Alles over monitorkalibratie

Nauwkeurige meting vormt de basis voor kalibratie

Ontdek alles over exacte tonaliteitscurven. Zo doen professionals het:

Bij LCD’s kan de helderheidsgraad in relatie tot het beeldsignaal per module verschillen. Vaak voldoen ze totaal niet aan de gewenste gammafunctie. De tonaliteitscurven verlopen vaak S-vormig. Daarbij komt ook nog eens dat de curven voor rood, groen en blauw bij elke module een verschillend verloop hebben. Wanneer dan een testafbeelding met grijswaarden wordt gebruikt, komen duidelijk afwijkende kleurgebieden en een ongelijkmatig verloop naar voren.

Andere monitoren (links) vs. Eizo ColorEdge-monitoren (rechts) – 1) Afname tonaliteit; 2) Afname Shading

De precieze correctie kan alleen met behulp van bijzondere en kostbare meetapparatuur exact worden vastgesteld en aangepast. Traditionele colorimeters en spectrofotometers zijn vaak onnauwkeurig, met name wat betreft diepte en donkere middentonen. Hier komt overigens een lastig probleem om de hoek kijken als gebruikte testhulpprogramma’s en benchmarks gebaseerd zijn op kalibraties en metingen met colorimeters en spectrofotometers. Bij de tooncorrectie en de benchmark wordt dan uitgegaan van precies dezelfde meetfout, maar de kleurnauwkeurigheid van het scherm is daarentegen slechts schijnbaar goed ingesteld.

Daarom kiest EIZO voor een andere benadering, in plaats van alleen te vertrouwen op colorimeters en spectrofotometers voor het corrigeren van de tonaliteitscurves bij LCD-modellen. Vanwege de hoge kosten is het echter niet realistisch om Color Analyzer toe te passen aan gebruikerszijde. Daarom is EIZO ertoe overgegaan om de tonaliteitscurve voor elke ColorEdge-monitor al af fabriek te corrigeren. Elke basiskleur wordt daarbij op 255 compensatiepunten nauwkeurig aangepast. Daardoor wordt op het volledige grijswaardenscala, van zwart tot wit, een consistente kleurtemperatuur gerealiseerd. Hierdoor is de kleurreproductie bij elke afzonderlijke EIZO ColorEdge-monitor identiek, exact en betrouwbaar.

Wanneer de gebruiker op locatie naderhand de kalibratie aanpast, wordt het gewenste witpunt aan de hand van een combinatie van metingen en berekeningen ingesteld op de grijze as. Omdat de fabriekskalibratie uiterst nauwkeurig is, vormt deze een betrouwbare basis voor de kalibratie.

Dankzij de Minolta Color Analyzer is de kleurreproductie bij elke afzonderlijke EIZO ColorEdge-monitor identiek, exact en betrouwbaar.

Bij LCD’s kan de helderheidsgraad in relatie tot het beeldsignaal per module verschillen. Dit heeft ook invloed op het witpunt. U kunt dit tegengaan met behulp van kalibratie.

In principe zijn er drie methoden voor kalibratie. De eenvoudigste methode is de softwarekalibratie, bijvoorbeeld zoals Apple ColorSync, Adobe Gamma Loader, Logo Loader. De software stuurt dan de kleurweergave aan, doorgaans binnen een breedte van 8-bits van de Look-Up-Table van de grafische kaart. Vaak leidt dit echter tot afname of versmelting van tonaliteit en deze methode wordt dan ook niet nader toegelicht.

Een betere methode is de hardwarekalibratie. Deze methode zorgt ervoor dat de LUT van de monitor wordt aangestuurd omdat deze een groter kleurenpalet omvat en kleuren en tinten kan “ontwarren”. Hardwarekalibratie kan in twee soorten worden onverdeeld. De eerste, eenvoudige manier is uitsluitend gebaseerd op het gebruik van in de handel verkrijgbare colorimeters en spectrofotometers. Omdat de meetnauwkeurigheid bij donkere tinten niet bijzonder goed is, wordt de zwartwaarde iets verhoogd. De correcties worden meestal door de eigen software van de fabrikant geconfigureerd in de LUT van de monitor.

EIZO maakt voor hardwarekalibratie gebruik van eigen, speciaal voor mediavoorbereiding ontwikkelde ColorEdge-monitoren met twee LUT’s en hierin ligt het essentiële voordeel ten opzichte van andere methoden. In de ene LUT worden de eigen afzonderlijke instellingen voor witpunt en gamma opgeslagen. De andere LUT bevat de instellingen van de fabriekskalibratie. In principe geeft EIZO er de voorkeur aan om alleen de fabriekskalibratie te gebruiken. De tonaliteitcurve is in deze kalibratie op zijn allernauwkeurigst en bij kalibratie wordt dan alleen het witpunt aangepast.

Toch hebt u de mogelijkheid om desgewenst de „grijsbalans“ te wijzigen met behulp van ColorNavigator. Bij deze procedure worden meerdere steunwaarden uit de grijswaardenschaal in de LUT-aansturing en het profiel opgenomen. In dat opzicht biedt EIZO dus nog alternatieve kalibratiemethode, namelijk door de fabriekskalibratie te combineren met on-site kalibratie waarbij u de “grijsbalans” kunt aanpassen. Daarbij moet wel opgemerkt worden dat ook bij deze methode de zwartwaarde licht verhoogd dient te worden.

In de onderstaande grafiek worden de tonaliteitscurves van verschillende schermen weergegeven. De meting is uitgevoerd met een Minolta CS1000-meetapparaat. Zowel apparatuur van fabrikant A als fabrikant B laat over het geheel genomen onregelmatig golvende lijnen en onjuistheden zien bij de diepste toonwaarden. Dit toont duidelijk aan dat hier alleen de eenvoudige methode voor hardwarekalibratie is gebruikt.

De tonaliteitswaarden van EIZO-apparatuur verlopen daarentegen vloeiend en komen veel dichter bij de gewenste helderheidswaarden.

Bij LCD’s verschilt per module de helderheidsgraad in relatie tot het beeldsignaal. Ook de kleurmenging (additie) van rood, groen en blauw is bij elke module anders. Dit kan alleen met behulp van bijzondere meetapparatuur exact worden vastgesteld en aangepast. Daarom stelt EIZO af fabriek bij elk ColorEdge-model de kleuren en de tonaliteitscurve op maar liefst 343 steunpunten in, en voor elke basiskleur. Daardoor wordt op het volledige grijswaardenscala een consistente kleurtemperatuur gerealiseerd. Kleurafwijkingen treden gewoonlijk op bij een waarde van 0,34 Δe. Hierdoor is de kleurreproductie bij elke afzonderlijke EIZO ColorEdge-monitor identiek, exact en betrouwbaar.

Dankzij de 16-Bit-Look-Up-Table realiseren de ColorEdge-beeldschermen beeldsignalen in een resolutie met een nauwkeurigheid van 1/65-duizendste. Vooral bij donkere kleurtonaliteiten blijven zo kleurnuances en beeldstructuur in tact. Deze betrouwbare en exacte weergave vermindert het aantal benodigde correctiestappen. Zo bespaart u waardevolle productietijd. Om een bijzonder nauwkeurige kalibratie te kunnen uitvoeren, combineert EIZO bij de meeste apparaten de kleurtoewijzing met een driedimensionale Look-Up-Table (3D LUT). Op die manier kan de additie van de basiskleuren voor elke kleur uiterst nauwkeurig worden ingesteld.

Het in ColorEdge LCD-monitoren geïntegreerde circuit (ASIC) voor kleurberekening en kalibratie omvat twee correctie tabellen (LUT’s). In de 16-Bit-Look-Up-Table zijn de gewenste doeleigenschappen opgeslagen, zoals witpunt en gamma voor de gebruikerskalibratie. De andere LUT, de Rear-LUT, omvat compensatiewaarden voor ongewenste LCD-tonaliteitswaarden. Onderstaande figuur toont de werking van de drie belangrijkste processen en laat het signaalverloop zien – conform het kleurbeheer in de monitor.

Schematische weergave van de werking van de drie belangrijkste processen en het signaalverloop – het kleurbeheer in de monitor

In de Front LUT wordt het gewenste witpunt aan de hand van een combinatie van metingen en berekeningen ingesteld op de grijze as. De doeleigenschappen van g (bijvoorbeeld 1,8) kunnen wiskundig worden bepaald. Des te nauwkeuriger de berekening – EIZO maakt gebruik van een 16-Bit-Look-Up-Table – des te nauwkeuriger en vloeiender zijn de daaruit voortkomende eigenschappen van g.

Conversie van de kleurruimte: Wanneer na configuratie van de doeleigenschappen van g de juiste kleurtemperatuur nog niet is bereikt, wordt ook de kleurtemperatuur wiskundig bepaald. Ook hierbij geldt dat: des te nauwkeuriger de berekening is, des te dichter de beoogde kleurtemperatuur de doelwaarde zal benaderen.

In de Rear-LUT worden afwijkingen in afzonderlijke LUT-waarden gecompenseerd. Deze stap zorgt ervoor dat ongewenste eigenschappen van LCD-tonaliteit (S-vormige curves) worden verholpen en dat zorgt ervoor dat vloeiende g-eigenschappen worden gerealiseerd.

bron: https://www.eizo.be/nl/kleurenbeheer-kalibratie/alles-over-monitorkalibratie