacca o patch è possibile vedere il relativo errore di dE, molto utile per vedere quali sono gli eventuali ‘colori problematici’:

 

 

Il report genera anche una serie di grafici utili:

 

 

 

E una rappresentazione del gamut

 

Per approfondire vi rimando al sito dispcalGUI alla voce HowTo—Common scenarios.

Dal menù ‘Tools’ è possibile con rapide letture della sonda, fare una stima piuttosto attendibile dei valori del vostro monitor non calibrato. La voce è ‘Report on uncalibrated display device’

Questo è quello del mio iMac

Uncalibrated response:

Black level = 0.3853 cd/m^2

50% level = 48.85 cd/m^2

White level = 207.94 cd/m^2

Aprox. gamma = 2.09

Contrast ratio = 540:1

White chromaticity coordinates 0.3230, 0.3350

White Correlated Color Temperature = 5943K, DE 2K to locus = 1.9

White Correlated Daylight Temperature = 5945K, DE 2K to locus = 3.1

White Visual Color Temperature = 5891K, DE 2K to locus = 1.8

White Visual Daylight Temperature = 6034K, DE 2K to locus = 2.9

Effective LUT entry depth seems to be 10 bits

Come vedete la Luminanza, con il cursore al minimo, è di ben 207.94 cd/m2 , il gamma tutto fuorché 2,2 e se dividete 208 per il livello di nero ottenete un rapporto di contrasto di ben 540:1

Infine la cromaticità del bianco è ben distante dal canonico 6500K, ma leggermente più calda.

Allo stesso modo si può effettuare una rapida lettura del monitor calibrato tramite ‘Report on calibrated display device’

Questi sono I valori del mio iMac dopo una rapida calibrazione impostando i seguenti valori:

2.2 di gamma, 6500K e livello del bianco impostato a 130 cd/m2

Current calibration response:

Black level = 0.3860 cd/m^2

50% level = 28.22 cd/m^2

White level = 128.69 cd/m^2

Aprox. gamma = 2.19

Contrast ratio = 333:1

White chromaticity coordinates 0.3138, 0.3300

White Correlated Color Temperature = 6437K, DE 2K to locus = 4.6

White Correlated Daylight Temperature = 6437K, DE 2K to locus = 0.1

White Visual Color Temperature = 6278K, DE 2K to locus = 4.4

White Visual Daylight Temperature = 6439K, DE 2K to locus = 0.1

Come vedete il monitor è stato riportato su binari più consoni al fotoritocco e vicinissimi al target. Ovviamente questi sono solo test veloci per fotografare lo stato del monitor.

7.        Note finali

Aggiungo alcune note e appunti su argomenti inerenti alla gestione del colore che potrebbero essere utili alla comprensione del tutorial.

Spazio sRGB

Si noti che lo standard di qualsiasi dispositivo che non ha una gestione del colore è di fatto lo spazio colore sRGB, il che vuol dire approssimativamente temperatura del bianco 6500°K e gamma 2.2. Windows e tutti i gli applicativi, web compreso, senza color management assumono che abbiate un monitor che si comporti in questo modo, e i produttori di monitor progettano i display in modo che siano vicini a sRGB, in modo da non creare strani effetti collaterali. Anche i produttori di monitor a gamut esteso hanno sempre delle pre impostazioni per simulare un sRGB. Lo stesso dicasi per il web e i browser: tutto e sempre sRGB. Anche quasi tutti i minilab di stampa vogliono solamente sRGB. Quindi, anche noi si vorrebbe essere conformi alla massa e ci uniformiamo, anche per evitare che le foto da noi ritoccate (su monitor profilati) siano viste da altri in modo troppo diverso (su monitor non profilati ma simil-sRGB).

Gamma

Le gamma in gioco nel sistema ICC sono tre; la prima è la gamma dello spazio colore teorico associato al file, la seconda è la gamma di calibrazione dello schermo e la terza la gamma hardware del pannello.

Il motore CMS esegue la conversione tra la prima e la seconda gamma.

Quando ad esempio photoshop deve compensare a monitor un AdobeRGB il CMS ACE esegue una conversione in colorimetrico relativo cpn da una gamma 2,2 alla gamma del profilo monitor.

Gamma che non è 2,2 e nemmeno 1,8; è una curva di correzione che sommata alla gamma nativa del monitor produce la gamma target di calibrazione.

Nel caso di AdobeRGB si applica, alla fine, una gamma decodificante uguale e contraria alla gamma codificante.

Ma non è sempre così, ad esempio il ProPhoto ha gamma 1,8 e il RIMM ha gamma 1.

La cosa importante è che la gamma visualizzata a monitor sia quanto di più possibile vicino a L*, di cui 2,2 rappresenta la curva esponenziale più prossima.

Il gamma ha un effetto diretto e drammatico su tutte le applicazioni che non gestiscono il colore.

Se scegliamo un gamma troppo distante dalla curva "nativa" del monitor, allora la LUT conterrà delle correzioni molto potenti, il che corrisponde a far lavorare "male" il sistema con rischi enormi di gradienti pieni di discontinuità. Il motivo è che purtroppo queste correzioni vivono generalmente in una LUT a 8 bit/canale, e ogni correzione corrisponde ad un degrado, ad una perdita di informazioni.

La curva nativa del monitor è determinata in gran parte da chi l’ha progettato: poiché nessuno fa le cose a caso, in generale tale curva è in modo approssimato qualcosa che assomiglia alla curva di sRGB (il quale assomiglia ad una curva con un gamma 2.2), che è considerato lo standard implicito per tutto il mondo del "non gestisco il colore" (da Word al DVD sotto al televisore al cellulare). Il tutto deriva da ragioni storiche: i monitor a tubo catodico (CRT) avevano per loro natura fisica una curva di questo tipo. Gli LCD invece non avrebbero niente in comune con questa legge matematica, ma i costruttori di questi dispositivi in un mercato allora dominato dai CRT, e hanno dovuto implementare un'elettronica interna che simulasse la curva nativa di questi. Quindi, gamma 2.2 mi pare la scelta ovvia da effettuare.

Altre possibilità da esplorare? il gamma di sRGB (in realtà leggermente diversa dal gamma 2.2) e con L-star (indicato anche con "L*"), la curva dell'asse L dello spazio LAB.

Boscarol consiglia se possibile di utilizzare L*, se è nelle opzioni del programma. Se dovete utilizzare la LUT della scheda video (come il sottoscritto), probabilmente L-star è troppo distante da gamma 2.2, però non ho fatto prove in merito.

Ogni quanto profilare

Argyll fa penare notevolmente per quanto riguarda il tempo totale per calibrare e profilare il monitor… siamo nell’ordine delle tre quattro ore quando va bene contro la mezz'ora scarsa registrata con altri sw. Va ricordato però che la calibrazione può essere ritenuta valida anche più a lungo della profilatura. Il procedimento, infatti, può essere effettuato anche ogni due/tre mesi mentre è consigliabile profilare il monitor mensilmente.

8. Glossario

  • Calibrazione = l’operazione di portare un dispositivo, come un monitor, in uno stato noto e coerente con alcuni parametri scelti dall’operatore.
  • Caratterizzazione = l’operazione di misura dei valori cromatici riprodotti da un monitor e la loro organizzazione in una tabella.
  • Profilazione = la creazione di un profilo colore in base a una caratterizzazione e per determinati parametri di calibrazione.
  • Profilo colore = è un file che contiene i dati necessari all’interpretazione corretta dei numeri che vengono inviati a un dispositivo, ad esempio il monitor.
  • CMS/CMM = Color Management System (CMS) e Color Management Module (CMM), sono software che gestiscono I profili ICC, I programmi Adobe utilizzano ACE, OS-X ColorSync e Windows 7 e Vista WCS Microsoft Windows Color System. Hanno il compito di effettuare la gestione del colore, ovvero di garantire la correttezza dei numeri che lo rappresentano sui vari dispositivi.
  • Cromaticità = il colore di una sorgente luminosa, svincolato dalla luminanza.
  • Luminanza = l’intensità luminosa per unità di superficie prodotta da una sorgente luminosa si misura in cd/m2.
  • TRC = (o Gamma) tone response curve,  vedi http://www.boscarol.com/blog/?p=11576
  • la curva che descrive il comportamento della luminosità di un monitor. Può essere espressa tramite un esponente denominato gamma, che può assumere diversi valori ma che comunemente vale circa 2,2.
  • PCS = Un profilo ICC descrive un algoritmo per convertire i colori dallo spazio usato dal dispositivo (es. il monitor) ad un ‘profile connection space’ (PCS) di riferimento e viceversa, due possibili PCS: XYZ o Lab
  • ICC = International Color Consortium Consorzio formato nel 1993 da 8 industrie con l’obiettivo di sviluppare e promuovere un sistema di color management che consenta l’interoperabilità tra diversi dispositivi, applicazioni e sistemi operativi. Pubblica le specifiche per un formato di file standard che descrive le proprietà colorimetriche di un dispositivo: Profilo ICC. Basato sul formato dei profili ColorSync di Apple Lo standard è attualmente alla versione 4.2.0.0 (ISO15076-1:2005), ma molti software implementano soltanto la versione 2.
  • LUT = Look-Up Table, vedi http://www.boscarol.com/blog/?tag=lut
  • Intento di rendering = Quando un colore cade al di fuori del gamut dello spazio colore gli intenti di rendering ci danno dei metodi per rappresentare dei colori che altrimenti sarebbero tagliati fuori dallo spazio colore. Dobbiamo tenere presente che il cervello umano è migliore nel valutare i rapporti tra i colori che non il loro valore assoluto. Per cui, se il rapporto tra i colori rimane costante, l’immagine finale sembrerà molto simile all’originale e non ci renderemo conto di cosa si è perso. Gli intenti di rendering dicono al sistema in che modo gestire le relazioni tra i colori. Quattro gli intenti previsti dallo standard ICC. I primi due sono intenti colorimetrici, il terzo e quarto intenti non colorimetrici:

               1. Colorimetrico assoluto
               2. Colorimetrico relativo 
               3. Percettivo
               4. Saturazione


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