Управление цветом — это ряд действий, направленных на то, чтобы максимально сохранить точность цветов изображения при переводе его с одного устройства вывода на другое. Точнее сказать с одного типа носителя на другой. Точного алгоритма здесь никто дать не может, речь, скорее, идёт о выработке собственной стратегии, зависящей от личных предпочтений, параметров используемого оборудования, типа бумаги и т. д. Мне бы хотелось затронуть общие вопросы, касающиеся управления цветом, с которыми каждый, кто настроен серьёзно, рано или поздно столкнётся (лучше, конечно, рано, но поздно тоже сойдёт). Выбор рабочего пространства.Для того, чтобы выбрать рабочее пространство в фотошопе, нужно зайти в меню «Редактирование» и выбрать пункт «Настройка цветов». В открывшемся окне под заголовком «Рабочие пространства» находятся выпадающие списки, в которых можно выбрать рабочие пространства для всех режимов работы. Рабочее пространство RGB — это пространство, цвета которого временно (пока открыт фотошоп) как бы замещают системные. По сути фотошоп берёт на себя полностью функцию управления цветом.
Выбор рабочего пространства на самом деле не так уж и сложно сделать, тем более, что практически он невелик — с установками по умолчанию фотошоп в выпадающем списке предлагает всего 5 пространств. На практике же большинство пользователей сейчас работают либо в sRGB, либо AdobeRGB. Насчёт sRGB специалисты говорят, что оно слишком уж узкоохватное и рекомендуют использовать для печати на струйном принтере всё же Adobe RGB. От себя могу сказать, что это утверждение верно лишь отчасти. Если в изображении есть элементы компьютерной графики (яркие заливки, градиенты и т.п.), то конечно здесь уместнее использовать Adobe RGB. Что же касается реальных фотографий, то они в абсолютном большинстве не имеют таких цветов, которые бы вылезли за пределы sRGB. Кроме этого, если нажать кнопку «Больше параметров», то в списке пространств RGB появятся все профили, установленные в папке «color». Остальные параметры в этом окне большого практического интереса не представляют. Здесь можно задать поведение программы при открытии файлов, профиль которых не совпадает с рабочим пространством. По умолчанию фотошоп выдаёт при этом диалоговое окно, в котором предлагается оставить изображению его профиль, конвертировать в рабочее простраство или же отменить управление цветом. При желании этот диалог можно отключить, выбрав при этом желаемое действие. Далее идут уже знакомые параметры конвертации. Они действуют когда конвертация в CMYK или Lab осуществляется из меню «Изображение» командой «Режим». Управление цветом при печати.Вот это уже теплее. Предположим, что имеется обработанная фотография, которую необходимо напечатать. Окно настроек печати открывается из меню «Файл». Здесь все интересующие нас параметры собраны в правой части окна. В первую очередь нужно верхний переключатель установить в положение «Документ», при этом в скобках отобразится профиль документа. Ниже расположены три выпадающие строки, в которых нужно выбрать: во-первых кто будет управлять цветом при печати — фотошоп или принтер, во-вторых профиль принтера, ну и определить параметры конвертации изображения в цветовое пространство принтера. Ещё одна группа параметров, связанных с цветом, расположена под окном предварительного просмотра — если поставить все три галочки, фотошоп покажет какие цвета выпадают из охвата принтера и проимитирует поправку выбранного профиля на белую точку бумаги. Чтобы добраться до настроек драйвера принтера нужно нажать кнопку «Параметры страницы». Не знаю как у других принтеров, а у всех любительских Epsonов окно настроек выглядит почти одинаково. Интересующие нас параметры управления цветом расположены справа в виде переключателя (нужно добраться до расширенных настроек драйвера, а не тех, которые предлагаются по умолчанию для новичков). При печати из фотошопа этот переключатель нужно установить в положение ICM. При этом станет доступным еще один важный параметр — «Выкл. (без цветокоррекции)». Подробнее о нём немного ниже, сейчас скажу только, что ставить галочку в этой строке далеко небезопасно. Теперь подробнее о настройках печати в фотошопе. В первой выпадающей строке нужно однозначно выбрать, что цветом управлят фотошоп. Это даже и объяснению не подлежит. Массу же вопросов и споров вокруг любительской печати порождает выбор профиля принтера. И нужно сказать, небезосновательно, поскольку связано это с несогласованностью действий производителей соответствующего ПО (либо же с откровенным их наплевательством на простых пользователей). Я не зря привёл выше вставку о том, как любимая всеми ОС «управляет цветом». Всё дело в том, что управление цветом фотошопа при печати заканчивается конвертацией изображения в выбранный профиль принтера. Делает он это вполне корректно и согласно с выбранным пользователем методом конвертации. Всё! После этого наш файл попадает в лапы системы и фактически далее управляет цветом она. В чём же это управление заключается? Очень просто — система приведёт изображение в соответствие со своими цветами и гаммой. Результат налицо — пользователь видит на оттиске лишь жалкое подобие того, что на экране. На этом этапе у многих и появляется мысль о калибровке, хотя калибровать что-либо ещё преждевременно и совершенно бессмысленно. ![]() Особого внимания заслуживают и профили, предназначенные для принтеров. Нужно чётко понимать, что для любого принтера родным является пространство CMYK и никак иначе. В профессиональных принтерах так и есть. В то же время профили, прилагающиеся к нашим любительским принтерам интерпретируются как RGB. Так какое же пространство они в себе несут? Да ни то, ни другое. Конвертация в CMYK перед печатью осуществляется в любительских принтерах автоматически, без нашего участия. ![]() Но самым главным недостатком принтерных профилей является то, что ни один из них (мне, по крайней мере, такие не попадались) не компенсирует вмешательство операционной системы при печати. Причины мне опять-таки неизвестны. Может быть они создаются на платформах других ОСей, а может наоборот — нечто усреднённое делается для разных операционок. Как бы там ни было, для пользователей Windows затруднения налицо. Но выход из создавшегося тупика есть, и даже несколько. Первый из них, самый простой и достаточно эффективный, предлагают по умолчанию создатели фотошопа. Если после установки фотошопа не менять рабочее пространство (а там по умолчанию установлено sRGB), то при печати в качестве профиля принтера по умолчанию назначается профиль рабочего пространства (т.
При таком раскладе системе просто не во что вмешиваться и она пропускает изображение на печать, не привнося в него отсебятины. Рабочее пространство, в общем-то, может быть любое.
| |
Как нужно обрабатывать изображения, чтобы не расстраивать математику? / Хабр
Мы часто расстраиваем математику, выполняя привычные операции с изображениями — например, когда мы масштабируем их или применяем к ним фильтры. Одним словом — тогда, когда мы производим арифметические операции (+,-,*,/) над значениями цветовых каналов. Обычно это не заметно, но иногда это может доставить неприятности.
Из статьи вы узнаете, почему при решении задач компьютерного зрения (и не только) важно использовать гамма-коррекцию или линейные цветовые пространства. В конце статьи будет показано, как это отражается на задаче 3D-реконструкции человеческих лиц.
Цветовые пространства
Большинство изображений, хранящихся на наших компьютерах и в интернете, представлены в цветовом пространстве sRGB (“standard RGB”). Устройства захвата изображений (сканеры, фотоаппараты, смартфоны), как правило, сохраняют фотографии в пространстве sRGB, а устройства вывода изображений (мониторы, принтеры) по умолчанию предполагают, что им на вход поступают sRGB значения. Художники, обрабатывающие фотографии, могут сохранять их и в других пространствах — в Adobe RGB, ProPhoto, DCI-P3.
Как понять, в каком цветовом пространстве представлено ваше изображение?
Изображение (в формате jpg, png, tiff, cr2, dng и т.д.) может содержать метаданные, в которых либо указано конкретное название цветового пространства, либо содержится информация о цветовом профиле, который неявно задает это цветовое пространство. Утилита exiftool позволяет прочитать эти метаданные.
Рис. 1. Пример чтения метаданных из AdobeRGB изображения с помощью exiftoolЕсли метаданные в файле отсутствуют, то принято считать, что это изображение представлено в цветовом пространстве sRGB.
Что происходит?
Почти все цветовые пространства (sRGB, Adobe RGB, ProPhoto, DCI-P3) нелинейны относительно интенсивности воспринимаемого человеком цвета. А с точки зрения математики арифметические операции (+,-,*,/) определены только в линейных пространствах.
То есть, например, умножая значение красного канала на 0.1, мы подразумеваем, что хотим уменьшить интенсивность красного в 10 раз. Но если красный канал был представлен в нелинейном пространстве, то его интенсивность уменьшится не в 10 раз, а в некое K раз, где K вообще не постоянно и зависит от текущего значения красного канала. Как правило, ошибку обнаружить сложно, потому что K все же близко к 10. Такие ошибки не просто визуально искажают результаты работы алгоритмов, а рушат саму логику алгоритмов.
Даже простейшая операция resize (изменение размера изображения) опирается на арифметические операции и работает некорректно в нелинейных цветовых пространствах. Различные фильтры и операции свертки выполняют большое количество арифметических операций, и поэтому работают еще более ошибочно в нелинейных цветовых пространствах. Ошибка часто не заметна, но она есть. Рекомендуем к прочтению две статьи (первая, вторая) — в них приведены примеры изображений, для которых эта ошибка визуально заметна.
Что делать?
Понять, в каком пространстве закодированы цветовые каналы вашего изображения (чаще всего это sRGB).
Сконвертировать цветовые каналы в линейное пространство. Например, sRGB можно перевести в линейное RGB пространство с помощью обратной гамма-коррекции (формулы для перевода; python библиотека). Если вам нужны пространства HSV/HSL (они тоже нелинейные), то вместо них нужно использовать линейные CIELAB/CIELUV.
Обработать изображение вашим алгоритмом.
Перевести изображение в исходное цветовое пространство (чаще всего это sRGB) перед выводом на экран или перед сохранением в файл.
Библиотеки для работы с изображениями и нейросетями (OpenCV, Scikit-image, Pillow, PyTorch, TensorFlow) оперируют с изображениями как с массивами абстрактных RGB чисел, без привязки к конкретному цветовому пространству. То есть эти библиотеки обычно не проводят автоматической линеаризации цветового пространства, и поэтому конвертировать изображение линейное RGB пространство вам нужно самостоятельно.
Программы для работы с фотографиями и 3D-графикой в этом плане ведут себя очень по-разному: одни полностью игнорируют вопросы линейности и нелинейности, другие считывают нужную информацию из метаданных изображения и выполняют свои алгоритмы в линейных пространствах, а третьи дополнительно уточняют у пользователя название цветового пространства для последующей линеаризации.
К моменту публикации этой статьи даже Google Chrome неверно выполняет resize изображения (см. вышеупомянутую статью).
Пример: photometric stereo
Мы в Twin3D решаем задачу 3D-реконструкции человеческих лиц с помощью multi-view photometric stereo. Такие алгоритмы очень чувствительны к линейности цветового пространства, поскольку связывают информацию о цвете с информацией о геометрии.
Наш алгоритм принимает на вход sRGB фотографии лица с нескольких ракурсов с разным освещением, проводит линеаризацию цветового пространства с помощью обратной гамма-коррекции, и затем на основе линейных RGB значений вычисляет карту нормалей лица.
Рис. 2. Слева — фотография в sRGB, справа — фотография в линейном RGBМы провели следующий эксперимент: вычислили нормали лица на основе фотографий в sRGB пространстве и на основе фотографий в линейном RGB, а затем сравнили полученные нормали с baseline нормалями этого же лица. Для вычисления baseline нормалей мы использовали альтернативный подход — multi-view stereo 3D-реконструкцию.
Рис. 3. Слева — нормали, вычисленные на основе sRGB цветов, справа — baseline нормалиРис. 4. Слева — нормали, вычисленные на основе линейных RGB цветов, справа — baseline нормалиНа рисунке 3 видно, что при использовании sRGB цветов векторы нормалей получаются геометрически некорректными: лицо слева выглядит слишком “бледным” по сравнению с лицом справа и имеет дефект в виде темного пятна на кончике носа. Если же посмотреть на карту нормалей, вычисленную на основе линейных RGB цветов (рисунок 4), то она гораздо более похожа на baseline карту нормалей. Мы не сравниваем здесь “шероховатость” нормалей, поскольку она зависит от конкретного типа алгоритма. Таким образом, в sRGB пространстве логика алгоритма photometric stereo нарушилась, и это привело к неверному результату.
Заключение
Хорошая и математически корректная практика — это выполнять все арифметические операции с RGB значениями только в линейных цветовых пространствах. Это критически важно при решении некоторых задач компьютерного зрения.
Возможно для вашей задачи такой подход не принесет видимых улучшений, но всегда полезно провести эксперимент и посмотреть, как будут отличаться результаты работы ваших алгоритмов в линейном и нелинейном цветовых пространствах.
Будем рады, если вы поделитесь своим опытом в комментариях!
В следующих статьях мы расскажем про другие важные и неочевидные нюансы обработки изображений и создания цифровых 3D-людей!
Неоткалиброванный монитор приравнивается к дальтонизму
Дальтонизм мешает тем, кто страдает от него, видеть точные цвета. Самый распространенный тип — красно-зеленая цветовая слепота.
На первом фото показаны нормальные цвета слева и то, что видит красно-зеленый дальтоник. Блюз на фото почти такой же, как и обычный. В остальном страдает цвет.
Прежде чем перейти к тому, какое отношение имеет к этому калибровка монитора, я хочу взглянуть на то, как выглядит наиболее распространенная форма этого недуга и что его вызывает.
Дальтонизм может быть наследственным
Колбочки на сетчатке позади наших глаз контролируют цветовое зрение. Три типа колбочек реагируют на разные длины волн света — короткие, средние и высокие длины волн. Это работает, потому что колбочки имеют фотопигменты, чтобы видеть все возможные цвета. Если некоторые пигменты отсутствуют, мы страдаем дальтонизмом.
Мужчины, скорее всего, имеют форму наследственной дальтонизма, поскольку Х-хромосома несет в себе способность воспринимать цвета. Дополнительная Х-хромосома у самок может компенсировать генетическую проблему с палочками. Дальтонизм может означать, что мы видим меньше цветов или с меньшей чувствительностью, или и то, и другое. Иногда это означает, что некоторые цвета вообще не видны.
Физические причины
Некоторые вещи в физическом мире могут способствовать частичной или полной дальтонизму. Повреждение глаза — физическое или химическое — повреждение зрительного нерва наряду с повреждением мозга, где он обрабатывает цвет, — все это источники этой проблемы.
Такие препараты, как гидроксихлорохин — средство для профилактики малярии, которое, как считалось, помогает при COVID-19, — наряду со стиролом и органическими растворителями могут вызывать дальтонизм. Помутнение глаз, катаракта и преклонный возраст способствуют дальтонизму.
Красно-зеленая цветовая слепота
Когда фотопигменты в красных и зеленых колбочках частично или полностью не работают, возникает красно-зеленая цветовая слепота. Это самый распространенный вид дальтонизма. Около 8% мужчин и 0,4% женщин имеют форму красно-зеленого дальтонизма.
Цветовой спектр.
Спектр, каким его видит человек с красно-зеленой цветовой слепотой.
Дальтонизм и фотография
Восприятие цвета любым фотографом имеет решающее значение для создания эффектных изображений. С другой стороны, продукты, продаваемые через электронную коммерцию, требуют очень точного цвета. Цвет полотенец должен соответствовать или дополнять цвета в ванной или на кухне. Красная кока-кола должна быть только красной кока-колой. Никакой другой оттенок не подойдет. То же самое можно сказать и о сочетании футболки от Givenchy с колготками от Wolford и плиссированной мини-юбкой пикантного красного цвета от Calvin Klein.
Представьте, что вы смотрите на фотографию ниже (слева) и видите на ней (справа) человека с дальтонизмом.
Проблема в том, что если кто-то дальтоник, он может не знать, что то, что он видит, отличается от того, что видит большая часть остального мира. Что такое «истинный» цвет? Вот в чем вопрос.
Неоткалиброванный монитор дальтоник
Существует разновидность дальтонизма, которой страдают многие фотографы, но даже не подозревают, что они у них есть. Рассмотрим неоткалиброванный монитор компьютера. Смотреть на цвета, отображаемые на неоткалиброванном мониторе, — это цифровой эквивалент дальтонизма. Любая коррекция цвета, сделанная на мониторе, который не был откалиброван, подобна дальтонизму.
После калибровки монитора можно быть уверенным, что он воспроизводит точные цвета. Когда это не так, человек, использующий его, фактически дальтоник. Неоткалиброванный монитор может заставить пользователя создавать темные фотографии, если он слишком яркий, или слишком яркий, если он не излучает достаточно света. Если монитор смещен в сторону красного, результатом будет изображение с голубым или зеленовато-голубым оттенком.
Пока кто-то с красно-зеленой дальтонизмом застрял с этим, мониторы можно вылечить с помощью простых инструментов.
Понимание калибровки цвета для вашего монитора
Вы хотите обновить свой набор для домашнего монтажа новым монитором? Выбор правильного монитора может быть сложной задачей, учитывая множество доступных вариантов, включая мониторы с разрешением 1080p, 1440p, 4k и даже 8k, представленные на рынке. С различными размерами и функциями, такими как частота обновления, низкий уровень синего света, HDR, свободная синхронизация и многое другое, выбор идеального монитора может быть ошеломляющим. Тем не менее, цветовое представление и точность имеют решающее значение для создания контента творческим профессионалом.
Сегодня мы рассмотрим важность калибровки вашего монитора и способы точной калибровки для дизайнеров, фотографов и кинематографистов.
Почему важна калибровка цвета?
При микшировании аудио рекомендуется прослушать ваш микс на различных аудиоустройствах.
Это связано с тем, что разные аудиоустройства имеют разные частотные характеристики и звуковые характеристики, которые могут повлиять на звучание вашего микса. Например, наушники, как правило, подчеркивают определенные частоты, в то время как на динамики в комнате может влиять акустика помещения.
Мы можем рассматривать калибровку вашего монитора как процесс в той же сфере. Калибровка монитора — это настройка его параметров для точного отображения цветов и оттенков. Он включает в себя изменение яркости, контрастности, цветовой температуры и других параметров монитора, чтобы обеспечить реалистичность цветов, которые вы видите на экране.
«Итак, вы говорите, что мой монитор не отображает правильные цвета?»
Что ж, возможность есть. Видите ли, то, как монитор отображает цвет, определяется его цветовой гаммой, которая относится к диапазону цветов, которые может отображать монитор. Разные мониторы могут иметь разную цветовую гамму, что означает, что они могут отображать определенные цвета более точно или ярко, чем другие.
Помимо цветовой гаммы, другие факторы, которые могут влиять на отображение цвета на мониторе, включают подсветку, тип технологии отображения (например, LCD или OLED), разрешение и настройки калибровки. Например, плохо откалиброванный монитор баланса белого может отображать цвета с желтым или синим оттенком.
Производители также иногда намеренно регулируют цветопередачу своих мониторов для достижения определенного вида или эстетики. Например, некоторые мониторы предназначены для отображения цветов с более теплым или холодным оттенком, чтобы придать изображению особое ощущение.
Обладая этими знаниями, становится ясно, что точность цветопередачи имеет решающее значение для получения высококачественных результатов в различных творческих начинаниях, таких как разработка логотипа для нового бренда, редактирование красивой пейзажной фотографии. или создание рекламного видео, демонстрирующего продукт. Поскольку каждый представленный на рынке экран выводит изображение по-разному, изображение, отображаемое на мониторе, который либо неправильно откалиброван, либо вообще не откалиброван, может привести к несоответствиям в резкости, контрастности и оттенках кожи.
Если вы работаете с цифровыми медиа или созданием контента, и это является вашим основным источником дохода, или вы цените точные цвета на экране, калибровка монитора каждые несколько недель должна быть главным приоритетом. Если вы продаете отпечатки своих работ, тратить часы на проект только для того, чтобы он выглядел ужасно на экране мобильного телефона, проекторе или чужом мониторе или, что еще хуже, при физической печати, может быть обескураживающим.
Как откалибровать экран? (Изображение предоставлено Питером Гессом через Shutterstock 20015650)
Предположим, вы когда-либо исследовали мир оценивающих мониторов на онлайн-рынках, таких как B&H или CVP. В этом случае вы быстро обнаружите, что эти мониторы могут быть такими же дорогими, если не дороже, чем новейшие кинокамеры Canon. Однако, если ваша цель не состоит в том, чтобы стать профессиональным колористом, вам может не понадобиться срочно инвестировать в профессиональный откалиброванный монитор. Тем не менее, крайне важно избегать использования монитора, который дает очень неточные результаты. В таких случаях инструменты калибровки могут быть полезны.
Операционные системы Windows и Mac поставляются со встроенными средствами калибровки. Эти инструменты позволяют регулировать яркость, тестировать цвета экрана, корректировать уровни контрастности и многое другое. Различные сайты онлайн-тестирования предоставляют простые инструкции по визуальной калибровке монитора с помощью тестов, отображаемых на экране.
- W4ZT
- Photoscientia – Гамма-калибровочный тест
- Плоские панелиDK
- Лагом
- Фото Пятница
Хотя эти онлайн-инструменты могут быть хорошим начальным выбором, у них есть существенное ограничение — ваше видение. То, как мы видим цвета, отличается от человека к человеку и зависит от таких факторов, как освещение в нашем окружении, возраст, то, носим ли мы корректирующие линзы, наш уровень усталости и другие переменные. Даже если вы используете эти онлайн-инструменты для калибровки монитора, это может быть не самый точный подход. Это может обеспечить временное решение и улучшить качество вашего дисплея, но может быть не совсем точным.
Таким образом, лучше приобрести набор для калибровки.
Инвестиции в набор для калибровки разумны для тех, кто серьезно относится к своей работе. В этих наборах используется спектрометр или колориметр, размещенный на вашем мониторе и подключенный к компьютеру через USB. Снимая показания с экрана, оборудование может измерять уровни гаммы, уровни яркости, контрастность и цвета и генерировать оптимальные предустановки настроек, которые устраняют перенасыщение цветов или другие факторы, которые могут повлиять на точность вашего монитора.
Предположим, что в ваш монитор встроены LUT (справочные таблицы). В этом случае информация будет автоматически сохраняться на самом мониторе, что избавит вас от необходимости навигации по различным меню для получения правильных настроек. Несмотря на то, что эти наборы дороги, они представляют собой выгодную инвестицию для профессионалов, стремящихся создавать и воспроизводить высококачественные и точные изображения цвета в своей работе.
Профессиональные фотолаборатории еженедельно калибруют свои мониторы для обеспечения согласованности и точности при печати больших отпечатков размером с холст. Для всех остальных рекомендуется выполнять проверку калибровки раз в месяц, чтобы обеспечить оптимальные результаты.
- Datacolor SpyderX Pro
- Дисплей ColorChecker Plus
- Datacolor SpyderX Elite
- X-Rite i1Display Studio
Достаточно ли хорош мой монитор? (Изображение предоставлено mlagiolino через Shutterstock 1808678983)
Необходимость обновления монитора зависит от того, что вы используете в данный момент. Вы можете сравнить свой текущий монитор с калибровкой, которую вы сделали онлайн или с помощью набора для калибровки, чтобы увидеть, есть ли разница. Если вы удовлетворены каким-либо улучшением, поздравляю, ваш монитор достаточно хорош. Но если вы все еще не удовлетворены, возможно, пришло время подумать об обновлении.
Вы уже вложили деньги в свою работу, включая объективы, корпуса камер и аксессуары. Также важно инвестировать в свой монитор и рабочую станцию. В конце концов, вы не хотите снимать потрясающие фотографии или видео для своих клиентов только для того, чтобы редактировать их на неоткалиброванном мониторе или телевизоре последнего десятилетия. Мониторы могут быть дорогими, в зависимости от их размера и типа экрана, но они являются одним из наиболее важных инструментов для создания контента. Это инвестиции в ваше хобби или профессию, которые со временем окупятся.
Избегайте использования ноутбука для редактирования своей работы, так как ноутбуки часто имеют дешевые и неточно откалиброванные экраны, что не идеально подходит для точного представления вашей работы или для печати.
Заключение
Чтобы поддерживать точное представление того, что отображает ваш монитор, вы должны калибровать свой монитор не реже одного раза в месяц. В конце концов, вы бы не хотели показывать кому-то неотредактированную работу, так почему бы не убедиться, что ваш монитор точно отображает вашу работу?
Ежемесячно уделяя 10–15 минут использованию онлайн-инструментов или комплекта для калибровки (если вы серьезно относитесь к управлению цветом), ваш монитор точно отображает цвета.