Por que não usar uma câmera como um colorímetro?

Claramente, para obter resultados confiáveis, é essencial calibrar as principais partes do pipeline de imagens - particularmente a tela do computador em que as imagens são editadas.

Poucos parecem questionar a suposição de que a única maneira realmente correta de calibrar uma tela é com um colorímetro de hardware dedicado e um software associado (geralmente proprietário). Eu me pergunto que tipos de resultados podem ser alcançados por meios alternativos; em particular, o uso de uma câmera (com perfil) no lugar do colorímetro dedicado.

Existe uma biblioteca de código aberto chamada ArgyllCMS, que é principalmente uma ferramenta gratuita de gerenciamento de cores projetada para ser usada com colorímetros de hardware dedicados; eles coletaram notas sobre esses instrumentos e os usam com seus softwares. *

Deve haver alguma razão pela qual eles nem se incomodam em mencionar a possibilidade de usar uma câmera?

O http://hoech.net/dispcalGUI/ é um front end da GUI de plataforma cruzada para o ArgyllCMS, que parece bastante promissor para fluxos de trabalho baseados em linux ou como uma alternativa para ser vendido para versões de ponta dos produtos apenas porque se deseja calibrar dois telas, por exemplo (embora eu aprecie o custo do desenvolvimento de software, realmente não acho que o gerenciamento de cores seja algo particularmente complicado ou que exija pensamento original dos desenvolvedores).

Percebo que um dispositivo que se conecta diretamente à tela poderá eliminar os efeitos da luz ambiente nas leituras e também que alguns dispositivos têm a facilidade de monitorar a luz ambiente e compensar adequadamente. Claramente, o sensor em um colorímetro dedicado terá características diferentes de uma câmera; quais são as principais características?

Eu tenho uma idéia de que, se os resultados forem bons o suficiente para serem aceitáveis ​​por amadores um tanto sérios, sejam alcançáveis ​​sem hardware extra especializado, isso seria mais conhecido e discutido; no entanto, também sou cínico em relação às opiniões ortodoxas afirmando 'você deve ter xou nunca será adequado y' - algo que receio que os fóruns de fotografia na Internet, em particular, tendam a resumir.

Espero que alguma luz clara possa ser lançada sobre o assunto, acho que geralmente seria educativo obter mais algumas visões sobre o assunto aqui.

Uma discussão de 2005 na lista de discussão ArgyllCMS sobre o uso de uma câmera digital para calibração de impressoras

* Uma coisa que é notável aqui é que o modelo de negócios da Datacolor parece ser particularmente orientado não apenas para diferenciar seus próprios produtos Spyder com base na funcionalidade do software fornecido, mas também para impedir o uso do hardware por software de terceiros.

O problema óbvio (ou um problema óbvio, de qualquer maneira) é que relativamente poucas câmeras têm (até muito perto) o grau de precisão e repetibilidade das exposições para fazê-las funcionar bem.

Quando o orçamento da revista o permitia, alguns deles incluíam gráficos da precisão da velocidade do obturador da câmera. Especialmente em velocidades mais rápidas do obturador, era bastante rotineiro ver uma imprecisão de 30% ou mais. As aberturas variavam um pouco menos, mas ainda assim um pouco. As câmeras que usam obturadores eletrônicos provavelmente obtêm o tempo de exposição mais preciso, mas ainda têm o mesmo problema com a abertura.

Apenas por exemplo, quase qualquer pessoa que costurou alguns panoramas aprende muito rapidamente que é rotina ter "costuras" facilmente visíveis onde as fotos separadas são costuradas. Parte disso pode ser devido a mudanças na luz ambiente, mas eu acho que a maioria se deve à variação de exposição da câmera. Você pode reduzir a variação na mesma exposição calculando a média de várias fotos juntas, mas isso não informa muito sobre o quanto a exposição realmente mudou quando você fez o que deveria ser (digamos) uma mudança de uma parada na exposição.

Resumindo: ficaria muito surpreso se você pudesse se aproximar da precisão da exposição necessária para produzir um perfil significativo. Eu apostaria que um perfil ocular razoavelmente cuidadoso (por exemplo, usando o widget de cores da Adobe) seria mais preciso do que você poderia planejar obter da maioria das câmeras.

Há um ótimo tutorial passo a passo para sua ideia:

Monitore a calibração de cores gratuitamente usando sua DSLR

Ele ajusta as configurações do monitor, começando pelas configurações de temperatura da cor. Depois disso, ele ajusta o ganho de cor de vermelho, verde e azul depois de tirar mais algumas fotografias do monitor, mostrando um gráfico de calibração de cores.

Tudo é feito manualmente. Nenhum aplicativo foi gravado. O cara que escreveu o tutorial usa o Mac OS X e um provavelmente caro software de edição de imagens RAW.

Você pode usar o Gimp para isso, que é um software livre (aberto) ou RAW-Therapee ou UFRaw, que também é um software livre (aberto) e funciona com a maioria das câmeras. Eles trabalham em todos os sistemas operacionais comuns.

Estou certo de que todo o processo pode ser aprimorado e refinado, mas é um bom ponto de partida.

O Camera Colorimeter é um aplicativo no Google Play que usa a câmera do telefone como um colorímetro para calibrar outros dispositivos.

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

[Alguns resultados experimentais]

Recebo resultados de captura muito consistentes usando a câmera traseira em um Nexus 6. A seguir, são apresentados 10 valores RGB capturados da mesma tela branca (bastante legal) em um dispositivo Nexus 7 2013 e seus desvios padrão:

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

Média 0,63720892 0,823879407 0,961406399

Stdev 0.00142383 0.00094581 0.000989068

Não tenho outro Nexus 6 para tentar e um dispositivo Nexus 7 diferente sem dúvida retornará resultados ligeiramente diferentes (mas autoconsistentes). Não estamos interessados ​​em saber como são as fotos ou em como elas podem ser barulhentas, mas se podemos obter uma boa leitura RGB em muitos pixels. Como os telefones com câmeras possuem obturadores eletrônicos, não há um problema de consistência associado aos obturadores mecânicos nas SLRs discutidas por outros pôsteres aqui.

[Resultados reais]

Aqui estão alguns resultados antes e depois da calibração.

Usei a câmera em um Nexus 6 para calibrar um telefone Xperia C4 e medi a tela do Xperia antes e depois da calibração usando um colorímetro Datacolor Spyder 4.

A única calibração realizada na câmera do Nexus 6 foi fornecê-lo com um ponto branco de referência D65, através da opção de menu "Capturar ponto branco" do aplicativo Camera Colorimeter. O ponto branco de referência D65 era de outro monitor que foi calibrado usando o colorímetro Spyder 4.

A primeira é a curva gama não calibrada do Xperia C4 (amarelo):

A linha ciana é a gama média. A curva branca é a gama sRGB alvo. A gama não calibrada do Xperia C4 é muito baixa e desvia muito do alvo sRGB.

Aqui está a curva gama do Xperia C4 após a calibração, que segue a curva sRGB alvo muito mais de perto:

A seguir, é apresentada uma comparação gráfica entre os erros deltaE (2000) para vários níveis de cinza antes e após a calibração. O erro deltaE médio caiu de 3,06 para 142 após a calibração.

Aqui estão os diagramas CIE mostrando a gama de cores (triângulo branco) e as varreduras de saturação (pequenos círculos sólidos) antes e depois da calibração. O triângulo preto é a gama sRGB alvo. Os pequenos quadrados são os alvos das saturações.

Antes da calibração:

Após a calibração:

Por fim, o gráfico a seguir compara os erros deltaE médios antes e após a calibração para os pontos de saturação de cores primárias e secundárias individuais, bem como os erros deltaE médios gerais em todas as cores:

O erro deltaE médio geral caiu de 3,69 para 2,30.

O motivo básico é que as características espectrais de uma câmera geralmente não são as mesmas que um observador humano (uma câmera com essa característica é incomum e normalmente é bastante cara e é usada para tarefas específicas, como teste de uniformidade de monitores etc.)

Um instrumento colorímetro é projetado para ter uma resposta espectral que corresponda ao observador padrão e são tomadas medidas para garantir um grau de precisão rastreável da cor. Os fabricantes de câmeras querem que suas fotos tenham uma boa aparência.

Como em todas as coisas, você tende a conseguir o que paga. Muitos dos colorímetros baratos não são muito bons.

Não posso dar uma resposta técnica, mas fiz isso como um experimento - usei minha DSLR para medir a saída de cores do meu monitor, depois que fiquei frustrado com os resultados distorcidos e inconsistentes do meu colorímetro dedicado. É uma maneira muito simples de calibrar seu monitor, mas, em última análise, forneceu uma solução mais precisa do que o dispositivo "profissional" (que pode ter sido quebrado), pelo menos a julgar pela visão e pela consistência ao capturar mais imagens de teste.

Esta é realmente uma pergunta muito interessante.

Contras

Você pode usar sua câmera, mas os problemas são:

• A câmera provavelmente não está calibrada. Você pode escolher diferentes configurações de balanço de branco, eu provavelmente usaria o "sol".

• A lente tem um tom de cor por si só. Provavelmente você pode fotografar sem a lente a uma distância muito curta. Mas as câmeras fotográficas fixas podem ter um tom de cor no sensor.

• Você ainda precisa de um alvo de referência. Por exemplo, com qual branco você vai fotografar para comparar?

• Os valores da exposição. As coisas ficam mais complicadas aqui. Como você sabe até que ponto o seu alvo está exposto?

Para um resultado mais padronizado, eu escolheria uma velocidade do obturador muito baixa. Cerca de 1/2 segundo.

O link que Erik postou é interessante. Mas ele precisa ser adaptado de acordo com suas necessidades.

Prós

Eu acho que uma câmera pode ser usada em algumas situações, por exemplo, para combinar dois monitores adjacentes, usando um como referência.

Pode ser usado para definir o ponto branco de um monitor.

Mas se você não precisar de uma solução profissional, poderá usar os controladores normais na sua placa gráfica. Eu fiz um tutorial básico aqui. http://www.otake.com.mx/Apuntes/ColorCalibration/ColorCalibration.phtml

O problema é que você pode manipular esses valores com apenas uma função gama.

Novo aqui. Eu tive longas "conversas" sobre gerenciamento de cores por 16 anos com DTPers, gráficas e fotógrafos profissionais. Antes da digital, tentei imprimir em cores, mas, sendo um perfeccionista, decidi deixar os laboratórios profissionais fazer o melhor que podiam e sofrer reimpressões, se necessário.

Eu vim gritando e chutando a era digital. A compreensão da luz e as alterações de vermelho para azul e vice-versa durante um período de 24 horas é essencial para entender o gerenciamento de cores. O primeiro trabalho de impressão profissional que fiz, fui até a impressora e perguntei ao pessoal do layout se poderia obter uma cópia do perfil da impressora para incorporar na imagem. Eles me disseram que não importava qual perfil eu usava, desde que convertesse a imagem em CMYK. Desde o advento do formato PDF, nem a necessidade de converter para CMYK é necessária.

Aqui está a sua resposta. Para usar sua câmera como um colorímetro, não é necessário. Sim, como outro post afirmou, o sensor de cores é tendencioso, principalmente para o extremo vermelho do espectro. Outros mencionaram determinar visualmente o equilíbrio adequado das cores. A maioria das pessoas não sabe dizer a diferença entre o vermelho carmesim (maré rolante) e o vermelho cardinal (Woo Pig Sooie). A maioria das pessoas não sabe que a luz tem uma temperatura de cor. E que o uso de filtros pode aquecer ou refrescar a aparência da imagem.

Eu recuperei alguns perfis de cores do site Color Consortium há alguns anos e os utilizo com todo o meu software e hardware. O que fiz com o monitor conectado à minha caixa do Windows foi definir as configurações de RGB para 50% cada. Depois fiz uma impressão e ajustei o brilho do monitor à densidade da impressão (depois de permitir que a tinta seque completamente). Fiz os ajustes necessários de "brilho", fiz outra impressão e redefinii o brilho do monitor para a impressão.

Eu tenho conseguido impressões aceitáveis ​​das minhas impressoras Epson low-end para as lojas de impressão profissionais. Foi-me dito por profissionais que pensam que um monitor com perfil colorido, scanner, câmera etc. é uma obrigação para obter resultados profissionais. Isso é verdade. Você deve ter uma iluminação de 5000K (nível baixo), vestir roupas pretas, pintar as paredes do seu espaço de trabalho em 18% de cinza e visualizar o produto final sob a mesma iluminação de 5000K para ver a cor adequada.

Pergunta: Barnes e Nobel, Borders ou qualquer outra revendedora de revistas e livros emprega essas condições? É meio difícil para um quiosque externo gerenciar a iluminação para que as pessoas possam ver as cores publicadas corretamente, você não sabe. Desculpe pelo sarcasmo.

A câmera é um instrumento de gravação de luz refletida. Não é, e não deveria ser, um instrumento para medir a temperatura da cor da luz para que o operador RLRI tome decisões sobre o filtro de correção de cores. Além disso, sempre é possível fazer um balanço de branco personalizado nas condições atuais de iluminação para corrigir a temperatura da cor que a câmera vê. Um colorímetro é um instrumento profissional para economizar o tempo de trabalho profissional e o dinheiro de seus clientes, não tendo que levar o tempo necessário para cada local e mudança de iluminação para equilibrar a câmera com o branco.

Felicidades!

Deve haver alguma razão pela qual eles nem se incomodam em mencionar a possibilidade de usar uma câmera?

• Imprecisão?
• Complexidade?
• Requisito para calibrar a câmera primeiro?
• Incapacidade de calibrar corretamente a câmera para esse fim (as câmeras geralmente são calibradas com o ColorChecker apenas com cores refletivas)?
• Incapacidade de eliminar reflexões?
• Muito barulho ao medir valores escuros?

Uma coisa que é notável aqui é que o modelo de negócios da Datacolor parece ser particularmente orientado não apenas para diferenciar seus próprios produtos Spyder com base na funcionalidade do software fornecido, mas também para impedir o uso do hardware por software de terceiros.

Não conheço o DataColor, mas os colorímetros e espectrofotômetros X-Rite podem ser usados ​​com o Argyll.

Fisicamente, a cor é uma função de um espectro de comprimento de onda contínuo. A calibração de cores precisa funcionar no espaço de cores das respostas espectrais dos receptores do olho humano. Se os sensores / filtros de uma câmera os combinassem perfeitamente, não precisaríamos nos preocupar com o balanço de brancos na medida em que fazemos.