Почему бы не использовать камеру в качестве колориметра?

Очевидная проблема (или , во всяком случае , очевидная проблема) заключается в том, что относительно немногие камеры имеют (даже очень близкие) степень точности и повторяемости экспозиции, чтобы все работало хорошо.

Раньше, когда это позволял бюджет обзоров журналов, некоторые из них включали графики точности выдержки камеры. Особенно при более коротких выдержках было довольно обычным делом увидеть погрешность в 30% и более. Диафрагмы варьировались чуть меньше, но все же совсем немного. Камеры, использующие электронные затворы, вероятно, обеспечивают более точное время экспозиции, но по-прежнему имеют ту же проблему с диафрагмой.

Например, почти каждый, кто сшивал несколько панорам, очень быстро понимает , что хорошо видны «швы», где отдельные изображения сшиваются вместе. Отчасти это может быть связано с изменениями окружающего освещения, но я предполагаю, что в основном это связано с изменением экспозиции камеры. Вы можете уменьшить вариацию при одной и той же экспозиции, усредняя несколько снимков вместе, но это мало что скажет вам о том, насколько экспозиция действительно изменилась, когда вы сделали то, что должно было быть (скажем) однократным изменением экспозиции.

Итог: я был бы очень удивлен, если бы вы могли хотя бы приблизиться к точности экспозиции, необходимой для создания значимого профиля. Могу поспорить, что достаточно тщательный профиль на основе глазного яблока (например, с использованием цветного виджета Adobe) будет более точным, чем то, что вы могли бы получить от большинства камер.

Camera Colorimeter – это приложение в Google Play, которое использует камеру вашего телефона в качестве колориметра для калибровки других устройств.

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

[Некоторые экспериментальные результаты]

Я получаю очень стабильные результаты захвата с помощью задней камеры на Nexus 6. Ниже приведены 10 захваченных значений RGB одного и того же (довольно крутого) белого экрана на устройстве Nexus 7 2013 года и их стандартные отклонения:

       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
  -------------------------------------

Среднее 0,63720892 0,823879407 0,961406399

Stdev 0,00142383 0,00094581 0,000989068

У меня нет другого Nexus 6, чтобы попробовать, а другое устройство Nexus 7, несомненно, даст немного другие (но самосогласованные) результаты. Нас интересует не то, как выглядят фотографии или насколько они могут быть шумными, а то, сможем ли мы получить хорошее значение RGB, усредненное по многим пикселям. Поскольку в телефонах с камерами есть электронные затворы, нет проблем с согласованностью, связанных с механическими затворами в зеркальных фотокамерах, которые обсуждались здесь другими авторами.

[Фактические результаты]

Вот некоторые результаты до и после калибровки.

Я использовал камеру Nexus 6 для калибровки телефона Xperia C4, а затем измерил дисплей Xperia до и после калибровки с помощью колориметра Datacolor Spyder 4.

Единственная калибровка, выполненная на камере Nexus 6, заключалась в предоставлении ей эталонной точки белого D65 через пункт меню «Захват точки белого» в приложении «Колориметр камеры». Эталонная точка белого D65 была взята с другого дисплея, откалиброванного с помощью колориметра Spyder 4.

Прежде всего, это некалиброванная гамма-кривая Xperia C4 (желтая):

Голубая линия — средняя гамма. Белая кривая — это целевая гамма sRGB. Неоткалиброванная гамма Xperia C4 слишком низкая и сильно отклоняется от цели sRGB.

Вот гамма-кривая Xperia C4 после калибровки, которая намного ближе соответствует целевой кривой sRGB:

Далее следует графическое сравнение ошибок deltaE (2000) для различных уровней серого до и после калибровки. Средняя ошибка deltaE снизилась с 3,06 до 142 после калибровки.

Вот диаграммы CIE, показывающие цветовую гамму (белый треугольник) и диапазоны насыщенности (маленькие сплошные кружки) до и после калибровки. Черный треугольник — это целевая гамма sRGB. Маленькие квадраты — это целевые показатели насыщенности.

Перед калибровкой:

После калибровки:

Наконец, на следующем графике сравниваются средние ошибки deltaE до и после калибровки для точек насыщения отдельных основных и вторичных цветов, а также общие средние ошибки deltaE для всех цветов:

Общая средняя ошибка deltaE снизилась с 3,69 до 2,30.

Есть очень хороший пошаговый учебник для вашей идеи:

Бесплатная калибровка монитора с помощью вашей цифровой зеркальной фотокамеры

Он регулирует настройки своего монитора, начиная с настроек цветовой температуры. После этого он регулирует усиление красного, зеленого и синего цветов, сделав еще несколько фотографий своего монитора, показывающих диаграмму калибровки цветов.

Все делается вручную. Заявление не писалось. Парень, который написал учебник, использует Mac OS X и, вероятно, дорогое программное обеспечение для редактирования изображений RAW.

Для этого вы можете использовать Gimp , который является бесплатным (открытым) программным обеспечением, или RAW-Therapee или UFRaw , которые также являются бесплатными (открытыми) программами и работают с большинством камер. Они работают на всех распространенных операционных системах.

Я уверен, что весь процесс можно улучшить и усовершенствовать, но это хорошая отправная точка.

Основная причина заключается в том, что спектральные характеристики камеры обычно не такие, как у человека-наблюдателя (камера с такой характеристикой необычна, обычно довольно дорога и используется для конкретных задач, таких как проверка однородности дисплеев и т. д.).

Колориметр спроектирован так, чтобы иметь спектральную характеристику, соответствующую стандартному наблюдателю, и принимаются меры для обеспечения степени прослеживаемой точности цветопередачи. Производители фотоаппаратов хотят, чтобы их снимки выглядели хорошо.

Как и во всем, вы, как правило, получаете то, за что платите. Многие из дешевых колориметров не очень хороши.

На самом деле это очень интересный вопрос.

Минусы

Вы можете использовать свою камеру, но есть проблемы:

• Возможно, камера сама не откалибрована. Вы можете выбрать разные настройки баланса белого, я бы, наверное, выбрал «солнце».

• Объектив имеет цветовой оттенок сам по себе. Наверное можно снимать без объектива на очень близком расстоянии. Но камеры могут иметь цветовой оттенок на сенсоре.

• Вам все еще нужна эталонная цель. Например, какой белый вы собираетесь фотографировать для сравнения?

• Экспозиционные ценности. Здесь все становится сложнее. Как узнать, насколько хорошо освещена ваша цель?

Для более стандартизированного результата я бы выбрал очень низкую скорость затвора. Около 1/2 секунды.

Ссылка, размещенная Эриком, интересна. Но его нужно адаптировать в соответствии с вашими потребностями.

• Вам необходимо определить качество или индекс цветопередачи вашего источника света.

Плюсы

Я думаю, что камеру можно использовать в некоторых ситуациях, например, для сопоставления двух соседних мониторов, используя один в качестве эталона.

Его можно использовать для определения белой точки монитора.

Но если вам не нужно профессиональное решение, вы можете использовать обычные контроллеры на вашей видеокарте. Я сделал базовый урок здесь. http://www.otake.com.mx/Apuntes/ColorCalibration/ColorCalibration.phtml

Проблема в том, что вы можете манипулировать этими значениями только с помощью гамма-функции.

Я не могу дать технический ответ, но я сделал это в качестве эксперимента — использовал свою зеркальную камеру для измерения цветопередачи моего монитора после того, как я был разочарован искаженными и непоследовательными результатами моего специального колориметра. Это очень простой способ калибровки вашего монитора, но в конечном итоге он обеспечивает более точное решение, чем «профессиональное» устройство (которое могло быть сломано), по крайней мере, судя по зрению и его постоянству при съемке большего количества тестовых изображений.

Новенький тут. У меня были долгие «беседы» об управлении цветом в течение 16 лет с верстальщиками, профессиональными типографиями и фотографами. До цифровой печати я пробовал цветную печать, но, будучи перфекционистом, решил позволить профессиональным лабораториям сделать все, что в их силах, и взять на себя перепечатку, если это необходимо.

Я пришел с криком и ногами в цифровой век. Понимание света и изменений от красного к синему и обратно в течение 24 часов имеет важное значение для понимания управления цветом. Когда я выполнил первую профессиональную печать, я подошел к принтеру и спросил у верстальщиков, могу ли я получить копию их профиля принтера для встраивания в изображение. Они сказали мне, что не имеет значения, какой профиль я использую, пока я конвертирую изображение в CMYK. С появлением формата PDF даже необходимость конвертации в CMYK отпала.

Вот ваш ответ. Использовать камеру в качестве колориметра не обязательно. Да, как говорилось в другом посте, датчик цвета смещен, в основном в красный конец спектра. Другие упомянули визуальное определение правильного цветового баланса. Большинство людей не могут отличить малиново-красный (Roll Tide) от ярко-красного (Woo Pig Sooie). Большинство людей не знают, что свет имеет цветовую температуру. И что использование фильтров может согревать или охлаждать внешний вид изображения.

Несколько лет назад я получил несколько цветовых профилей с веб-сайта Color Consortium и использую эти профили со всем своим программным и аппаратным обеспечением. Что я сделал с монитором, подключенным к моему компьютеру с Windows, так это установил настройки RGB на 50% для каждой. Затем я сделал отпечаток и отрегулировал яркость монитора в соответствии с плотностью отпечатка (после полного высыхания чернил). Затем я сделал необходимые настройки «яркости», сделал еще один отпечаток и сбросил яркость монитора до отпечатка.

Я получал приемлемые отпечатки с моих недорогих принтеров Epson в профессиональные типографии. Мне говорили профессионалы, которые считают, что цветной монитор, сканер, камера и т. д. необходимы для профессиональных результатов. Это верно. Вы должны иметь освещение 5000K (низкий уровень), носить черную одежду, покрасить стены вашего рабочего места в 18-процентный серый цвет и просмотреть конечный продукт при том же освещении 5000K, чтобы увидеть правильный цвет.

Вопрос: Barnes and Nobel, Borders или любой другой продавец журналов и книг применяет эти условия? Довольно сложно для наружного киоска управлять освещением, чтобы люди могли правильно видеть опубликованные цвета, разве вы не знаете. Извините за сарказм.

Камера представляет собой прибор для записи отраженного света. Он не является и не предназначался для измерения цветовой температуры света, чтобы оператор RLRI мог принимать решения о цветокоррекционном фильтре. Кроме того, всегда можно настроить собственный баланс белого в текущих условиях освещения, чтобы скорректировать цветовую температуру, которую видит камера. Колориметр — это профессиональный инструмент, позволяющий сэкономить рабочее время профессионалов и деньги их клиентов, поскольку ему не нужно тратить время, необходимое для каждого места и изменения освещения, чтобы настроить баланс белого камеры.

Ваше здоровье!

Должна быть какая-то причина, по которой они даже не удосужились упомянуть возможность использования камеры?

• Неточность?
• Сложность?
• Требуется сначала откалибровать камеру?
• Невозможно правильно откалибровать камеру для этой цели (камеры обычно калибруются с помощью ColorChecker только с отражающими цветами)?
• Невозможность устранить отражения?
• Слишком много шума при измерении темных значений?

Примечательно здесь то, что бизнес-модель Datacolor, по-видимому, особенно ориентирована не только на дифференциацию собственных продуктов Spyder на основе функциональности предоставленного программного обеспечения, но и на воспрепятствование использованию аппаратного обеспечения сторонним программным обеспечением.

Не знаю насчет DataColor, но с Argyll можно использовать колориметры и спектрофотометры X-Rite.

Физически цвет является функцией непрерывного спектра длин волн. Калибровка цвета должна работать в цветовом пространстве спектральных характеристик рецепторов человеческого глаза. Если бы датчики/фильтры камеры идеально соответствовали этим параметрам, нам не пришлось бы возиться с балансом белого в той степени, в которой мы это делаем.