ЦВЕТОВАЯ КАЛИБРОВКА УСТРОЙСТВ

Калибровкой называется процесс получения точных значений какого-либо параметра, если либо существует разброс этих значений, либо сам параметр является настраиваемым. Пришел этот термин из оружейного дела, где отлитые пули (видимо, еще в те времена, когда пистолеты были гладкоствольными) проверяли на соответствие стандартным диаметрам ствола оружия (калибрам). Если у Вас дома есть диммер (плавный регулятор освещения) и фотоэкспонометр, Вы можете откалибровать его. Вы включаете лампу, которой этот диммер управляет, на полную мощность. Измеряете создаваемую ею освещенность, ставите фломастером метку на ручке диммера, напротив этой метки - точку на его корпусе и пишете рядом "100%" или "0". Крутите ручку до тех пор, пока измеренная экспонометром освещенность не уменьшится на 1 экспозиционную ступень (т.е. в 2 раза), ставите на диммере еще одну точку и пишете там "50%" или "-1". И так далее, до полного разукрашивания диммера. (Вряд ли стоит говорить, что при проведении описанной процедуры лампа, подключенная к диммеру, должна быть единственным источником света в помещении, а местоположение и ориентация экспонометра не должны меняться.) Теперь вы можете, если захотите, не просто "создать интим", а уменьшить силу света лампы в 16 раз. При всей сомнительности практической пользы от такого эксперимента, он дает превосходное представление о том, чем является калибровка.

Цветовая калибровка, цветокалибровка, чаще называемая просто калибровкой - это процедура, которой подвергается устройство ввода-вывода изображения с целью обеспечения правильной цветопередачи. Под "устройствами ввода-вывода" мы понимаем мониторы, сканеры, принтеры и цифровые фотокамеры - то есть всю периферию, которая "на одном конце" имеет дело с реальным цветом, а на другом - с его численным "компьютерным" представлением. (Сюда следовало бы добавить подключаемые к компьютеру видеокамеры [в т.ч. веб-камеры], однако на практике их никто никогда не калибрует). Операция цветокалибровки проводится по принципу обратной связи. Она требует наличия специальной программы, а также работающего совместно с ней измерительного прибора, называемого калибратором. В качестве калибратора может, с большим или меньшим успехом, выступить сам пользователь.

Калибровка монитора

Рассмотрим более подробно процесс калибровки монитора при помощи аппаратного калибратора. Вначале калибровочная программа предлагает пользователю задать желаемый максимальный и минимальный уровень яркости монитора.

Имеется в виду, что поверхность экрана, как любое светящееся тело, характеризуется такой физической величиной, как яркость. Яркость экрана, выводящего 100%-ный белый (цвет с формулой R=255 G=255 B=255), будет максимальной, а яркость экрана, выводящего 0%-ный черный (цвет R=0 G=0 B=0) - минимальной. Типичное значение первой величины - 100-200 кд/м2 (кандел на квадратный метр), второй - 0,1-0,6 кд/м2.

Затем пользователь, оперируя кнопками настройки монитора, подгоняет обе величины к желаемому значению, с помощью прибора и калибровочной программы фиксируя совпадение. Пользователь также задает желаемую цветовую температуру. Далее процесс происходит автоматически. Программа генерирует на экране цветовые пятна. Прибор, являющийся, по сути, или колориметром, или спектрофотометром, измеряет эти цвета, и передает их обратно управляющей программе. Последняя, в свою очередь, сравнивает то, что было с тем, что получилось, и на основе полученных данных генерирует ICC-профиль. Затем остается лишь установить этот профиль в качестве рабочего для данного устройства, что также обычно делается автоматически.

Если калибровка монитора проводится визуально, процесс протекает, в общем-то, аналогично.

Для подбора оптимальной максимальной и минимальной яркости пользователю предлагается ряд тестов (он должен оценивать видимость черных и белых квадратиков). Также подбирается и цветовая температура. Для построения профиля программа запрашивает у пользователя данные о цветности люминофора монитора (по-английски phosphors) (разумеется, у ЖК-монитора вместо цветности "фосфоров" мы должны говорить о цветности комбинации "лампа подсветки+ЖК-затвор+светофильтр", но сути дела это не меняет). Пользователь или выбирает из списка стандартные "фосфоры", или вводит эти данные напрямую в системе цветовых координат XYZ. Для этого он должен их знать... что бывает довольно редко. (По идее, они должны приводиться в техническом паспорте монитора. У Вас есть техпаспорт Вашего монитора?). Никакой нужды в этой операции при аппаратной калибровке нет, поскольку калибратор напрямую измеряет цветности экрана (те, которые есть, а не те, которые должны быть). (Разумеется, указываемая производителем цветность люминофора относится к данной модели монитора, а не к конкретному экземпляру. При этом может иметь место довольно значительный индивидуальный разброс даже для новых мониторов, а по мере эксплуатации он только усугубляется.) Кроме того, пользователь измеряет серую точку (или что то же самое, определяет гамму монитора) путем уравнивания поля 50%-ной (в линейной шкале!) яркости с яркостью прямоугольника, образованного чередующимися линиями 100% и минимальной яркости.

Обратим внимание также на то, что при пользовании программой визуальной калибровки профиль монитора строится всего по трем точкам в каждом цветовом канале (белое, черное, серое). О сомнительной адекватности этих точек уже говорилось. Однако, даже если они определены весьма точно, этого совершенно недостаточно. Реальный правильно построенный профиль монитора может отличаться сильной негладкостью, т.е., если мы изобразим кривые передачи по трем каналам в виде графиков, мы увидим на этих графиках "ступеньки" и изломы. Учесть это при использовании программ, подобных Adobe Gamma, попросту невозможно.

Существуют также программы, позволяющие редактировать профиль вручную. Они поставляются совместно с очень дорогим полиграфическим оборудованием, в отдельной продаже они также стоят чрезвычайно дорого. О свободном софте такого рода нам слышать не приходилось, о взломанных программах этого класса - тоже. Может быть, оно и к лучшему, поскольку недостаточно опытный пользователь, занявшись прямым редактированием профиля, способен скорее испорить цветопередачу, чем улучшить.

Итак, типичная процедура калибровки монитора включает в себя следующие шаги:

  1. Выбор желаемой яркости белого/черного
  2. Выбор желаемой цветовой температуры
  3. "Подгонка" реальных значений точек белого и черного к выбранным наперед значениям органами управления монитора, с контролем посредством калибратора
  4. Промер тестовых полей (при визуальной калибровке пункты 1-4 "сливаются" в один)
  5. Генерирование ICC-профиля
  6. Сохранение этого профиля
  7. Установка его в качестве рабочего

Операционная система Windows предоставляет ICC-профили программам, но ничего не делает с ними сама. Кроме калибровки монитора необходима инсталляция специальной программы-загрузчика (loader), которая и будет "применять" этот профиль. Осуществляется эта процедура вмешательством в CLUT драйвера видеокарты. CLUT (color look-up table) - это таблица отображения цветов, переводящая цвет из стандартного для ОС представления в некое аппаратное, более тесно связанное с работой "железа". Операционная система Mac OS не нуждается в программах-загрузчиках, она сама "применяет" активный профиль монитора.

Некоторые калибровочные программы (например, Adobe Gamma) генерируют новую CLUT, которая сохраняется в одном из стандартных тегов ICC-профиля (по своей структуре файл ICC-профиля - это набор тегов, каждый из которых несет свою информацию). Некоторые другие (в частности, программа, поставляемая с калибраторами Gretag Macbeth Eye-One) генерируют профиль, который не содержит CLUT, а вся информация о кривых передачи сохраняется в одном из "приватных" (т.е. не описанных стандартом ICC) тегов, и предназначена для программы-"загрузчика" (loader). Но практически это неважно, наблюдаемый реультат один и тот же - исправление цветопередачи монитора.

Калибровка принтера

Строго говоря, мы должны говорить не о калибровке принтера, а о калибровке системы "принтер+картридж с красителем+бумага" или "принтер+фотобумага+химикаты". При смене типа бумаги поменяется и рабочий профиль и калибровка потребуется заново. То же относится и к замене картриджа на, скажем, продукт от другого производителя.

Обратим внимание на то, что мы можем откалибровать любое печатающее устройство, абсолютно независимо от того, понимает ли оно ICC-профили, находится ли оно рядом и подключено ли к нашему компьютеру. Достаточно того, чтобы устройство принимало на входе цифровые графические файлы. Цифровой минилаб можно откалибровать наряду со струйным принтером. Об этом будет сказано чуть позже.

Процесс калибровки принтера принципиально имеет такую же структуру, как и процесс калибровки монитора. Однако в практическом плане процедура протекает иначе.

Начнем с того, что установка точки белого и точки черного для отпечатка не имеет никакого смысла, поскольку точка белого задается отражательной способностью бумаги, на которой мы печатаем, а точка черного - свойствами как бумаги, так и красителя. Установка цветовой температуры здесь также не производится, поскольку понятие "цветовой температуры" относится к свойствам излучения, а не окраски поверхности. Для калибровки необходимо распечатать специальный тестовый файл, содержащий большое количество цветных полей. Далее эти поля промеряются калибратором, предназначенным для измерений непрозрачных оригиналов в отраженном свете. Таким образом калибровочная программа получает обратную связь. На основе сравнения исходных и считанных значений тестовых цветов генерируется ICC-профиль, соответствующий данному сочетанию принтера, чернил и бумаги.

Важный момент заключается в следующем. Мы осуществляем управление цветом при помощи аппаратно генерируемого ICC-профиля, поэтому все другие методы управления цветом при печати как тестового файла, так и последующих изображений, к которым будет применяться ICC-профиль, должны быть отключены! Для достижения этого необходимо выставить в настройках драйвера принтера "No color adjustment" (Не использовать настройку цвета), "No color management" (не использовать управление цветом), "application adjustment" (настройка (цвета) из приложения) или нечто, аналогичное по смыслу (разумеется, название этого пункта может быть различным у разных принтеров).

Далее мы можем поступить двояко. Если принтер, который мы откалибровали, подключен к нашему компьютеру, то самый простой вариант - при отправке графического файла на печать применить к нему этот профиль. Это делается очень просто при активации опции "печать". Здесь рассказано более подробно о том, как это делать при печати из Photoshop'а, а здесь - о том же самом при печати из ACDSEE. Что касается любого другого приложения, то, если эта опция в нем вообще существует, она активируется аналогично.

Что же делать, если мы хотим распечатать картинку, допустим, на цифровом минилабе? Получить профиль минилаба очень просто: достаточно сдать в печать тестовый файл. Получив отпечатки, мы обычным образом промеряем их и получаем профиль минилаба. Профиль кладем (если мы работем в Windows) в папку C:\Windows\System\Color (впрочем, он обычно попадает туда автоматически). Далее, предположим, у нас уже есть полностью готовый к печати графический файл. Открываем его в Фотошопе. Идем в меню: Image/Mode/Convert to profile...

блок-схема калибровки монитора

Рис.1 Блок-схема калибровки монитора

блок-схема применения ICC-профиля монитора

Рис.2 Блок-схема применения ICC-профиля монитора

блок-схема калибровки принтера

Рис.3 Блок-схема калибровки принтера

блок-схема применения ICC-профиля принтера методом получения нового файла

блок-схема применения ICC-профиля принтера методом печати с профилем

a)

б)

Рис.4 Блок-схема применения ICC-профиля принтера:
a)  методом получения нового файла;  б)  методом печати с профилем

пїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ