Amatorska kalibracja monitora

Amatorska kalibracja monitora Korekta charakterystyk przenoszenia


Galeria

Korekta charakterystyk przenoszenia
1. Wstęp 2. Teoria 2.1. Temperatura barwowa 2.2. Poziom czerni, punkt odcięcia bieli 2.3. Współczynnik gamma 2.4. Balans szarości 2.5. Profile ICC 2.6. Tor wizyjny komputera 3. Praktyka 3.1. Regulacja temperatury barwowej 3.2. Korekta charakterystyk przenoszenia 3.3. Przygotowanie profilu ICC

3.2. Korekta charakterystyk przenoszenia

Celem naszych działań będzie taka regulacja jaskrawości, kontrastu i współczynników gamma aby wzorzec kalibracyjny dla gamma 2.2 wyglądał możliwie jednolicie szaro:

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: monitor skalibrowany poprawnie.

Wszelkie przebarwienia świadczą o tym, że monitor odchyla się od normy: ma nieprawidłowy współczynnik gamma, źle ustawiony poziom czerni, ograniczoną dynamikę w zakresie bieli lub zaburzony balans bieli.

Dwa pionowe paski wycięte z wzorca widoczne po prawej stronie przedstawiają fragment używany do regulacji poziomu czerni:

Na górnym pasku powinniśmy móc dostrzec ledwo widoczne ciemnoszare kwadraty na czarnym tle.
Dolny pasek powinniśmy widzieć jako całkowicie czarny.

Różnice te zostały sztucznie uwypuklone: w rzeczywistości pasek górny ledwo się różni od dolnego.

Regulacja poziomu czerni

Monitor CRT

Regulatorem "jaskrawość" staramy się doprowadzić dwa pionowe prostokąty widoczne po prawej stronie wzorca do stanu, w którym na górnym prostokącie powinniśmy móc z ledwością rozróżnić ciemnoszare kwadraty na czarnym tle. Dolny prostokąt powinien być przy tym całkowicie czarny:

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: monitor skalibrowany poprawnie.

Monitor LCD

Wszystko zależy od tego, czy regulacja jaskrawości odbywa się przez zmianę natężenia światła emitowanego przez lampy podświetlające (większość monitorów), czy też przez zmianę przepuszczalności matrycy LCD (zwykle najtańszy sprzęt).

Aby to sprawdzić, zmniejszamy jaskrawość obserwując przy tym wzorzec kalibracyjny. Jeśli widoczne na wzorcu proporcje barw nie zmieniają się, to jaskrawość jest regulowana przez zmianę intensywności świecenia lamp podświetlających.

Jeżeli barwy zmieniają się tak jak na rysunku poniżej, to znaczy w dolnej części wzorca pojawiają się pasma w trzech barwach podstawowych RGB i w miarę zmniejszania jaskrawości zwiększają swoje nasycenie, to znaczy, że regulacja odbywa się przez zmianę przepuszczalności matrycy LCD.

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: zmiana poziomu czerni pod wpływem regulacji jaskrawości.

W tym drugim przypadku regulujemy poziom czerni monitora LCD tak samo jak monitora CRT.

W monitorach LCD należących do pierwszej grupy musimy posłużyć się programem Gamma Panel:

Program Gamma Panel: wartości domyślne.

Stan początkowy: w tablicach LUT karty graficznej jest zapisana zależność liniowa (wykres w czarnym okienku po prawej).

Program Gamma Panel: pierwszy krok regulacji poziomu czerni - korekta jaskrawości.

Za pomocą suwaka "Brightness" ustawiamy wyświetlany obraz w taki sposób, aby dwa pionowe prostokąty wzorca kalibracyjnego służące do regulacji poziomu czerni były odwzorowane prawidłowo. Zielony znaczek symbolizuje satysfakcjonującą wartość.

Niestety nie wykorzystujemy teraz dynamiki monitora, co symbolizuje czerwony znaczek. Maksymalna wielkość składowych RGB wysyłanych do monitora wtedy, gdy w pamięci karty graficznej zapisane jest RGB=255,255,255, zostaje zmniejszona o wartość zaznaczoną na czerwono.

Program Gamma Panel: korekta dynamiki (kontrast).

Korygujemy więc spadek dynamiki z pomocą suwaka "Contrast". RGB=(255,255,255) w pamięci karty graficznej będzie teraz odpowiadać wartościom maksymalnym, przekazywanym do monitora. Niestety zmienia się poziom czerni (czerwony pasek u dołu).

Musimy to skorygować z pomocą suwaka "Brightness". Ponieważ spowoduje to lekką zmianę dynamiki - znów korygujemy suwakiem "Contrast".
Operacje te musimy powtórzyć kilkakrotnie aż do skutku.

Program Gamma Panel: regulacja poziomu czerni - rezultat końcowy.

Stan końcowy: właściwa korekta poziomu czerni (zielona kreska u dołu) i w pełni wykorzystana dynamika (zielony znaczek u góry).

Korekta poziomu odcięcia bieli

Efekt odcięcia bieli występuje stosunkowo rzadko, niemniej powinniśmy być na niego przygotowani. W szczególności może się pojawić wtedy gdy nieco przesadzimy z kontrastem w programie Gamma Panel podczas regulacji poziomu czerni.

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: odcięcie najwyższych odcieni bieli.

Obraz wzorca kalibracyjnego widoczny powyżej powstanie wtedy, gdy wartościom od 240,240,240 - 255,255,255 będzie odpowiadać maksymalne natężenie światła emitowanego przez monitor, czyli jednolita biel zamiast stopniowanych odcieni szarości.

Korekta jest prosta: regulatorem monitora zmniejszamy kontrast tak, aby znikły pasma CMY widoczne w górnej części wzorca.

Jeśli przebarwienie powstało jako rezultat wcześniejszej korekty poziomu czerni z użyciem programu Gamma Panel, to wtedy minimalnie zmniejszamy kontrast suwakiem "Contrast" aż przebarwienia znikną.

Regulacja współczynnika gamma

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: gamma monitora równa 2.5.

Powyższy obraz będzie widoczny na monitorze, którego współczynnik gamma wynosi 2.5. Na wzorcu będziemy widzieć trzy pasma w kolorach pochodnych CMY, tym intensywniejsze im bardziej współczynnik gamma monitora przekracza wartość 2.2.

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: gamma monitora równa 2.0.

Na monitorze, którego współczynnik gamma wynosi 2.0 będziemy widzieć trzy pasma w kolorach podstawowych RGB, tym intensywniejsze im bardziej współczynnik gamma monitora będzie mniejszy niż wartość 2.2.

Monitor CRT

Korzystając z programu Gamma Panel regulujemy współczynnik gamma dla trzech kanałów jednocześnie ("Linked"), tak ustawiając suwak "Gamma" aby wzorzec kalibracyjny był możliwie jak najbardziej wolny od przebarwień CMY/RGB.

Monitor LCD

Musimy pamiętać o wąskim gardle, jaki stanowi 8-bitowy interfejs DVI lub wejściowy przetwornik analogowo-cyfrowy.

Pierwszym krokiem jest ustawienie współczynnika gamma z menu OSD monitora w taki sposób, aby wzorzec kalibracyjny wykazywał najmniejsze odchylenia od normy. Podczas takiej zgrubnej regulacji korzystamy z wewnętrznych tablic LUT monitora, które mogą pracować z większą precyzją: np. 10-bitową (patrz teoria).

Regulacji końcowej dokonujemy tak jak dla monitorów CRT - z pomocą programu Gamma Panel

Jeśli monitor nie posiada regulacji współczynnika gamma w menu OSD, to wtedy musimy się niestety zadowolić tylko tym co oferuje program Gamma Panel i przeprowadzić regulację tak jak dla monitora CRT. Z powodu ograniczonej do 8-bitów/kanał głębi kolorów na łączu karta-monitor, musimy się liczyć ze zwiększonym prawdopodobieństwem występowania pasm przy wyświetlaniu łagodnych przejść tonalnych (gradientów).

Korekta balansu szarości

Omówimy ją na dwóch przykładach: monitora, w którym współczynnik gamma dla kanału zielonego jest większy niż dla pozostałych dwóch, oraz dla monitora w którym współczynnik ten jest większy dla kanału niebieskiego. W obydwu przypadkach oznacza to zmniejszenie intensywności odpowiednio: kanału G lub B, spowodowane np. utratą emisji (monitor CRT) lub nieliniowościami panelu LCD.

W pierwszym przypadku, charakterystyka dla kanału zielonego odpowiada gamma 2.5, podczas gdy dla pozostałych jest poprawna:

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: zaburzony balans szarości - gamma kanału zielonego równa 2.5, pozostałych 2.2.

Na wzorcu kalibracyjnym widzimy purpurowe przebarwienie spowodowane niedostatkiem koloru zielonego. W programie Gamma Panel musimy zwiększyć współczynnik gamma dla kanału zielonego do wartości 1.13, co skompensuje wartość 2.5, zgodnie z zależnością 2.5/1.13 = 2.2:

Program Gamma Panel: balans szarości - korekta gamma dla kanału zielonego.

W drugim przypadku, charakterystyka dla kanału niebieskiego odpowiada gamma 2.8, podczas gdy dla pozostałych jest poprawna:

Wzorzec kalibracyjny gamma=2.2: zaburzony balans szarości - gamma kanału niebieskiego równa 2.8, pozostałych 2.2.

Na wzorcu kalibracyjnym widzimy żółtawe przebarwienie spowodowane niedostatkiem koloru niebieskiego. W programie Gamma Panel musimy zwiększyć współczynnik gamma dla kanału niebieskiego do wartości 1.27, co skompensuje wartość 2.8, zgodnie z zależnością 2.8/1.27 = 2.2:

Program Gamma Panel: balans szarości - korekta gamma dla kanału niebieskiego.

W praktyce niczego nie obliczamy: odpowiednie korekty ustalamy eksperymentalnie, obserwując wzorzec kalibracyjny i jednocześnie regulując parametry "Gamma", "Brightness" oraz "Contrast", niezależnie dla trzech kanałów RGB.

Zapis parametrów, katalog autostart

Regulacje jakich dokonaliśmy za pomocą programu Gamma Panel należy zapisać korzystając z przycisku "Save as". Po umieszczeniu skrótu do programu w katalogu "Autostart", zapisane korekty będą automatycznie ładowane do tablic LUT karty graficznej po każdym uruchomieniu komputera.


Webmaster: Wojciech Gazda Utworzono: 2006-12-19 Ostatnia aktualizacja: 2007-01-29		Odwiedzin: