Misurazione precisa come elemento base della calibrazione

Curve tonali. Ecco il trucco degli esperti:

Il grado di luminosità dei pannelli LCDs varia da modulo a modulo in rapporto al segnale dell’immagine e non equivalgono in alcuni modo ad una funzione gamma. Generalmente le curve dei valori tonali si sviluppano in una forma ad esse. Peraltro le curve del rosso, verde e blu presentano un andamento non lineare. Se si utilizza come fantoccio uno scudo del grigio questo manifesterà sezioni colorate e un percorso irregolare.

Esempi di banding e amalgamento dello shading nei monitor standard
Altri monitor (a sinistra) in confronto con i monitor Eizo ColorEdge ( a destra) – 1) effetto di banding 2) fusione delle tonalità

I monitor ColorEdge con tabella colore a 16 bit LUT sono preimpostati con grande accuratezza in fase di fabbricazione e privi di effetti di banding. Lo scudo del grigio è lineare nel percorso e presenta un punto di bianco costante e privo di cromatismo.

Deviazioni delle curve gamma con una tabella a 8 bit LUT
Tabella colore standard a 8 bit LUT; curva gamma ideale (rossa) e curva non corretta (blu)
LUT a 16 bit con curva gamma ideale e corretta
Con una tabella colore a 16 bit la curva gamma effettiva e ideale sono sovrapponibili in modo esatto

Gradazioni esatte e senza transizioni delle tonalità del grigio e una riproduzione cromatica autentica con una tabella LUT a 16 bit, con la quale la curva gamma effettiva (in blu) e quella ideale (in rosso) sono esattamente sovrapponibili.

La correzione precisa può essere effettuata solo con l’ausilio di dispositivi di misurazione alquanto costosi. Colorimetri e spettrofotometri di costo ridotto sono limitati nell’interpretare colori scuri e tonalità medie. Questo è uno dei principali problemi riscontrati da tool di verifica e con valori di riferimento che si basano su misurazioni effettuate con colorimetri e spettrofotometri. La correzione tonale e il valore di riferimento presenteranno quindi lo stesso identico errore di misurazione e la precisione cromatica, dunque, sarà solo apparente.

Farbabweichung Colorimeter (DTP94)
Farbabweichung Minolta Color Analyser CA210

I grafici indicano le deviazioni cromatiche di un colorimetro (DTP94) in confronto con il Minolta Color Analyser CA210.

Proprio per questo EIZO percorre una strada diversa nella correzione delle curve tonali del modulo LCD rispetto a quella di un colorimetro o di un spettrofotometro. A causa dei costi elevati sarebbe irrealistico che l’utente utilizzasse un analizzatore del colore, per questo EIZO corregge le curve dei valori tonali di ogni monitor ColorEdge già in fase di produzione. Ogni colore base viene preimpostato ad hoc in modo estremamente preciso su 255 punti di riferimento. Ciò assicura sull’intera scala del grigio, dal nero al bianco, una temperatura del colore coerente e una resa cromatica dei monitor EIZO ColorEdge di elevata precisione.

Minolta Color Analyzer
L’allineamento con Color Analyser in fase di fabbrica garantisce una riproduzione del colore precisa, uniforme ed affidabile su ogni pannello ColorEdge.

Nella successiva calibrazione effettuata dall’utente, il punto di bianco desiderato si ottiene con una mescolanza tra misurazione e calcolo sullo scudo del grigio. La precisione della calibrazione è sostenuta dalla meticolosa impostazione iniziale effettuata in fase di fabbrica.


Calibrazione, il metodo fa la differenza

Curve tonali esatte, basta sapere come. Ecco cosa fanno i professionisti.

I livelli di luminanza variano in rapporto al segnale dell’immagine da modulo LCD a modulo LCD. Anche il punto di bianco ne è influenzato. Una calibrazione cerca di agire in modo opposto a questa tendenza.

Calibrazione software:

Principalmente esistono tre metodi di calibrazione. Quella più elementare è fornita da software di calibrazione come, per esempio Apple ColorSync, Adobe Gamma Loader o Logo Loader. Il software gestisce la riproduzione cromatica entro i limiti dello spazio cromatico messo a disposizione dalla tabella LUT a 8 bit della scheda grafica. Ciò è dovuto al numero limitato di sfumature che spesso possono provocare effetti di banding, cioè delle zone dell’immagine a bande o scalettature al posto di una sfumatura uniforme. Ma non vogliamo addentrarci troppo nella descrizione di questo metodo che non è rilevante per i monitor EIZO.

Calibrazione hardware:

Più adeguata risulta la calibrazione hardware. In questo caso la gestione del colore si avvale della tabella LUT del monitor che già offre una gamma maggiore di colori e tonalità per elaborare l’immagine. Esistono due tipologie: la prima, la più semplice, si basa esclusivamente sull’utilizzo di uno dei tipici colorimetri o spettrofotometri in commercio. Siccome l’accuratezza nelle tonalità scure non è ancora del tutto ottimale, il livello del nero deve essere lievemente incrementato. Le misure correttive vengono sovente scritte mediante software specifici, implementati direttamente nella tabella del monitor.

La calibrazione hardware EIZO:

Per la calibrazione hardware della linea ColorEdge di EIZO, destinati al settore grafico, i monitor dispongono di due tabelle Look up Table separate, una caratteristica di grande utilità. Nella prima tabella vengono memorizzate le caratteristiche e impostazioni del punto di bianco e gamma definite dall’utente. Nella seconda tabella sono contenute le preimpostazioni di fabbrica. Il motivo per cui EIZO privilegia questo provvedimento di preimpostazione di fabbrica perchè è in grado di fornire alta precisione e la curva tonale è talmente perfetta che con la calibrazione viene modificato solo il punto di bianco.

Speciale EIZO:

Il software ColorNavigator consente come ulteriore beneficio la possibilità di effettuare il bilanciamento del grigio. Grazie a questa tecnologia è possibile fruire di più punti di riferimento dal cuneo grigio e includerli nella gestione LUT e nel profilo. Pertanto EIZO offre un ulteriore formidabile mezzo di calibrazione, e cioè combinando la calibrazione hardware di fabbrica con il bilanciamento del grigio. Anche questa eccellente opportunità richiede, tuttavia, un lieve incremento del livello del nero.

Diagramma curve dei valori tonali di vari monitor

Il diagramma sottostante illustra le curve dei valori tonali di schermi differenti. La misurazione è stata effettuata con il dispositivo di misurazione Minolta CS1000. I monitor della marca A e B presentano nell’intera lunghezza dell’onda diverse irregolarità nei valori bassi. Un fattore indicativo che attesta l’impiego di un metodo di calibrazione hardware tradizionale.

I valori tonali dei monitor EIZO invece si presentano più lineari e complessivamente più contigui ai valori di luminosità auspicati.


Dietro le quinte della gestione del colore

Curve dei valori tonali precise, basta sapere come. Ecco il segreto dei professionisti.

La tecnologia dei pannelli LCD presenta spesso variazioni dei livelli di luminosità in rapporto al segnale e all’addizione di rosso, verde e blu che può essere misurata ed analizzata solo con strumenti specifici. Proprio per questo EIZO offre una preimpostazione in fase di fabbrica dei valori colorimetrici di ogni pannello ColorEdge su 343 punti di riferimento per ogni colore base. In questo modo l’intera scala del grigio raggiunge una temperatura stabile e consistente. Ogni schermo presenta quindi le medesime caratteristiche che ne attestano la qualità e la corrispondenza cromatica con valori di discrepanza inferiori a 0,34 ΔE.

L‘elaborazione cromatica a 16 bit LUT dei modelli ColorEdge viene predisposta con una precisione di 1/65 di millesimo. Le tonalità scure non presentano scalettature e le transizioni risultano nette e senza striature. Ciò permette di ridurre al minimo i passi di correzione, riducendo contemporanemente i tempi di produzione. Una calibrazione ancora più precisa è offerta da monitor EIZO ColorEdge che dispongono di una tabella colore tridimensionale (LUT a 3D) in grado di costruire gamme cromatiche complesse e di emularle direttamente sul monitor.

Il modulo integrato (ASIC) per l’elaborazione e calibrazione del colore contiene due tabelle di correzione (Look Up Table). La tabella colore a 16 bit contiene i target di calibrazione definiti dall’utente come punto di bianco e valore gamma. L’altra tabella (rear Look Up Table) si occupa di compensare caratteristiche tonali indesiderate. La raffigurazione sottostante mostra la funzione dei tre processi fondamentali e del decorso del segnale – in pratica la gestione del colore vera e propria del monitor.

Rappresentazione schematica della gestione del colore del monitor e dei tre processi principali
Rappresentazione schematica della gestione del colore del monitor e dei tre processi principali

Nella LUT anteriore viene trasmesso il punto di bianco desiderato attraverso una combinazione tra misurazione e calcolo riportata sullo scudo tonale. Le caratteristiche g (come per esempio 1,8) sono definite matematicamente. Maggiore è la precisione del calcolo – e EIZO utilizza una tabella LUT a 16 bit – migliori e più lineari saranno le caratteristiche g ottenute.

Conversione spazio cromatico: Se l’impostazione delle caratteristiche  g non porta alla temperatura del colore corretta, anche la temperatura del colore verrà stabilita matematicamente. E anche in questo caso vale l’indicazione che maggiore è la precisione di calcolo, migliore sarà la precisione della temperatura del colore raggiunta.

La LUT posteriore si occupa di correggere eventuali parametri individuali non ottimali del pannello LCD. Questo passo elimina caratteristiche tonali LCD indesiderate (curve tonali a forma di S) e garantisce la perfetta linearità dei valori g.


Calibrazione

Dettagli sul software EIZO ColorNavigator