evaluating_monitor_calibration_featured

Πιστοποίηση του calibration της οθόνης – Evaluating Monitor Calibration

Ωραία, μόλις έχουμε καλιμπράρει την οθόνη μας, πως ξέρουμε ότι το Calibration ήταν επιτυχημένο; Το παρόν άρθρο είναι μια σειρά δοκιμών που κάνουν οι επαγγελματίες στο τομέα της διαχείρισης χρώματος, για να πιστοποιήσουν τη ποιότητα του Calibartion & Profiling μιας οθόνης.

Σχετικό άρθρο είχα γράψει για το dpgr  τα αρχαία χρόνια (2004!), τότε που υπήρχαν ακόμη CRT οθόνες, και η 22″ CG Eizo κόστιζε 6000 Ευρώ! Καιρός λοιπόν για μια ανανέωση!

Οθόνες

Φθηνές οθόνες με ΤΝ Panels και οι οθόνες που έχουν τα περισσότερα Laptop της αγοράς να περιμένουν τα χειρότερα. Πολλές απο αυτές χρησιμοποιούν 6 bit LUT table και απεικονίζουν πολύ λιγότερα από 16 εκατομμύρια χρώματα και λιγότερους τόνους του γκρι από οθόνες με 8bit η τις επαγγλεματικές Eizo CG με 16bit LUT tables. Στις κακής ποιότητας οθόνες πρόκειτε να δούμε banding, posterization,  να χάνεται η ουδετερότητα στα shadows, αδυναμία να ξεχωρίσουμε κοντινούς τόνους, και άλλα πολλά.

gamma

Πως να εκτελέσετε τις δοκιμές

Μερικές δοκιμές απαιτούν πολύ προσοχή στο πως θα εκτελεστούν. Σε κάποιες θα πρέπει να διακρίνουμε πολύ συγγενικούς τόνους ακόμη και με τη μικρότερη δυνατή διαφορά στις RGB τιμές. Όταν γράφω ότι η δοκιμή χρειάζεται full screen στο photoshop χωρίς να μας αποσπά το interface, είναι γι’ αυτό ακριβώς το λόγο. Μόνο έτσι θα καταφέρουμε να διακρίνουμε αυτές τις διαφορές, αν μπορεί να τις προβάλλει φυσικά η οθόνη μας. Κάποια άλλα test χρειάζονται χρόνο. Πρέπει να ανοίξετε την εικόνα, και να την κοιτάξετε επίμονα, χωρίς να σας αποσπούν διάφορα έντονα φώτα ή χρώματα γύρω σας. Γι’ αυτό το λόγο θα πρέπει να έχουμε φροντίσει ο φωτισμός περιβάλλοντος να είναι όπως πρέπει (δείτε παρακάτω), αλλιώς το συμπέρασμα που θα βγάλουμε θα είναι λανθασμένο. Μην βιαστείτε λοιπόν να κάνετε τις δοκιμές και να βγάλετε συμπεράσματα, και δώστε τον χρόνο που χρειάζεται η κάθε μια.

Προετοιμασία Περιβάλλοντος Εργασίας

Πριν προχωρήσουμε στη πιστοποίηση της ποιότητας του Calibration της οθόνες, καλό θα είναι να έχουν τον κατάλληλο φωτισμό στο χώρο που εργαζόμαστε. Ιδανικό θα ήταν ο χώρος να μην έχει παράθυρα, και ο χώρος εργασίας να φωτίζεται από φωτιστικά με dimmer που να μην χτυπούν απευθείας στην οθόνη αλλά το φως να αντανακλά σε τοίχους.

  • Κλείστε τα παράθυρα, ειδικά αν το φως χτυπάει απευθείας στην οθόνη.
  • Χαμηλώστε τα φώτα ώστε να μην ενοχλούν και ίσα ίσα να δημιουργούν ατμόσφαιρα.
  • Αν δεν έχετε φώτα με dimmer, κλείστε τα φώτα, και τοποθετήστε μερικά φωτιστικά γραφείου σε διάφορα σημεία, στραμμένα σε τοίχους ή στην οροφή, ώστε το φως να ανακλάται σαν κρυφός φωτισμός.

Προετοιμασία Photoshop

Στο συγκεκριμένο blog το φόντο τυχαίνει να είναι γκρι σκούρο, που δεν είναι τόσο τραγικό για να κάνουμε τη πιστοποίηση της οθόνης. Όμως κάποιες δοκιμές καλό είναι να γίνουν με μαύρο, λευκό ή γκρι φόντο χωρίς άλλα στοιχεία του User Interface να αποσπούν τη προσοχή μας. Σε κάθε δοκιμή αναφέρω τι είδος φόντου χρειάζεται και αν το test είναι animated Gif. Χρησιμοποιήστε τις παρακάτω οδηγίες για να εκτελέσετε σωστά το test.

Στο Photshop βεβαιωθείτε ότι τα Rulers είναι απενεργοποιημένα (View->Rulers) όπως και τα Extras (View -> Extras), ή ότι άλλα interface elements είναι ορατά σε full screen.

Αφού ανοίξετε την εικόνα της δοκιμής, το μόνο που έχουμε να κάνουμε για να εξαφανίσουμε το Interface είναι να πατήσουμε δύό φορές το πλήκτρο ‘F’. Τότε το Photoshop θα γίνει full screen, και τα εξαφανιστεί το UI ώστε να μην έχουμε έντονα χρώματα. Πατώντας τρίτη φορά το ‘F’ επιστρέφουμε στο κανονικό UI.

Κάποιες δοκιμές γίνονται καλύτερα με τo χρώμα φόντου σε full screen μαύρο, ενώ κάποιες άλλες σε λευκό. Για να το αλλάξουμε σε λευκό θα χρειαστεί να πάμε στο Preferences κατηγορία Interface, και να αλλάξουμε το χρώμα Full Screen σε Custom και να επιλέξουμε λευκό RGB (255,255,255), η γκρίζο RGB (128,128,128). Για να επιστρέψουμε σε μαύρο απλά επιλέγουμε εκεί Black.

fullscreenColor

Για τα test που είναι animated GIF θα πρέπει να ανοίξουμε το Timeline Panel. Στο menu Window->Timeline βεβαιωθείτε ότι το timeline είναι στην ορατό στην οθόνη.

Όταν ανοίξουμε κάποιο Animated Gif τότε θα πρέπει να το κάνουμε convert σε Video Timeline, πατώντας Convert to Video Timeline, κάτω αριστερά στο Timeline Panel:

timeline_convert

Βεβαιωθείτε ότι το Enable Timeline Shortcuts είναι ενεργοποιημένο στα Timeline Options:

timeline_shortcuts

Για να δείτε το Animated GIF απλά πατήστε δυο φορές το ‘F’ για να πάτε Full Screen mode, και στη συνέχεια το SpaceBar για κάνουμε playback το test (οι εικόνες αλλάζουν αν 5 δευτερόλεπτα), ή αν θέλουμε το αριστερό δεξί βελάκι για να πάμε μπροστά η πίσω στο τεστ χειροκίνητα.

 

Test 1: Black Point Test

Είδος αρχείου: Animated Gif

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου Full Screen: Μαύρο (0,0,0)

Η συγκεκριμένη δοκιμή βάζει σε δοκιμασία ακόμη και τις καλύτερες οθόνες της αγοράς. Ο σκοπός της είναι να δούμε αν το black point είναι σωστό και αν μπορούμε να διακρίνουμε διαφορές στις σκοτεινές περιοχές. Η δοκιμή ξεκινάει από μαύρο RGB (0,0,0) και στη συνέχει ανεβαίνει ανά 1 δηλαδή RGB (1,1,1), RGB (2,2,2) έως το Step 12.

BlackPointTest_Gif

 

Αποτελέσματα:

Σε πολύ καλές οθόνες που έχουν γίνει calibration & profiling με πολύ καλής ποιότητας hardware και software, θα μπορείτε να διακρίνεται διαφορές ακόμη και μεταξύ RGB (0,0,0) και RGB (1,1,1).

Μεσαίας ποιότητας οθόνες, ή πολύ καλές οθόνες που δεν έχουν γίνει calibrated σωστά, τότε δεν θα διακρίνουν διαφορές μέχρι να φτάσουμε στο επίπεδό 5.

Αν δεν βλέπετε διαφορές έως το επίπεδο 11 τότε υπάρχει πρόβλημα που πιθανότατα οφείλετε σε λάθος του calibration, και δυστυχώς υπάρχουν πολλά το τι μπορεί να πήγε στραβά:

  • Κατ’ αρχήν βεβαιωθείτε ότι ο φωτισμός του χώρου είναι σωστός. Το μάτι όπως και τα συστήματα για calibration επηρεάζονται από το φωτισμό του χώρου. Ακολουθήστε τις οδηγίες στην αρχή του άρθρου για να βελτιώσετε το φωτισμό του χώρου και επαναλάβετε το Calibration.
  • Το White Point Luminance να είναι πολύ υψηλό. Κρατήστε το White Point σε λογικά επίπεδα 80-140cd/m2.
  • To Black Point είναι πολύ χαμηλό. Ένας από τους στόχους του Calibration είναι να μπορούμε να δούμε τη λεπτομέρεια στις σκιές. Επαναλάβετε τη διαδικασία και ανεβάστε σταδιακά το black point με μικρά βήματα, ώστε να πάρετε το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα.

Στη συγκεκριμένη δοκιμή πρέπει να κρίνουμε επίσης την ουδετερότητα των patches ειδικά στις σκοτεινές περιοχές. Αν υπάρχει color cast στις σκοτεινές περιοχές τότε είτε η οθόνη αδυνατεί να απεικονίσει ουδέτερο γκρίζο στα shadows, είτε το calibration device που χρησιμοποιούμε είναι χαμηλής ποιότητας. Τα περισσότερα laptop είναι καταδικασμένα στη συγκεκριμένη δοκιμή.

Αν παρατηρήσετε color cast σε ανοικτούς τόνους τότε κάτι έχει πάει στραβά κατά τη διαδικασία του Calibration. Κάντε reset την οθόνη στις ρυθμίσεις εργοστασίου και επαναλάβετε τη διαδικασία.

Test 2: White Point Test

Είδος αρχείου: Animated Gif

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου Full Screen: Λευκό (255,255,255)

Σε αυτό το test θα δούμε αν υπάρχει clipping στα highlights.

Οι καλές οθόνες με σωστό Calibration θα μπορούν να διακρίνουν διαφορά μεταξύ RGB (255,255,255) και RGB (254,254,254).

 

WhitePointTest_Gif

 

 

Αν δεν βλέπετε διαφορά στο RGB (250,250,250) τότε υπάρχει clipping στα highlights, που μπορεί να οφείλετε σε αδυναμία της οθόνης (φθηνές οθόνες και Laptop), σε κακό calibration, σε έντονο φωτισμό περιβάλλοντος, σε υψηλό White Point Luminance, η σε οποιονδήποτε συνδυασμό των παραπάνω. Κάντε reset την οθόνη σε ρυθμίσεις εργοστασίου, και επαναλάβετε τη διαδικασία με White Point Luminance 80 – 140 Cd.

Test 3: Δομική Ευαισθησίας.

Είδος αρχείου: png

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου Full Screen: Γκρι (128,128,128)

Σε αυτό το test θα δούμε αν η οθόνη μπορεί να απεικονίσει διαφορές στη φωτεινότητα μεταξύ τόνων. Τα τετράγωνα στις σειρές 1-9 έχουν την αντίστοιχη διαφορά φωτεινότητας μεταξύ τους.

GrayscaleToneTest

  • Σε υψηλής ποιότητας οθόνες με τέλειο calibration, θα μπορείτε να διακρίνεται τη διαφορά στο τόνο σε όλες τις σειρές και ειδικά στην 1 στις σκοτεινές περιοχές και στα highlights.
  • Αν δεν μπορείτε να διακρίνετε διαφορές στη σειρά 2, οφείλετε σε αδυναμία της οθόνης, σε φωτεινό περιβάλλον εργασίας, σε υψηλό White Point, σε χαμηλό Black Point η σε συνδυασμό όλων αυτών!
  • Αν δεν διακρίνεται διαφορές στις στήλες κάτω από το 43, τότε υπάρχει clipping στα shadows και το Black Point είναι υπερβολικά χαμηλό. Επαναφέρετε την οθόνη στις εργοστασιακές ρυθμίσεις, και επαναλάβετε τη διαδικασία.

 

Test 4: Έλεγχος Gamma

Είδος αρχείου: png

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου Full Screen: Αδιάφορο

Το συγκεκριμένο test είναι τρία σε ένα! Κατ’ αρχήν θα ελέγξουμε κατά πόσο το Native Gamma της οθόνης μας είναι κοντά στη ρύθμιση Gamma που ορίσαμε στο Calibration. Στη συνέχεια θα ελέγξουμε την τονική κλίμακα για Banding και Posterization, και τρίτο θα δούμε αν έχει Color Cast σε κάποιες περιοχές της.

Η παρακάτω εικόνα είναι δείγμα το πως φαίνεται το banding αλλά έχει και color cast σε κάποιες περιοχές της τονικής κλίμακας.

bandingExample

Για να κάνουμε καλύτερα αυτό το test θα πρέπει να δημιουργήσουμε ένα νέο αρχείο στο photoshop με ανάλυση ίδια με αυτή της οθόνης μας. Καλό είναι να περάσουμε τη συγκεκριμένη εικόνα μέσα από το προφίλ της οθόνης που δημιουργήσαμε, οπότε στο New dialog box, ανοίξτε το Advanced και επιλέξτε Color Profile το ICC Profile της οθόνης μας.

newimageMonitorProfile

Φτιάξτε ένα gradient από λευκό RGB (255,255,255) σε μαύρο RGB (0,0,0) κατά μήκος του αρχείου.

Προβάλετε την εικόνα σε πλήρη οθόνη πατώντας δυο φορές το πλήκτρο ‘F’

GammaTest

Το ιδανικό είναι να βλέπετε ένα τέλειο, ομαλό, ουδέτερο gradient από άκρη σε άκρη, όμως αυτό σπάνια συμβαίνει.  Λογικά θα δείτε λίγο banding και posterization στις σκοτεινές περιοχές, η μπορεί να δείτε να υπάρχει color cast σε ορισμένες περιοχές του gradient.

  • Αν ολόκληρο το gradient έχει color cast τότε το calibration της οθόνης δεν είναι σωστό, η το όργανο που χρησιμοποιήσατε είναι χαμηλής ποιότητας.
  • Αν υπάρχει color cast σε περιοχές του Gradient, τότε  το calibration της οθόνης δεν είναι σωστό, το όργανο που χρησιμοποιήσατε είναι χαμηλής ποιότητας, η συνδυασμός και των δύο! Αυτό μπορεί να προήλθε από τις ρυθμίσεις στο RGB οπότε επαναφέρετε την οθόνη στις εργοστασιακές ρυθμίσεις, και επαναλάβετε τη διαδικασία.
  • Αν υπάρχει posterization ή banding κατά μήκος της τονικής κλίμακας οφείλετε πιθανότατα σε χαμηλής ποιότητας οθόνη. Μπορείτε να δοκιμάσετε να επαναλάβετε τη διαδικασία ανεβάζοντας / κατεβάζοντας το Gamma ανά 0.1.

Test 5: Έλεγχος στο χρώμα

Είδος αρχείου: tiff

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου: Αδιάφορο

Σε αυτό το test θα δούμε αν έχει πρόβλημα το ICC Profile σε κάποια περιοχή του χρωματικού εύρους.

Η καλύτερη λύση είναι να δημιουργήσετε το Granger Rainbow Chart που χρειαζόμαστε για την ανάλυση που έχει η οθόνη σας. Η διαδικασία είναι σχετικά απλή.

1. Δημιουργήστε ένα νέο αρχείο στο photoshop με την ανάλυση της οθόνη σας, 16bit χρώμα και το monitor profile που δημιουργήσαμε κατά τη διαδικασία του Calibration, όπως δείχνει το screenshot στο test 4.

2. Επιλέξτε το Gradient Tool, και από τα presets επιλέξτε το gradient με την ονομασία “Spectrum”. Δημιουργήστε ένα Linear Gradient από το αριστερό στο δεξί τμήμα της εικόνας.

3. Δημιουργήστε ένα νέο Layer

4. Στα presets του Gradient Tool επιλέξτε το preset “Black, White” και δημιουργήστε στο νέο Layer ένα Linear Gradient που ξεκινάει από μαύρο στο κάτω μέρος της οθόνης σε λευκό στο πάνω μέρος της οθόνης.

5. Βάλτε το Transfer Mode του νέου Layer σε Luminosity.

ή κατεβάστε το Granger Rainbow απο εδώ (17Mb tiff)

Βάλτε το Photoshop σε Full Screen πατώντας 2 φορές το ‘F

grangerRainbow

 

Η διαβαθμίσεις θα πρέπει να είναι ομαλές σε όλη τη παλέτα. Αν παρατηρήσετε έντονες αλλαγές σε μικρά τμήματα του Granger Rainbow, banding ή posterization τότε το Calibration δεν είναι σωστό, και μπορεί να οφείλετε σε αδυναμία της οθόνης να απεικονίσει σωστά ολόκληρο το Gamut λόγω μικροτερου απο 8bit LUT, που κυρίως έχουν οθόνες χαμηλού κόστους και laptops.

 

Test 6: Χρωματική Ακρίβεια / Πιστότητα

Είδος αρχείου: tiff

Καλύτερη εκτέλεση: Photoshop Full Screen

Χρώμα Φόντου: γκρι (128.128.128)

Για το τελευταίο test χρειάζεται να έχετε στη κατοχή σας ένα Gretag Mac Beth (X-Rite) color checker, και να το συγκρίνετε με την ηλεκτρονική έκδοση παρακάτω (sRGB):

macbethColorChecker

 

Προϋπόθεση είναι να συγκρίνετε το πραγματικό color checker σε σωστές συνθήκες φωτισμού, καθώς κάποια είδη λαμπτήρων αλλοιώνουν το πως βλέπουμε το χρώμα.

Προσέξτε την ουδετερότητα των patches ειδικά στη τελευταία σειρά. Εδώ θα φανεί και αν η θερμοκρασία του White Point είναι σωστή. Σε wide gamut οθόνες θα μπορείτε να δείτε τα patches χωρίς πρόβλημα όπως το πραγματικό color checker, ενώ σε φθηνότερες οθόνες, κάποια χρώματα όπως το πορτοκαλί θα είναι εκτός χρωματικού εύρους.

 

Γενικές Συμβουλές / Επίλογος

Εάν έχετε απογοητευτεί από τα αποτελέσματα, μην βιαστείτε να πετάξετε την οθόνη σας. Φθηνές αλλά και μέτριας ποιότητας οθόνες ή laptop είναι καταδικασμένα να αποτύχουν στις περισσότερες δοκιμές.  Αν θέλετε να ρίξετε μια ματιά στις ποιοτικές οθόνες που υπάρχουν στην αγορά το άρθρο “Οι καλύτερες οθόνες για φωτογράφους”  θα σας κατατοπίσει.

Αν χρειαστεί να επαναλάβετε τη διαδικασία, καλό είναι να ξεκινήσετε τελείως από την αρχή. Δηλαδή:

  • Σε λειτουργικό σύστημα Windows, πάμε στο Control Panel -> Color Management και αφαιρούμε το Display Profile. Σε Macintosh πάμε στα Preferences, Display, πατάμε το Tab Color και ξεφορτωνόμαστε ότι ICC Profile έχει στο Display Profile.
  • Σε Windows σβήστε ότι υπάρχει στο Start Menu και έχει σχέση με το calibration software. LUT Loaders κλπ. Σε macintosh αυτά τα βρίσκουμε στο Login Items.
  • Κλείστε τα παράθυρα, αφήστε μόνο λίγο φως, και να μην χτυπάει απ’ ευθείας στην οθόνη. Κάποια colorimeters μπορεί να επηρεαστούν από έντονο φως στο χώρο εργασίας.
  • Κάντε reset τις ρυθμίσεις της οθόνης στις εργοστασιακές
  • Όταν το όργανο μετράει, βεβαιωθείτε ότι είναι κουμπωμένο καλά στην οθόνη, και ότι δεν μπαίνει φως. Αν χρειαστεί να το πιέζετε ελαφρά με το χέρι μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία.