Los fundamentos de la calibración del monitor

El tema de la calibración y el perfilado del monitor puede ser bastante difícil de entender no solo para un principiante, sino también para los profesionales que trabajan en el campo. Con tantos componentes de hardware y software diferentes, perfiles de color, profundidad de bits y otras terminologías relacionadas, uno puede confundirse y perderse rápidamente, lo que podría terminar en un entorno de trabajo bastante deficiente. Tener un monitor mal calibrado no solo es contraproducente, sino que también es potencialmente dañino para el negocio, especialmente cuando se trata de clientes y clientes que pagan. Debido a la complejidad del tema, nuestro equipo de Photography Life solicitó la ayuda de un verdadero experto, quien brindará información detallada sobre cómo calibrar correctamente los monitores para las necesidades de la fotografía. Pero primero, es necesario comprender algunos conceptos básicos.

1) Una historia muy breve

Como ya sabrás, los monitores, televisores, dispositivos móviles, etc., pueden mostrarnos colores usando una mezcla o luz roja, verde y azul (RGB). Los monitores comunes intentan cubrir un espacio de color estándar mínimo conocido como " sRGB " con su luz emitida roja, verde y azul. Internet y la mayoría de los contenidos informáticos están pensados ​​para este espacio de color en particular. Por razones históricas, sRGB y otros espacios de color similares como Rec.709cubren la misma gama (subconjunto de colores visibles) que los monitores CRT. Este espacio de color no puede cubrir los colores imprimibles con la tecnología actual, como la impresión offset o una impresora de inyección de tinta doméstica; hay colores como el verde cian-turquesa que se pueden imprimir con dichos dispositivos, pero no se pueden mostrar en un monitor sRGB. Esa es la razón principal que lleva a los profesionales y aficionados a la fotografía a buscar monitores con una gama más amplia que cubra un gran porcentaje de espacios de color como AdobeRGB 1998 o eciRGBv2 .

2) Gestión del color y coordenadas de color

Lo primero que los fotógrafos deben saber es que sus monitores de amplia gama están diseñados para usarse en aplicaciones de gestión de color: aplicaciones que funcionan en un entorno de gestión de color. Por ejemplo, tiene una imagen JPEG sRGB de 300 × 300 que es solo un fondo verde (valores RGB "0,255,0" en sRGB). Con un monitor común (monitor sRGB) puede enviar su contenido directamente al monitor, sin conversiones ni administración de color, y verá el color verde que es "bastante parecido" a la información de color almacenada en ese archivo JPEG. Pero si hace lo mismo en un monitor de gama amplia configurado para mostrar su gama completa, ese valor RGB "0,255,0" mostrará la gama nativa verde 255 y se verá sobresaturado. Aquí es donde entra en juego la gestión del color: si las aplicaciones conocen la gama real de ese monitor, pueden traducir este “0,255,

sRGB 0,255,0 (verde) -> 144,255,60 AdobeRGB (mismo color verde sRGB)

Tales transformaciones numéricas son posibles porque los colores (los colores visibles que ven los humanos) se pueden definir objetivamente como coordenadas en un espacio de color que cubre la visión humana, como el espacio de color CIE 1931. Hay varias opciones de coordenadas que se asignan a espacios de color como CIE 1931 XYZ (o simplemente CIE XYZ en adelante), que es un sistema de coordenadas 3D para colores visibles con coordenadas X, Y y Z.

La medición del color en las coordenadas CIE 1931 XYZ (el sistema de coordenadas de color más utilizado para la medición) consiste en ponderar la distribución de potencia espectral (SPD, distribución de la cantidad de luz que llega al dispositivo de medición para cada longitud de onda visible) frente a un "modelo" de visión humana. llamado CIE 1931 2º observador estándar (o simplemente “observador estándar” para abreviar). Wikipedia tiene una muy buena definición de CIE XYZ y de dónde provienen los valores de las coordenadas X, Y y Z.

Al igual que nuestro mundo, una ciudad es un espacio 3D: norte-sur, oeste-este, pero también una ubicación de arriba hacia abajo de un edificio. Una ciudad puede ser un espacio 3D, pero nos resulta útil representar una ciudad en un plano 2D, como un mapa de papel con ubicaciones de norte a sur y de oeste a este. Un enfoque similar es el espacio de color CIE xyY, derivado de CIE XYZ. En ese espacio de color CIE xyY, los valores XYZ (coordenadas 3D) se normalizan a valores x,y,z en minúsculas con la condición x+y+z=1, una conversión de escala. Dado que una coordenada Y (Y mayúscula) se mantiene en CIE xyY (después de todo, es un sistema de coordenadas 3D), los valores XYZ originales se pueden restaurar. Las coordenadas CIE xy (sin Y mayúscula) representan un gráfico 2D del espacio de color CIE 1931 XYZ, como un mapa de la ciudad... y como en un mapa de la ciudad 2D, se descarta cierta información, pero obtenemos una imagen de las ubicaciones rápidamente. El concepto de este gráfico CIE xy 2D (u otro gráfico 2D de un espacio de color 3D) es importante para los próximos artículos. Hay otras proyecciones 2D comunes de otros sistemas de coordenadas de color 3D como CIE u'v'.

Otro sistema de coordenadas de color derivado de CIE XYZ es CIE L*a*b*. Tiene 3 coordenadas (espacio de color 3D), L* para luminancia, a* para eje verde-magenta y b* para eje azul-amarillo. Toma un blanco de referencia CIE XYZ para su definición por lo que L*=100, a*=b*=0 son las coordenadas del blanco de referencia.

Dado que un sistema de coordenadas 3D para el color no contiene información sobre la SPD real de la fuente, dos fuentes de luz con diferentes SPD pueden tener las mismas coordenadas, su SPD ponderada contra el observador estándar da los mismos números. Los vemos con el mismo color. Eso se llama un par metamérico. Es por eso que podemos capturar colores en cámaras y verlos con colores lo suficientemente cerca en una pantalla de computadora: diferentes SPD pueden tener las mismas coordenadas de color.

Dos piezas de papel o tela pueden tener las mismas coordenadas de color bajo algunas condiciones de iluminación. Eso significa que los SPD de la luz reflejada contra el observador estándar son iguales o lo suficientemente cercanos, pero si cambiamos la fuente de luz SPD, entonces el SPD de la luz reflejada también cambia, por lo que las coordenadas de color de cada muestra pueden desviarse. Ese desajuste se denomina falla metamérica del iluminante: para una fuente de luz hay una coincidencia de color, pero para la otra no.

Es posible que el sistema visual de un sujeto humano tenga una respuesta lo suficientemente diferente de la respuesta estándar del observador. En ese caso, las coordenadas de color reales (colores) “vistos” por cada observador serán diferentes. Esto se llama falla metamérica del observador. La respuesta del sistema visual humano varía entre sujetos y con la edad, pero un gran porcentaje de ellos está lo suficientemente cerca de la respuesta del observador estándar: eso significa que el observador estándar es un muy buen modelo. Sin embargo, existe una limitación: los picos muy estrechos en SPD de una fuente de luz (como un láser) harán que se noten esas pequeñas diferencias entre usted y el observador estándar, pero esto no es un problema real para los WLED (sRGB) o GB-LED actuales ( amplia gama) utilizada en los monitores, así que no se preocupe.

Hay otras fuentes de fallas metaméricas, pero tenga en cuenta que las fallas metaméricas y los pares metaméricos se definen sobre pares: dos muestras, dos observadores, dos fuentes de luz...

3) Distancia de color

Con los sistemas de coordenadas para el color, podemos definir una distancia entre colores, de la misma manera que definimos la distancia entre puntos en un espacio 3D o en un mapa 2D. La más útil de estas definiciones de distancia no es igual a la "Distancia euclidiana" (Teorema de Pitágoras) de las coordenadas CIE XYZ, sino una versión modificada para tratar la forma en que los humanos perciben los colores: una definición "perceptualmente uniforme" de distancias de color, una definición de distancia que nuestros ojos perciben como “salto de igual distancia” entre colores vecinos. Esa distancia se expresa en términos de unidades deltaE (dE). Hay varias revisiones de estas definiciones de distancia a medida que adquirimos una mejor comprensión de la visión humana. Las más comunes de estas distancias en orden de mayor precisión son: dE76, dE94 y dE00, nombradas según su año de definición.

4) Temperatura de color correlacionada

En lugar de usar la forma correcta de nombrar un color por sus coordenadas de color, los "blancos" generalmente se abordan con un término de "temperatura de color" expresado en grados Kelvin (K). En física, hay un cuerpo físico idealizado que irradia una distribución de energía espectral (SPD, distribución de energía a través de longitudes de onda) relacionada con su temperatura (esta es una versión muy simplificada). Un cuerpo negro a 3000K irradia un SPD que vemos como rojo anaranjado cálido y a 8000K irradia un SPD que vemos como blanco azulado. Piense en ello como un modelo de incandescencia, como si tuviera una fragua y comenzara a calentar una pieza de metal con fuego hasta que brille. La temperatura más baja del cuerpo negro es el "color más cálido" (amarillo-naranja-rojo) que vemos. Cuanto más alta es la temperatura del cuerpo negro, el "color más frío" (azul) que vemos.

De la misma forma, podemos definir una SPD de luz diurna en sus diferentes tonos más cálidos-más fríos, cada uno de los cuales tiene coordenadas de color en el plano CIE xy que al graficarse juntas forman una curva: lugar geométrico de la luz diurna. Algunos de estos blancos de luz diurna tienen nombres específicos como "D65" para SPD de luz diurna de 6500K o D50 para SPD de luz diurna de 5000K y sus coordenadas de color son un objetivo de calibración muy común para los monitores.

Pero es posible que tengamos un "blanco" que no coincida exactamente con el comportamiento del cuerpo negro o la luz del día, simplemente está "cerca" de ellos. Podemos definir para tales blancos una "temperatura correlacionada de color" (CCT para cuerpo negro, CDT para luz diurna), la temperatura de color del blanco más cercano en esos loci. La temperatura correlacionada con el color es una indicación de qué tan amarillo-azul (cálido-frío) es un blanco, pero NO nos brinda información sobre qué tan lejos está del cuerpo negro o de los lugares de luz diurna, qué tan "verde" o "magenta" es. Debe agregar a esa temperatura de color un término de distancia, qué tan lejos en términos de dE está de uno de esos loci. Este concepto es muy importante: la temperatura de color correlacionada no es suficiente para darnos información sobre los blancos: con un CCT o CDT no sabemos qué tan magenta o verde es un punto blanco, solo qué tan amarillento-azulado es.

5) Perfiles

Las aplicaciones de gestión de color necesitan saber cuál es el comportamiento real de un monitor, de modo que puedan enviar números RGB adecuados para ESE monitor a fin de mostrar un color almacenado como números RGB en un espacio de color definido dentro de una imagen o una fotografía. Para solucionar este problema disponemos de los “perfiles ICC”. Otros dispositivos como escáneres, impresoras, etc., también usan perfiles para describir su comportamiento.

Para simplificar, un perfil ICC de monitor (o simplemente "perfil") es solo un archivo con la extensión ".icm" o ".icc" que almacena el comportamiento del color del monitor para una configuración específica. Entre otras cosas encontramos lo siguiente en un perfil de monitor:

• Gama: que son las coordenadas CIE XYZ de los colores rojo, verde y azul “completos” de dicho monitor en su estado actual, la ubicación de sus colores primarios.
• Punto blanco: cuáles son las coordenadas CIE XYZ cuando el monitor emite blanco (rojo, verde y azul completo al mismo tiempo) en su estado actual.
• Curva de respuesta de tono (TRC), también llamada gamma. Este es un gráfico de cómo aumenta el brillo (en relación con la salida máxima total) a medida que envía un valor de entrada R, G o B más grande para monitorear desde la entrada cero hasta su valor de entrada total... en su estado actual. Hay un TRC por canal RGB y puede ser igual para R, G y B. Un monitor con “gris neutro verdadero” para todos los valores de gris (referido a un cierto blanco) debe tener un TRC rojo = TRC verde = TRC azul. No importa cuál sea el blanco real, ya que estos TRC se definen en relación con la salida máxima de cada canal, no con la salida real de cd/m ₂ por canal.

Hay varias formas de almacenar esa información, lo que da diferentes tipos de perfiles: perfiles matriciales, perfiles cLUT/tabla… La forma más sencilla es un perfil matricial con 3 TRC iguales, esto supone que el monitor tiene un comportamiento casi ideal. La forma más compleja de almacenar esa información es en una tabla con coordenadas de color XYZ para varios valores de entrada RGB y 3 TRC diferentes para cada canal R, G y B, con el fin de capturar cualquier comportamiento no ideal.

Los perfiles para diferentes dispositivos pueden tener diferentes puntos blancos o gamas y no es útil que cada perfil sepa cómo transformar sus propias coordenadas RGB en las coordenadas RGB de todos los demás perfiles con una intención de representación determinada. Es más útil transformar las coordenadas RGB de un perfil en un terreno neutral común donde las aplicaciones de administración de color realizan la transformación desde y hacia ese terreno neutral. Esta tierra neutral se llama espacio de conexión de perfil (PCS). Tiene una gran gama igual a los colores visibles (toda la gama CIE XYZ, por ejemplo) y suele tener D50 como blanco de referencia.

Cada perfil tiene información sobre cómo transformar sus propias coordenadas desde o hacia PCS para algunos intentos de representación. Los perfiles de matriz tienen información solo para la transformación de intención colorimétrica relativa.

6) Intentos de representación

La gestión del color también establece un conjunto de reglas sobre qué números RGB deben enviarse a un dispositivo (monitor, impresora, etc.) cuando un color definido como números RGB en un espacio de color queda fuera de la gama del dispositivo. Ese color no se puede mostrar según lo previsto, pero un conjunto de recomendaciones conocidas como "intentos de representación" se ocupan de esta situación de una manera más o menos predecible.

Algunos de ellos son:

• Colorimétrico absoluto: esta intención tiene como objetivo mostrar los colores de la gama tal como son, recortando los colores que el dispositivo no puede mostrar.
• Colorimétrico relativo: es similar al colorimétrico absoluto, pero cuando los dos espacios de color involucrados tienen blancos diferentes, la gama y sus colores se “mueven” de un blanco al otro. La gestión del color es “relativa” a cada espacio de color blanco.
• Perceptivo: es similar al colorimétrico relativo, pero los colores fuera de la gama se mueven dentro de la gama, empujando o "deformando" hacia adentro los colores que ya están dentro de la gama. Aunque esto conserva las relaciones tonales en los degradados, ya que no se recortan los colores fuera de la gama, es posible que los colores dentro de la gama no se muestren según lo previsto.

En caso de duda, la colorimetría relativa es la opción más segura: muéstrame los colores que mi dispositivo puede mostrar, con su punto blanco actual, de la manera correcta.

7) Calibración

A veces, es necesario configurar un monitor para un blanco muy específico (coordenadas del punto blanco CIE XYZ) o un comportamiento de curva de respuesta de tono (gris neutro y un valor de gamma específico) o para un brillo determinado. Dado que el blanco es la suma de la salida roja, verde y azul, podemos reducir el valor de brillo máximo de cada canal hasta que la salida blanca coincida con el color blanco deseado (punto blanco). Del mismo modo podemos variar la salida “media” de rojo, verde y azul, para que los grises resultantes tengan el mismo color que el blanco (para que sean neutros con respecto al blanco) o para que tengan un brillo específico para cada gris (gamma ). Podríamos escribir esta información como una tabla: para cada número de entrada roja al monitor desde cero hasta entrada completa (entrada de tabla) queremos un brillo rojo específico, entonces calculamos qué número de entrada para el canal rojo se comporta de esa manera (salida de la tabla). Lo mismo se aplica al verde y al azul.

Este proceso se conoce como calibración, para hacer que un monitor se comporte de una manera particular (o casi). La información de qué "números" rojos, verdes y azules deben alimentarse a un dispositivo para obtener los colores grises que queremos mostrar en ese dispositivo, se denomina "curvas de calibración". Hay uno por canal y también se pueden usar para corregir el punto blanco, ya que el blanco de un monitor es el más brillante de sus grises.

La mayoría de los monitores tienen controles de botón para reducir la salida de luz máxima de los canales R, G y B (los conoce como controles de "brillo", "contraste" y "Ganancia RGB"), por lo que el punto blanco se puede fijar dentro de un monitor, sin la ayuda de herramientas externas. Otras pantallas no pueden hacer eso porque carecen de tales controles (como las computadoras portátiles).

Unos pocos monitores permiten cambiar su respuesta de gris porque son capaces de almacenar un conjunto de curvas de calibración personalizadas en sus propios componentes electrónicos a petición del usuario. Si un monitor tiene tal función, decimos que tiene "calibración de hardware", porque tiene una LUT (tabla de búsqueda) para almacenar curvas de calibración. Para los monitores sin esa función, casi todas las tarjetas gráficas (GPU para abreviar) dentro de una computadora tienen una LUT para cada salida DVI, HDMI o DisplayPort (DP)/Thunderbolt.

Dado que enviamos números RGB discretos a un monitor, generalmente de 0 a 255 para cada canal, y dado que un monitor acepta un número RGB discreto como entrada, generalmente de 0 a 255, entonces si modificamos esta traducción uno a uno con un curva de calibración, es posible que estemos introduciendo "brechas" o "saltos" en esa escalera de 256 escalones. Dichos espacios pueden dar como resultado saltos visibles entre los valores de gris vecinos e incluso la coloración de algunos grises (tinte rojo, verde o azul en ellos). Cuanto más grande es la brecha, más notable es. No importa dónde se almacenen esas curvas de calibración (dentro del monitor o en una LUT de la tarjeta gráfica): una modificación de transformación uno a uno de un valor discreto a otro puede generar brechas notables.

Para evitar estos problemas, existe una herramienta matemática conocida como "interpolación temporal". El concepto básico es utilizar el "tiempo" para resolver la falta de resolución de pasos, por lo que es posible crear un "paso visual" en medio de la brecha. Por ejemplo, la curva de calibración dice que para el número de entrada RGB "128,128,128" enviado desde una computadora, el monitor debería funcionar como si los valores "128,5, 123,75, 129,25" fueran la entrada real, para obtener un gris neutro con el brillo deseado. Si un monitor (o sus componentes internos) solo acepta valores discretos de 0 a 255 en pasos de 1 unidad, no decimales, entonces redondear dicha transformación a "128,124,129" puede resultar en un exceso de verde, un tinte verde para ese gris, un espacio o banda (de ahí el término "bandas") en un degradado gris de negro a blanco debido a este error de redondeo. Con la ayuda del tramado temporal, podemos "mover" estos "valores decimales" al tiempo con un dispositivo que solo acepta 1 unidad por paso como entrada, simplemente cambiando el valor para cada paso de tiempo, por lo que el valor general en un intervalo de tiempo será nuestro valor deseado, con valores decimales. Por ejemplo, tomemos una secuencia de intervalos de t1 a t4 para la misma corrección de gris:

t1:”128,124,129” -> t2:”129,124,129” -> t3:”128,123,130” -> t4:”129,124,129”

Al igual que en el cine, los pequeños pasos de tiempo (fotogramas lo suficientemente rápidos) no se notan y nuestros ojos lo perciben como si el monitor (o sus componentes internos) se alimentara con la corrección intencionada "128.5, 123.75, 129.25".

Los monitores con calibración de hardware tienen LUT capaces de almacenar curvas de calibración de alta profundidad de bits (más de 8 bits, más de 256 pasos, con "valores decimales") incluso si la entrada al monitor está limitada a 256 pasos. Con la ayuda del interpolado temporal, las unidades electrónicas pueden generar la calibración a una electrónica de menor profundidad de bits (inferior a LUT, sin "soporte de valores decimales" como, por ejemplo, 8 bits - 256 pasos) de manera fluida, sin espacios. Esto da como resultado gradientes suaves gracias a la LUT de alta profundidad de bits y al tramado.

Los monitores sin calibración de hardware necesitan una tarjeta gráfica con una LUT de alta profundidad de bits y unidades de interpolación temporal para lograr lo mismo. La parte fea de la historia es que más de la mitad de las tarjetas gráficas no pueden hacer eso: la serie NVIDIA GeForce y las tarjetas gráficas integradas Intel no pueden hacerlo, por lo que cada curva de calibración diferente de "sin traducción"/"sin calibración" puede resultar en bandas horribles. artefactos Cuanto mayor sea la brecha en las curvas de calibración, más marcadas serán las bandas.

Si desea (o se ve obligado a) utilizar la calibración de la tarjeta gráfica, se recomienda ENCARECIDAMENTE que obtenga una tarjeta gráfica AMD/ATI (gamer “Radeon” o profesional “FirePro”) o una tarjeta gráfica NVIDIA Quadro (mercado profesional). Esta es la única forma de evitar todo tipo de artefactos de bandas causados ​​por las curvas de calibración cargadas en la LUT de la tarjeta gráfica.

Tenga en cuenta que dado que los monitores con calibración de hardware están conectados a una tarjeta gráfica, su comportamiento también podría modificarse mediante curvas de calibración almacenadas en la LUT de la tarjeta gráfica (GPU LUT para abreviar). Los perfiles ICC contienen una etiqueta llamada VCGT (tabla gamma de la tarjeta de video) con una tabla de curvas de calibración que debe enviarse a la LUT de la tarjeta gráfica. Para los monitores con capacidad de calibración de hardware, sus perfiles ICC contienen una curva de calibración de entrada = salida lineal, por lo que no se aplica la calibración de la tarjeta gráfica cuando ese perfil ICC está activo.

8) Calibración de LUT 3D

Las curvas de calibración nos permiten obtener un blanco deseado, con un TRC deseado y un gris neutro… pero no modifican sustancialmente la gama de un monitor una vez aplicado. Con monitores de gama amplia, será deseable en algunas situaciones hacerlos funcionar como un monitor sRGB común para aplicaciones sin gestión de color, una gama MENOR que su gama nativa/completa. Dado que sRGB es una gama más pequeña contenida DENTRO de la gama completa del monitor de gama amplia, los colores sRGB son reproducibles en esos monitores: los colores sRGB son solo una combinación de los valores nativos R, G y B del monitor de gama amplia, un subconjunto de sus posibles R, G , valores B.

Esto podría verse como una tabla: para cada valor R, G y B de un espacio de color más pequeño (como sRGB) podríamos escribir otros valores R, G y B que representen el mismo color en el espacio de color de gama completa de nuestro monitor de gama amplia . Al tener 3 coordenadas para cada entrada, esa tabla es "3D" en sus entradas, de ahí el nombre "3D LUT".

Por lo tanto, una LUT 3D puede "emular" un espacio de color más pequeño o igual que el espacio de color de la gama nativa del monitor. Llamamos a esta calibración 3D LUT "espacio de color emulado". Por lo tanto, llamamos "sRGB emulado" a una calibración 3D LUT que hace que un monitor de gama amplia se comporte como un monitor sRGB común. Un monitor también podría emular otros espacios de color, como AdobeRGB, DCI-P3, etc., e incluso imitar el comportamiento de otros dispositivos. Esta es una característica importante, porque los espacios de color emulados como sRGB o Rec709 podrían usarse sin administración de color para mostrar contenido destinado a esos espacios de color (como navegadores de Internet sin administración de color, o para generar contenido HDTV/DVD/BR en un programa de reproducción de video sin administración de color).

Si tal tabla almacenara cada combinación de 256 pasos R x G x B, daría como resultado una tabla ENORME con millones de entradas. Para simplificarlo, se necesitan menos de 256 pasos por canal, interpolando los demás valores entre esos pasos. Por ejemplo, una LUT 3D de 17x17x17 da como resultado menos de 5000 entradas, menos que millones de entradas con un paso de 15=256/17 entre entradas. Tal LUT 3D asume variaciones pequeñas y suaves del comportamiento del monitor sin corregir. Por ejemplo, si hubo un gran comportamiento no deseado entre el paso 6 (valor 102/256) y el paso 7 (valor 119/256), digamos en el valor 110, pero ese comportamiento no deseado no ocurre en el valor 102 ni en el 119… un 17x17x17 3D LUT no puede corregirlo. Tal corrección de errores "no existe" para una LUT 3D con ese valor de paso entre entradas.

Dado que la mayoría de las calibraciones apuntan a un comportamiento ideal de gris neutro de una gama más pequeña o igual que la gama nativa, podríamos simplificar una LUT 3D para que sea pequeña pero almacene la corrección para cada entrada de un canal. Esto se hace con estructuras pre-LUT, matrix y post-LUT:

• pre-LUT y post-LUT son solo 3 LUT habituales (como LUT de tarjeta gráfica) para curvas de calibración, una por canal, por lo que hay 6 tablas, 3+3.
• La matriz es una forma de expresar los colores primarios (gama) rojo, verde y azul deseados en una combinación de la gama completa del monitor.

La mayoría de los monitores con calibración 3D LUT utilizan este enfoque: pequeños, rápidos y precisos. Algunos sistemas de calibración de LUT 3D de gama alta permiten el recorte (intento colorimétrico relativo) cuando se trata de espacios de color de gama más grandes que los nativos. Por ejemplo, Rec.2020 es un espacio de color ENORME que los monitores habituales de gama amplia no pueden cubrir al 100 %. Si queremos alimentar un monitor de gama tan amplia con contenido Rec.2020 en un entorno sin gestión de color, es posible (si se cumplen algunos requisitos de hardware y software) escribir una calibración 3D LUT que muestre los colores Rec.2020 correctamente si caen dentro de la gama de nuestro monitor, pero recorta los colores Rec.2020 que no se pueden mostrar con el dispositivo (fuera de la gama de colores).

9) Uniformidad

Un monitor ideal debe generar la misma respuesta de color y brillo para cada uno de sus píxeles; debe ser perfectamente "uniforme". En un dispositivo del mundo real, hay algunas desviaciones de esta uniformidad ideal. Dado que el color puede describirse objetivamente con coordenadas (CIE XYZ), existe una manera de expresar objetivamente la diferencia de color entre las diferentes zonas de la pantalla del monitor. La forma más fácil es usar la distancia deltaE2000, pero almacena la distancia en "tinte de color" y el brillo en un número. Puede ser deseable dividir esa distancia en brillo y "tinte", siendo este último peor por la falta de uniformidad: feos tintes verdes o magenta en los lados o esquinas de los monitores. Si no le importa el color real (tono) del "tinte" de la zona menos uniforme de la pantalla y solo le importa "cuán grande" (cuán malo y perceptible) es,

Con estos valores de desviación de uniformidad, brillo y deltaC, podemos expresar cuán mala es la uniformidad de color para una pantalla, de una manera fácil de entender. Tenga en cuenta que existen varias definiciones de distancia y varias formas de describir los problemas de uniformidad; esta es solo una de ellas. La norma ISO 12646 en cada una de sus revisiones establece que tiene su propia forma de definir los requisitos de uniformidad en una prueba PASA/FALLA. La mayoría de los monitores baratos y asequibles no cumplen estos requisitos; una gran cantidad de ellos obtendrán un resultado de prueba FAIL.

Pero para la mayoría de los aficionados e incluso algunos profesionales con un presupuesto más limitado, una variación de brillo inferior al 10-15 % desde el centro y una variación de "tinte" inferior o igual a 2 deltaC desde el centro son más fáciles de cumplir y son "suficientemente buenos" ( Su experiencia puede ser diferente). Una variación de brillo superior al 20 % y una variación de más de 3-4 deltaC desde el centro no deben aceptarse para un monitor destinado a la edición de imágenes/fotos... Rechazaría una unidad con una uniformidad tan mala incluso para un monitor utilizado para multimedia/entretenimiento.

La uniformidad del color en términos de "tinte" NO PUEDE expresarse correctamente en términos de temperatura de color correlacionada, porque, como se vio anteriormente, NO brinda información sobre las desviaciones verde-magenta de los loci de cuerpo negro o blanco diurno. Estas pruebas de uniformidad de la temperatura del color correlacionadas deben evitarse por su imprecisión (el software i1Profiler, por ejemplo, es inútil para la evaluación de la uniformidad del color).

10) Dispositivos de medición

Hay varios dispositivos en el mercado para la medición del color. Una discusión seria sobre la precisión, la velocidad y las capacidades de actualización de cada uno de ellos implica hablar sobre las matemáticas del espacio de color CIE 1931 XYZ. Dado que el público objetivo de este artículo no es tan técnico, estas fórmulas quedan fuera del alcance de este texto. Para obtener más información, las fórmulas CIE 1931 XYZ están disponibles en línea de forma gratuita. Hay muchos recursos para aquellos que deseen aprender las matemáticas básicas sobre el color. Entonces, comencemos con una comprensión muy básica de esos dispositivos. El proceso de medición se puede realizar de dos formas y eso nos brinda dos tipos de dispositivos de medición de color.

10.1) Colorímetros

Los colorímetros usan filtros colocados antes del sensor de medición como una forma de imitar el comportamiento estándar del observador. Cuanto más cercana sea la respuesta del filtro al observador estándar, más preciso será el colorímetro. Los antiguos modelos de colorímetros asequibles tenían filtros que se desvanecen con el tiempo (i1Display2, Spyder2, Spyder3), otros no eran nada precisos (los antiguos y los nuevos Spyder4 y 5) y algunos modelos tienen una concordancia entre instrumentos muy mala (los antiguos y todos los Spyder , otra vez) lo que significa que si compra 2 unidades nuevas del mismo modelo de estos colorímetros mal hechos y los prueba contra la misma pantalla (sin cambiar la configuración de la pantalla), es posible que no coincidan en la medición por un margen enorme. Eso significa que la ÚNICA opción para colorímetros asequibles de "grado que no sea de laboratorio" es el X-rite i1DisplayPro(también llamado i1d3) y su hermano más limitado Color Munki Display . Munki Display no puede funcionar con el software de calibración interna del monitor y es entre 4 y 5 veces más lento, pero es más barato en comparación.

i1DisplayPro tiene algunas características excelentes como:

• Filtros que no se desvanecen
• Medición muy rápida (no disponible en pantalla munki a color)
• Compatibilidad con casi todos los software adecuados para la calibración interna del monitor (no disponible en Color Munki Display)
• Lecturas precisas con poca luz
• Funciona con ArgyllCMS, que es el mejor software para la medición del color. Tiene licencia GNU (software libre) pero puedes apoyar activamente su desarrollo con una donación (PayPal)
• Almacena internamente su sensibilidad espectral (su propio “observador”), por lo que con una muestra más o menos precisa del tipo de retroiluminación SPD de cada monitor (WLED, GB-LED…), se puede corregir su propia imprecisión, porque se sabe dónde y cómo. mucho su observador es diferente del observador estándar. Esta es una característica clave. Spyder 4 y 5 también tienen esta función, pero sus principales fallas en otros aspectos los convierten en una alternativa inadecuada.

10.2) Espectrofotómetros

Los espectrofotómetros miden los datos SPD reales de la luz y luego, internamente o con un software de computadora, comparan los datos SPD con el observador estándar (o cualquier observador que desee el usuario). No se basa en la precisión de los filtros... pero este enfoque tiene algunos inconvenientes:

• Para capturar SPD de manera precisa, se necesita una alta resolución espectral, se necesitan pequeños pasos de longitud de onda para capturar SPD real sin errores.
• Dado que la luz entrante se divide en diferentes longitudes de onda y luego se mide para cada ranura de longitud de onda (resolución espectral), las mediciones son ruidosas y las mediciones con poca luz son muy ruidosas. Esto sucede porque solo una pequeña cantidad de luz entrante llega a cada sensor de paso de longitud de onda. Eso también implica mediciones muy lentas, ya que los sensores necesitan más tiempo para capturar una cierta cantidad de luz "válida" (no ruido).
• Las imprecisiones en el proceso de división de la longitud de onda se traducen en mediciones SPD inexactas. La medición real podría ser de una longitud de onda más corta o más larga de lo previsto.

A pesar de estas limitaciones, la mayoría de ellos tienen una buena característica: vienen con una fuente de luz para medir la luz reflejada en papel impreso (puede perfilar impresoras) o telas. Los espectrofotómetros asequibles que no son de laboratorio se limitan al modelo anterior X-rite i1Pro y su nueva revisión i1Pro2. Son dispositivos lo suficientemente precisos para la creación de perfiles de impresoras y tienen un amplio soporte de software (ArgyllCMS también con un controlador personalizado). Su resolución óptica no es muy buena para las lecturas de pantalla, ya que es de 10 nm (lecturas internas de alto ruido en pasos de 3 nm) y las mediciones de color oscuro con poca luz para pantallas de alto contraste serán ruidosas. De todos modos, pueden tomar lecturas SPD reales, por lo que es posible alimentar un i1DisplayPro con datos SPD para tecnologías de retroiluminación de pantalla más nuevas o desconocidas, proporcionando lecturas rápidas y precisas con ese colorímetro para cada pantalla: los dos dispositivos pueden trabajar en equipo para superar sus limitaciones.

X-rite tiene otro espectrofotómetro barato que no es de laboratorio, Color Munki Photo/Design, pero es un dispositivo poco fiable e inexacto con una mala concordancia entre instrumentos. No puede medir correctamente papeles con agentes abrillantadores ópticos (OBA), porque su fuente de luz no tiene contenido UV. Es un hardware de bajo rendimiento y, al igual que Spyders, debe evitarse.

Eso significa que sus opciones para la medición de pantalla de monitores con calibración de hardware se limitan a i1DisplayPro e i1Pro/i1Pro2. Dado que el tipo de monitores IPS de gama amplia utilizados para fotografía y artes gráficas tienen un SPD muy conocido (retroiluminación WG CCFL o GBLED) y esos SPD típicos se incluyen con el controlador i1DisplayPro, la elección natural es el colorímetro i1DisplayPro. Es más barato, será más preciso que las lecturas i1Pro2 ruidosas de 10 nm y es mucho más rápido.

Si necesita perfilar su impresora o medir los colores de la tela también, debe obtener los dos dispositivos, i1DisplayPro e i1Pro2 (o i1DisplayPro y un i1Pro usado como una opción más económica) para obtener lo mejor de dos mundos:

• Lecturas rápidas y precisas listas para usar con el monitor de amplia gama de edición de fotos (i1DisplayPro)
• Perfilado de impresora para cada papel (i1Pro2)
• Medición del color de la tela (i1Pro2)
• Lecturas rápidas y precisas para cada tipo de pantalla, "bien conocidas" o desconocidas (mida SPD con i1Pro2, luego alimente i1Displaypro con esos datos SPD y use el colorímetro para lecturas de color reales)
• Compatibilidad con ArgyllCMS (i1DisplayPro e i1Pro2)

Para presupuestos muy limitados y monitores sRGB sin calibración de hardware, Color Munki Display es una opción más económica pero muy precisa. Tenga en cuenta que es un dispositivo mucho más lento. La medición de un parche de 10 minutos (i1DisplayPro) puede aumentar hasta 40 minutos con Munki Display y esto podría ser un aumento de tiempo aceptable por el mejor precio, pero la medición de una gran cantidad de parches realizados en 30-40 minutos con un i1DisplayPro puede aumentar a varias horas con el Munki Display. Depende de usted decidir qué es más importante, su dinero o su tiempo.

A veces, no desea una coordenada bien conocida CIE XYZ específica como su objetivo de calibración de punto blanco, sino el punto blanco actual de algún otro dispositivo. Algunos ejemplos son tabletas, papel bajo luz normalizada, otro monitor…

Si bien un i1DisplayPro es uno de los dispositivos más precisos (grado que no es de laboratorio) para medir los monitores de gama amplia GB-LED actuales solo con la ayuda del SPD de referencia incluido, la "referencia" blanca de la tableta o el papel puede tener un SPD desconocido. Ese dispositivo puede incluso tener SPD con picos estrechos, por lo que la resolución espectral deficiente de i1Pro2 tampoco obtendrá una medición precisa. Eso significa que sus medidas de papel o tableta de referencia blanca vienen con errores, pequeños o grandes. Es posible que tenga un dispositivo extraordinariamente preciso para calibrar su monitor de amplia gama, como el i1DisplayPro, de modo que cuando calibre ese monitor en cualquier coordenada CIE XYZ, obtendrá una coincidencia muy cercana a las coordenadas de color deseadas casi sin errores. Pero si establece coordenadas inexactas como objetivo, porque sus dispositivos no pueden medir correctamente ese papel o tableta blanca,

La mala uniformidad de la pantalla (de su monitor o dispositivo blanco de referencia) también puede causar dicha falta de coincidencia visual. Es posible que obtenga una coincidencia exacta en el centro de la pantalla (donde lo mide para la calibración), pero si tiene un tinte azul, verde o magenta en otras zonas de la pantalla, es posible que vea los dos dispositivos como un todo muy diferentes entre sí. otro. Los cálculos del software de calibración también pueden ser inexactos, por lo que incluso con el equipo adecuado, el blanco resultante puede ser incorrecto (una medición posterior a la calibración diagnosticará ese problema). La causa más común de ese desajuste de blanco es el blanco de referencia (tableta, papel). Las coordenadas medidas son inexactas debido a las limitaciones de su colorímetro o espectrofotómetro. Algunos software de calibración lo reconocen, por lo que después o antes de realizar la calibración, puede moverse al punto blanco del monitor de calibración en los ejes a* y b* (CIE L*a*b*) con la ayuda de ese software hasta que obtenga una coincidencia visual. El software de NEC y Eizo ofrece esta función para sus monitores de gama alta de alta gama.

Para la tecnología de retroiluminación GB-LED actual, es muy poco probable que ocurra una gran diferencia entre el observador estándar y su propio sistema visual (si no tiene una discapacidad visual) (no hay falla metamética del observador), pero si desea igualar su amplio monitor de gama a un blanco de referencia de un dispositivo que tiene un SPD con picos muy estrechos, puede obtener una falta de coincidencia visual, incluso con equipos de laboratorio. Las coordenadas de color de su "observador propio" y "observador estándar" para esa referencia SPD puntiaguda pueden diferir significativamente. La fuente real de la falla metamética del observador es ese dispositivo de referencia cuyo blanco desea "copiar", no su monitor GB-LED. Como se dijo antes, para los monitores de gama amplia actuales, la falla metamética del observador no es un problema real, es solo un problema para otros tipos de fuentes de luz.

---

Este artículo ha sido enviado por un cartel invitado que desea permanecer en el anonimato. Utiliza el apodo de "Consultor de color" en artículos y foros en Photography Life.