Hlavní navigace

Grafika v UNIXu - barevná kalibrace vstupních zařízení

Stanislav Brabec

Dnes si přiblížíme kalibraci vstupních zařízení. Dozvíme se, jak se používá barevná kalibrační tabulka, k čemu slouží denzitometr, jak lze kalibrovat digitální fotoaparát a jaká úskalí nás při tom mohou čekat.

Při zpracování obrazu může vlivem nejrůznějších nepřesností dojít k rozladění barev. Ty je pak třeba zpětně upravit, abychom dostali výsledek co nejvíce odpovídající předloze. Některé z těchto postupů jsou realizovatelné i v domácích podmínkách v otevřeně kódových programech, jiné zůstávají výsadou dobře vybavených studií či dokonce speciálních laboratoří. Několik málo otevřeně kódových aplikací pro barevnou kalibraci jsme si popsali hned v druhém dílu.

Pomůcky pro barevnou kalibraci

Denzitometr

Základním zařízením pro tvorbu barevných profilů je denzitometr. V podstatě jde o měřidlo odraženého nebo procházejícího světla. Na rozdíl od skeneru měří barevné vlastnosti větší oblasti, takže mu jednotlivé kapičky inkoustu splynou do jediného vjemu, podobně jako v lidském oku. To, co z něj činí nedocenitelný nástroj, je fakt, že spektrální charakteristika jeho světelného zdroje odpovídá standardnímu iluminantu a citlivost měřících prvků odpovídá standardnímu lidskému oku. Díky tomu měří barevný vjem s vysokou přesností. Denzitometr se používá při kalibraci tiskáren, osvitových jednotek, měření barevnosti tisku i při výrobě kalibračních tabulek.

V domácí praxi se lze bez denzitometru zčásti obejít – pro vstupní zařízení ho zastupuje kalibrační tabulka, pro výstupní zařízení ho v nouzi může zastoupit zkalibrovaný skener.

Barevná kalibrační tabulka

Barevná kalibrační tabulka je fotografie s přesně barevnými čtverečky. Některé obsahují i výraznou barevnou fotografii pro intuitivní posouzení. Existuje několik standardů definujících, které barvy na tabulce budou. Nejběžnější je IT8.7. Jejich rozložení, popsané souborem rozložení (layout) se může u různých tabulek mírně lišit.

barevná kalibrační tabulka

Tabulky jsou zcela nepostradatelné pro kalibraci jakéhokoliv vstupního zařízení. Proto se vyrábějí v různých velikostech, na papíře i průhledném filmu. Do zvláštní kategorie patří kalibrační tabulky pro negativní film.

K tzv. kalibrované barevné tabulce náleží též kolorimetrická specifikace (target batch) – barevnou tabulku se nikdy nepodaří vyrobit zcela přesně, a proto specifikace uvádí skutečně naměřené barevné hodnoty dané tabulky. Tyto specifikační soubory se vydávají pro každou šarži tabulek zvlášť a je nutné použít správnou verzi. Někteří výrobci dodávají hned několik korekčních tabulek – podle toho, zda pod tabulku použijeme černou, nebo bílou podložku, případně měření pro různé iluminanty. Každý lepší software pro barevnou kalibraci by měl s těmito opravami pracovat.

Při nákupu softwaru pro barevnou kalibraci nebo tabulek je třeba dávat pozor – některý software pracuje pouze s určitým typem tabulek a některé tabulky naopak nemají širší podporu. Může se stát, že ke zdánlivě levnému programu budete muset dokoupit velmi drahou tabulku.

Mezi významné výrobce barevných tabulek patří Eastman Kodak Company a Gretag-Macbeth. Cenově dostupné kalibrační tabulky vyrábí též Wolf Faust.

Jak u denzitometrů, tak u kalibračních tabulek se lze setkat i s jejich černobílými verzemi.

Zásadní požadavek kalibrace – vypnout veškerou automatiku

Pokud má mít barevná kalibrace nějaký efekt, musíme z řetězce vyloučit jakékoliv prvky, které mění své parametry podle jednotlivých obrázků – např. skenovací program musí skenovat bez jakékoliv korekce úrovní, u fotoaparátu musíme vypnout expoziční automatiku, stejně tak v digitální laboratoři, kde nám připravují fotografie, nesmějí do procesu tvorby vkládat další korekce. Jakákoliv nečekaná změna barevnosti může zcela znehodnotit proces kalibrace! Úpravy úrovní děláme pouze tehdy, když o to výslovně stojíme, a tam, kde to nenaruší kalibraci (na obrazovce nebo v nezávislém barevném prostoru).

Co je to věrná reprodukce?

Poněkud překvapivá otázka. Ale při důkladnější analýze zjistíme, že je na místě. První odpověď, která nás napadne, je: Vytištěný obrázek musí mít stejnou barvu jako originál. Taková odpověď ovšem pomíjí fakt, že objekt na snímku vypadá jinak ve stínu a jinak v přímém světle. S podobnými problémy se setkáváme i při posuzování na obrazovce.

Aby měl obrázek správný jas a kontrast, je potřeba vhodně vybrat bílý bod (nejsvětlejší zobrazitelné místo), případně i černý bod (nejtmavší zobrazitelné místo). Pokud tedy nepřipravujeme zrovna reprodukci obrazu nebo vzorník textilií, máme jistou libovůli. Ta se projevuje např. volbou expozice při fotografování.

Vstupní zařízení a jejich profily

Jak jsme si již řekli, pro kalibraci jakéhokoliv vstupního zařízení potřebujeme barevnou kalibrační tabulku, pomocí které změříme jeho přesnou charakteristiku a vytvoříme profil.

Pro práci se vstupními profily lze použít otevřeně kódový program SCARSE od Andreje Frolova.

Skenery

Barevnou kalibrační tabulku naskenujeme ve vhodném rozlišení a získáme obrázek, na jehož základě kalibrační program vytvoří barevný profil.

Problémy: Spektrální charakteristika výbojky nebo čidel neodpovídá vždy té předepsané. Následkem je pak barevný posun, závislý na skenovaném materiálu (tj. různé fotopapíry mají různé posuny), patrný zvlášť v oblasti neutrální šedé (viz čtyřiadvacátý díl). Pokud je kalibrační tabulka barevně posunutá, zatímco pootevřená dvířka skeneru v tmavé místnosti jsou dokonale šedá, lze téměř s jistotou usuzovat na tento problém. Posun lze kompenzovat několika způsoby – buď si pořídíme kalibrační tabulku na všech materiálech, které skenujeme (což může být velmi nákladné a problematické, zvlášť pro fotografie z minilabů), nebo vytvoříme kompenzační profil (barevný posun lze popsat analyticky), nebo problém obejdeme vytvořením souhrnného profilu film + skener (kalibrací dle vyfotografované tabulky). Barevný posun u kvalitních skenerů bývá minimální.

Většina moderních skenerů automaticky provádí kalibraci bílé. Při ní se čidla zaměří na bílý pás vložený uvnitř skeneru a nastaví svou citlivost podle naměřených hodnot. Tím se poměrně účinně předchází vzniku pruhů. Pokud se bílý pás zapráší, spolehlivě nás zbaví možnosti naskenovat světlé odstíny (případně se tím skener zcela vyřadí z provozu).

Fotoaparáty

Samotný fotoaparát asi kalibrovat nebudeme, ale zajímavá může být kalibrace filmového materiálu. Pokud nafotografujeme standardní kalibrační tabulku při určitém osvětlení, můžeme snímek použít k sestavení barevného profilu filmového materiálu.

U většiny kvalitních filmových materiálů je barevná chyba poměrně malá; záleží ovšem na zpracování (v některých minilabech lze občas nabýt dojmu, že obsluha posuzuje obrázky pod zářivkovým světlem nebo je barvoslepá).

Při kalibraci procesu negativ–pozitiv lze vytvořit kalibrační profil buď vcelku (na výsledné fotografii), nebo kalibrovat negativní i pozitivní proces zvlášť (to většinou nemá podstatný význam, nepřipravujeme-li modelové profily filmů). Podmínkou je, že kalibrační program negativní profily podporuje (v nouzi lze před kalibrací provést jednoduchou inverzi).

Zajímavou možností je přímé skenování negativů. Protože však neexistuje nic takového, jako je „standardní negativ“, je třeba kalibrovat pro každý druh filmu zvlášť. Neseženeme-li kalibrační film, musíme si jej vyrobit fotografií kalibrační tabulky. Za optimální expozici považujeme takovou, při které je tabulka nasnímána s co nejlepší linearitou.

Problémy: Kalibrační tabulku musíme fotografovat s velkou přesností. Stačí drobný odlesk, smetí na filmu, ohnutí rohu tabulky a výsledek může být zavádějící (program oznámí, že některá z barev vůbec nezapadá do barevné posloupnosti a většinou odmítne profil vytvořit). Podobně náročné je žárovkové osvětlení. Bude-li při vzdálenosti 2 m od zdroje světla vzdálenější část tabulky o pouhé 2 cm dále, bude naměřený rozdíl v osvětlení 2 %. To však nic není ve srovnání s běžným problémem levných objektivů – čočkovým efektem. Dalším komplikací je expoziční automatika ve většině fotolaboratoří.

Chceme-li se vyhnout zkreslení, způsobenému zrnitostí materiálu, je třeba nafotografovat tabulku dostatečně velkou a použít kalibrační program, který při odebírání vzorků průměruje určitou oblast barevného terčíku. V nouzi si lze vypomoci selektivním Gaussovým rozostřením.

Barevná charakteristika filmů bývá většinou upravena pro určité osvětlení (denní, nebo žárovkové). Chceme-li dosáhnout dobrých výsledků, měli bychom to respektovat nebo použít předřadný filtr. Další podmínkou je správná expozice (špatná expozice posune barvy do méně lineární oblasti více zatížené šumem). Navíc se vlastnosti filmu mírně mění s expozičním časem (již během expozice dochází v emulzi filmu k chemickým reakcím, které mění optické vlastnosti). Pokud bychom tedy chtěli být opravdu důslední, museli bychom kalibrační tabulku fotografovat při každé změně expozičních podmínek.

Zajímavostí jsou chemické látky, které umožňují provádět cosi jako barevnou kalibraci na chemické bázi. Tyto látky se souhrnně nazývají DIR (Developing Inhibition Reagent – látky brzdící vyvolávání). Do filmového materiálu se běžně přidává přesné množství určitých látek, které reagují s některou z látek uvolňovaných při vyvolávacím procesu a vytvářejí blokátor vyvolávání. Ten proniká do okolí (a ostatních barevných vrstev) a tam potlačuje vyvolávání. Výsledkem jsou výraznější barvy a jasnější barevné přechody.

Čočkový efekt

Čočkový efekt (lenses effect) postihuje mnoho levných objektivů a způsobuje, že střed obrázku je podstatně světlejší než okraje. U některých objektivů s krátkou ohniskovou vzdáleností může rozdíl světelného toku činit až desítky procent! Efekt lze poměrně snadno matematicky vykompenzovat (umí to např. SCARSE), ale na fotografování kalibrační tabulky takovým objektivem raději zapomeňte (tedy pokud nechcete fotografovat terčíky po jednom uprostřed políčka).

Tabulka č. 253

čočkový efekt
Fotografie s patrným čočkovým efektem.

a jeho korekce
A po korekci.

Lepší objektivy většinou čočkový efekt kompenzují, ovšem za cenu snížení světelnosti. Jestli si chcete ověřit, zda má váš fotoaparát také tento problém, stačí nafotografovat stejnoměrně osvětlenou neutrálně šedou desku. Pokud bude fotografie v rozích tmavší, máte smůlu.

Digitální kamery a fotoaparáty

Při kalibraci digitálních kamer a fotoaparátů je situace obdobná jako u běžných fotoaparátů. Odpadají však problémy se zrnitostí a smetím na filmu.

Našli jste v článku chybu?

28. 2. 2002 21:04

kokot (neregistrovaný)

tomu co je zde zmineno jako cockovy efekt se ve skutecnosti rika vinetace, lide z oboru by nemuseli rozumet....

27. 2. 2002 0:01

igi (neregistrovaný)

jedinou vadou je debilni obrovska reklama na zacatku. skutecne si redakce roota mysli, ze jeji stranky ctou manazeri, sekretarky a podobni lide schopni ocenit prednosti shockwavu ?

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Podnikatel.cz: Podnikatelům dorazí varování od BSA

Podnikatelům dorazí varování od BSA

Měšec.cz: Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

120na80.cz: Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

DigiZone.cz: Velká cena v Abú Dhabí: 131 ti­síc diváků

Velká cena v Abú Dhabí: 131 ti­síc diváků

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Vitalia.cz: Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Jmenuje se Janina a žije bez cukru

120na80.cz: Na ucho teplý, nebo studený obklad?

Na ucho teplý, nebo studený obklad?

Podnikatel.cz: Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Chtějte údaje k dani z nemovitostí do mailu

Vitalia.cz: Taky věříte na pravidlo 5 sekund?

Taky věříte na pravidlo 5 sekund?

Podnikatel.cz: Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Vitalia.cz: Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Potvrzeno: Pobyt v lese je skvělý na imunitu

Vitalia.cz: Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Lupa.cz: Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

Podnikatel.cz: Udávání kvůli EET začalo

Udávání kvůli EET začalo

Vitalia.cz: Láska na vozíku: Přitažliví jsme pro tzv. pečovatelky

Láska na vozíku: Přitažliví jsme pro tzv. pečovatelky

Měšec.cz: Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Měšec.cz: Jak vymáhat výživné zadarmo?

Jak vymáhat výživné zadarmo?

Root.cz: Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?

Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?