Warum nicht eine Kamera als Kolorimeter verwenden?

Um verlässliche Ergebnisse zu erzielen, ist es unbedingt erforderlich, wichtige Teile der Imaging-Pipeline zu kalibrieren - insbesondere die Computeranzeige, auf der die Bilder bearbeitet werden.

Nur wenige scheinen die Vermutung in Frage zu stellen, dass die einzig richtige Art der Kalibrierung eines Displays ein dediziertes Hardware-Farbmessgerät und zugehörige (im Allgemeinen proprietäre) Software ist. Ich frage mich, welche Ergebnisse mit etwas anderen Mitteln erzielt werden können. insbesondere die Verwendung einer (profilierten) Kamera anstelle eines speziellen Kolorimeters.

Es gibt eine Open-Source-Bibliothek namens ArgyllCMS, bei der es sich in erster Linie um ein kostenloses Farbmanagement-Tool handelt, das für die Verwendung mit dedizierten Hardware-Farbmessgeräten entwickelt wurde. Sie haben Notizen zu solchen Instrumenten gesammelt und verwenden sie mit ihrer Software. *

Es muss einen Grund geben, warum sie sich nicht einmal die Mühe machen, die Möglichkeit der Verwendung einer Kamera zu erwähnen?

http://hoech.net/dispcalGUI/ ist ein plattformübergreifendes GUI-Frontend für ArgyllCMS, das für linuxbasierte Workflows oder als Alternative zum Upselling auf Top-End-Versionen von Produkten vielversprechend erscheint, nur weil man zwei kalibrieren möchte Bildschirme zum Beispiel (obwohl ich die Kosten für die Softwareentwicklung schätze, glaube ich nicht, dass Farbmanagement etwas besonders Kompliziertes ist oder originelle Gedanken bei Entwicklern erfordert).

Ich kann sehen, dass ein Gerät, das direkt an den Bildschirm angeschlossen wird, die Auswirkungen des Umgebungslichts auf die Messwerte eliminieren kann und dass einige Geräte die Möglichkeit haben, das Umgebungslicht zu überwachen und angemessen zu kompensieren. Es ist klar, dass der Sensor in einem speziellen Farbmessgerät andere Eigenschaften als eine Kamera aufweist. Was sind die herausragenden Merkmale?

Ich habe eine Ahnung, dass wenn Ergebnisse, die für etwas ernsthafte Amateure akzeptabel sind, ohne spezielle Hardware erzielt werden könnten, diese weithin bekannt und diskutiert würden. Ich bin jedoch auch generell zynisch in Bezug auf orthodoxe Meinungen, in denen es heißt: "Du musst haben xoder du wirst nie ein richtiger sein y" - etwas, das ich fürchte, dass Internetfotografie-Foren insbesondere die Tendenz haben zu verkörpern.

Hoffentlich kann ein klares Licht auf die Angelegenheit geworfen werden. Ich denke, es könnte allgemein lehrreich sein, hier weitere Ansichten zu diesem Thema zu erhalten.

Eine Diskussion von 2005 auf der ArgyllCMS-Mailingliste über die Verwendung einer Digitalkamera zur Druckerkalibrierung

* Bemerkenswert dabei ist, dass Datacolors Geschäftsmodell besonders darauf ausgerichtet zu sein scheint, die eigenen Spyder-Produkte nicht nur anhand der Funktionalität der bereitgestellten Software zu differenzieren, sondern auch die Nutzung der Hardware durch Software von Drittanbietern zu behindern.

Das offensichtliche Problem (oder auf jeden Fall ein offensichtliches Problem) ist, dass relativ wenige Kameras den Grad an Genauigkeit und Wiederholbarkeit von Belichtungen aufweisen (sogar sehr nahe daran sind), damit sie überhaupt gut funktionieren.

Damals, als die Budgets für Zeitschriftenprüfungen dies zuließen, enthielten einige von ihnen Diagramme zur Genauigkeit der Kameraverschlusszeit. Vor allem bei kürzeren Verschlusszeiten war es ziemlich routinemäßig, eine Ungenauigkeit von 30% oder mehr festzustellen. Die Öffnungen variierten etwas weniger, waren aber immer noch ziemlich unterschiedlich. Kameras, die elektronische Verschlüsse verwenden, erzielen wahrscheinlich eine genauere Belichtungszeit, haben jedoch immer noch das gleiche Problem mit der Blende.

Beispielsweise lernt fast jeder, der einige Panoramen zusammengefügt hat, sehr schnell, dass es Routine ist , gut sichtbare "Nähte" zu haben, an denen die einzelnen Bilder zusammengefügt werden. Ein Teil davon kann auf Änderungen des Umgebungslichts zurückzuführen sein, aber ich schätze, die meisten sind auf die Belichtungsschwankungen der Kamera zurückzuführen. Sie können die Variation bei derselben Belichtung reduzieren, indem Sie mehrere Aufnahmen zusammen mitteln. Dies sagt jedoch nicht viel darüber aus, wie stark sich die Belichtung tatsächlich geändert hat, als Sie eine Änderung der Belichtung aus einer Hand vorgenommen haben sollten.

Fazit: Ich wäre sehr überrascht, wenn Sie die für die Erstellung eines aussagekräftigen Profils erforderliche Belichtungsgenauigkeit erreichen könnten. Ich wette, dass ein einigermaßen vorsichtiges Profil auf der Basis von Augäpfeln (z. B. mit dem Farb-Widget von Adobe) genauer ist als das, was Sie von den meisten Kameras erwarten können.

Es gibt ein sehr schönes Tutorial für Ihre Idee:

Überwachen Sie die Farbkalibrierung kostenlos mit Ihrer DSLR

Er passt seine Monitoreinstellungen beginnend mit den Farbtemperatureinstellungen an. Danach passt er die Farbverstärkung von Rot, Grün und Blau an, nachdem er weitere Fotos von seinem Monitor gemacht hat, die eine Farbkalibrierungskarte zeigen.

Alles wird manuell gemacht. Es wurde keine Bewerbung geschrieben. Der Typ, der das Tutorial geschrieben hat, verwendet Mac OS X und eine wahrscheinlich teure RAW-Bildbearbeitungssoftware.

Sie können hierfür Gimp verwenden , eine kostenlose (offene) Software oder RAW-Therapee oder UFRaw, die ebenfalls kostenlose (offene) Software sind und mit den meisten Kameras funktionieren. Sie arbeiten auf allen gängigen Betriebssystemen.

Ich bin sicher, dass der gesamte Prozess verbessert und verfeinert werden könnte, aber es ist ein guter Ausgangspunkt.

Camera Colorimeter ist eine App von Google Play, die die Kamera Ihres Telefons als Farbmessgerät zum Kalibrieren anderer Geräte verwendet.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.auralisoft.colorimeter

[Einige experimentelle Ergebnisse]

Mit der Rückkamera eines Nexus 6 erhalte ich sehr konsistente Aufnahmeergebnisse. Die folgenden 10 RGB-Werte des gleichen (ziemlich coolen) weißen Bildschirms eines Nexus 7 2013-Geräts und deren Standardabweichungen:

       R             G           B
  0.64074441    0.82363862  0.960373769
  0.637419746   0.823843618 0.960422471
  0.635585636   0.823491139 0.961107378
  0.637959867   0.823703707 0.960575674
  0.637286725   0.823480298 0.960555295
  0.636529085   0.826055671 0.963249426
  0.637193203   0.822952933 0.961079831
  0.635713642   0.824445067 0.962552416
  0.637704785   0.82248129  0.961555964
  0.635952103   0.82470173  0.962591767
  -------------------------------------

Mittelwert 0,63720892 0,823879407 0,961406399

Stdev 0.00142383 0.00094581 0.000989068

Ich habe kein anderes Nexus 6 zum Ausprobieren, und ein anderes Nexus 7-Gerät wird ohne Zweifel leicht unterschiedliche (aber selbstkonsistente) Ergebnisse liefern. Uns interessiert nicht, wie die Fotos aussehen oder wie verrauscht sie sein können, sondern ob wir einen guten RGB-Messwert erhalten, der über viele Pixel gemittelt wird. Da Kamerahandys über elektronische Verschlüsse verfügen, besteht kein Konsistenzproblem im Zusammenhang mit mechanischen Verschlüssen in Spiegelreflexkameras, die auf anderen Postern hier besprochen werden.

[Aktuelle Ergebnisse]

Hier einige Ergebnisse vor und nach der Kalibrierung.

Ich habe die Kamera auf einem Nexus 6 verwendet, um ein Xperia C4-Telefon zu kalibrieren, und dann das Xperia-Display vor und nach der Kalibrierung mit einem Datacolor Spyder 4-Farbmessgerät gemessen.

Die einzige Kalibrierung, die mit der Kamera des Nexus 6 durchgeführt wurde, bestand darin, über die Menüoption "Capture white point" der Camera Colorimeter-App einen Referenz-D65-Weißpunkt zu erhalten. Der Referenz-D65-Weißpunkt stammte von einem anderen Display, das mit dem Spyder 4-Kolorimeter kalibriert wurde.

Als erstes ist die nicht kalibrierte Gammakurve des Xperia C4 (gelb):

Die Cyan-Linie ist das durchschnittliche Gamma. Die weiße Kurve ist das Ziel-sRGB-Gamma. Das nicht kalibrierte Gamma des Xperia C4 ist zu niedrig und weicht stark vom sRGB-Ziel ab.

Hier ist die Gammakurve des Xperia C4 nach der Kalibrierung, die der Ziel-sRGB-Kurve viel genauer folgt:

Als nächstes folgt ein grafischer Vergleich zwischen deltaE (2000) -Fehlern für verschiedene Graustufen vor und nach der Kalibrierung. Der durchschnittliche DeltaE-Fehler fiel nach der Kalibrierung von 3,06 auf 142.

In den folgenden CIE-Diagrammen sind der Farbumfang (weißes Dreieck) und die Sättigungsbereiche (kleine durchgezogene Kreise) vor und nach der Kalibrierung dargestellt. Das schwarze Dreieck ist die Ziel-sRGB-Farbskala. Die kleinen Quadrate sind die Sättigungsziele.

Vor der Kalibrierung:

Nach der Kalibrierung:

Im folgenden Diagramm werden die durchschnittlichen DeltaE-Fehler vor und nach der Kalibrierung für die Sättigungspunkte der einzelnen Primär- und Sekundärfarben sowie die durchschnittlichen DeltaE-Gesamtfehler für alle Farben verglichen:

Der durchschnittliche DeltaE-Gesamtfehler sank von 3,69 auf 2,30.

Der Grund dafür ist, dass die spektralen Eigenschaften einer Kamera in der Regel nicht mit denen eines menschlichen Beobachters übereinstimmen (Eine Kamera mit solchen Eigenschaften ist ungewöhnlich, in der Regel recht teuer und wird für bestimmte Aufgaben wie die Prüfung der Gleichmäßigkeit von Anzeigen usw. verwendet).

Ein Farbmessgerät ist so konzipiert, dass es eine dem Standardbeobachter entsprechende spektrale Empfindlichkeit aufweist, und es werden Maßnahmen ergriffen, um eine nachvollziehbare Farbgenauigkeit sicherzustellen. Kamerahersteller möchten, dass ihre Bilder gut aussehen.

Wie in allen Dingen, neigen Sie dazu, das zu bekommen, wofür Sie bezahlen. Viele der billigen Kolorimeter sind nicht besonders gut.

Ich kann keine technische Antwort geben, aber ich habe dies als Experiment durchgeführt. Ich habe meine DSLR verwendet, um die Farbleistung meines Monitors zu messen, nachdem ich mit den verzerrten und inkonsistenten Ergebnissen meines speziellen Kolorimeters frustriert war. Es ist eine sehr benutzerfreundliche Methode zur Kalibrierung Ihres Monitors, bietet jedoch letztendlich eine genauere Lösung als das "professionelle" Gerät (das möglicherweise defekt ist), zumindest was das Sehen und die Konsistenz bei der Aufnahme von mehr Testbildern betrifft.

Dies ist tatsächlich eine sehr interessante Frage.

Nachteile

Sie können Ihre Kamera benutzen, aber die Probleme sind:

• Die Kamera ist wahrscheinlich nicht selbst kalibriert. Sie können verschiedene Weißabgleicheinstellungen wählen, ich würde wahrscheinlich für die "Sonne" gehen.

• Das Objektiv hat einen eigenen Farbstich. Wahrscheinlich können Sie aus nächster Nähe ohne Objektiv fotografieren. Kameras können jedoch einen Farbstich auf dem Sensor haben.

• Sie benötigen noch ein Referenzziel. Mit welchem ​​Weiß fotografieren Sie zum Beispiel?

• Die Belichtungswerte. Hier wird es etwas komplizierter. Woher wissen Sie, wie gut Ihr Ziel belichtet ist?

Für ein standardisiertes Ergebnis würde ich eine sehr kurze Verschlusszeit wählen. Ungefähr 1/2 Sekunde.

Der Link, den Erik gepostet hat, ist interessant. Es muss jedoch an Ihre Bedürfnisse angepasst werden.

Vorteile

Ich denke, eine Kamera kann in einigen Situationen verwendet werden, zum Beispiel um zwei benachbarte Monitore abzugleichen, wobei einer als Referenz dient.

Hiermit kann der Weißpunkt eines Monitors definiert werden.

Wenn Sie jedoch keine professionelle Lösung benötigen, können Sie die normalen Controller Ihrer Grafikkarte verwenden. Ich habe hier ein einfaches Tutorial gemacht. http://www.otake.com.mx/Apuntes/ColorCalibration/ColorCalibration.phtml

Das Problem ist, dass Sie diese Werte nur mit einer Gammafunktion manipulieren können.

Neu hier. Ich habe seit 16 Jahren lange "Gespräche" über Farbmanagement mit DTPern, professionellen Druckereien und Fotografen geführt. Bevor ich digital druckte, versuchte ich es mit Farbdruck, aber als Perfektionist beschloss ich, die Pro Labs so gut wie möglich arbeiten zu lassen und bei Bedarf Nachdrucke anzufertigen.

Ich kam schreiend und trat in das digitale Zeitalter ein. Das Verständnis von Licht und der Wechsel von Rot nach Blau und zurück innerhalb von 24 Stunden ist für das Verständnis des Farbmanagements von entscheidender Bedeutung. Als erster professioneller Druckauftrag ging ich zum Drucker und fragte die Layouter, ob ich eine Kopie ihres Druckerprofils zum Einbetten in das Bild erhalten könne. Sie sagten mir, es sei egal, welches Profil ich verwendet habe, solange ich das Bild in CMYK konvertiert habe. Seit dem Aufkommen des PDF-Formats ist auch die Konvertierung in CMYK nicht mehr erforderlich.

Hier ist deine Antwort. Die Verwendung Ihrer Kamera als Farbmessgerät ist nicht erforderlich. Ja, wie in einem anderen Beitrag erwähnt, ist der Farbsensor vorwiegend auf das rote Ende des Spektrums eingestellt. Andere haben die visuelle Bestimmung der richtigen Farbbalance erwähnt. Die meisten Menschen können den Unterschied zwischen Crimson Red (Roll Tide) und Cardinal Red (Woo Pig Sooie) nicht erkennen. Die meisten Menschen wissen nicht, dass Licht eine Farbtemperatur hat. Und dass die Verwendung von Filtern das Erscheinungsbild des Bildes erwärmen oder kühlen kann.

Ich habe vor Jahren einige Farbprofile von der Color Consortium-Website abgerufen und verwende diese Profile mit meiner gesamten Software und Hardware. Mit dem an meine Windows-Box angeschlossenen Monitor habe ich die RGB-Einstellungen auf jeweils 50% eingestellt. Dann machte ich einen Druck und passte die Helligkeit des Monitors an die Dichte des Drucks an (nachdem ich die Tinte vollständig trocknen ließ). Ich habe dann die notwendigen "Helligkeit" -Anpassungen vorgenommen, einen weiteren Druck gemacht und die Monitorhelligkeit auf den Druck zurückgesetzt.

Ich habe akzeptable Ausdrucke von meinen Low-End-Epson-Druckern in professionellen Druckereien erhalten. Mir wurde von Fachleuten gesagt, dass ein Monitor mit Farbprofil, ein Scanner, eine Kamera usw. ein Muss für professionelle Ergebnisse sind. Das ist wahr. Sie müssen eine 5000K-Beleuchtung (niedrige Stufe) haben, schwarze Kleidung tragen, die Wände Ihres Arbeitsbereichs mit 18 Prozent Grau streichen und das Endprodukt unter derselben 5000K-Beleuchtung betrachten, um die richtige Farbe zu sehen.

Frage: Wenden Barnes and Nobel, Borders oder ein anderer Zeitschriften- und Buchhändler diese Bedingungen an? Ein bisschen schwierig für einen Outdoor-Kiosk, die Beleuchtung so zu verwalten, dass die Leute die veröffentlichten Farben richtig sehen können, weißt du nicht. Entschuldigung für den Sarkasmus.

Die Kamera ist ein Reflected Light Recording Instrument. Es ist kein Instrument zur Messung der Farbtemperatur von Licht, mit dem der RLRI-Bediener Farbkorrekturfilterentscheidungen treffen kann und sollte. Außerdem kann man unter den aktuellen Lichtverhältnissen immer einen benutzerdefinierten Weißabgleich durchführen, um die Farbtemperatur zu korrigieren, die die Kamera sieht. Ein Kolorimeter ist ein professionelles Instrument, um der Arbeitskraft und ihren Kunden Geld zu sparen, da sie sich nicht die Zeit nehmen müssen, die für jeden Standort und jede Änderung der Beleuchtung erforderlich ist, um den Weißabgleich der Kamera durchzuführen.

Prost!

Es muss einen Grund geben, warum sie sich nicht einmal die Mühe machen, die Möglichkeit der Verwendung einer Kamera zu erwähnen?

• Ungenauigkeit?
• Komplexität?
• Notwendigkeit, die Kamera zuerst zu kalibrieren?
• Die Kamera kann für diesen Zweck nicht ordnungsgemäß kalibriert werden (Kameras werden normalerweise nur mit ColorChecker mit reflektierenden Farben kalibriert)?
• Unfähigkeit, Reflexionen zu beseitigen?
• Zu viel Rauschen beim Messen von Dunkelwerten?

Bemerkenswert dabei ist, dass das Geschäftsmodell von Datacolor in besonderem Maße darauf ausgerichtet zu sein scheint, die eigenen Spyder-Produkte nicht nur anhand der Funktionalität der bereitgestellten Software zu differenzieren, sondern auch die Nutzung der Hardware durch Software von Drittanbietern zu behindern.

Ich kenne DataColor nicht, aber mit Argyll können X-Rite-Kolorimeter und Spektrophotometer verwendet werden.

Physikalisch ist Farbe eine Funktion eines kontinuierlichen Wellenlängenspektrums. Die Farbkalibrierung muss im Farbraum der spektralen Reaktionen der Rezeptoren des menschlichen Auges funktionieren. Wenn die Sensoren / Filter einer Kamera genau zu diesen passen würden, müssten wir uns nicht so sehr mit dem Weißabgleich befassen, wie wir es tun.