Misura e calibrazione della saturazione

[Luciano Merighi]

grazie Emidio per la disamina...

giusto per mettere altra carne al fuoco.

qui c'è un simpatico convertitore di coordinate colore:
http://www.brucelindbloom.com/index....rCalcHelp.html

permette ad esempio di ricavare i valori xyY partendo da triadi RGB (prima di obiettare riflettete... )

su questo presupposto e grazie al fatto che il software HCFR permette di inserire manualmente le coordinate colore, è possibile esplorare dove, nel diagramma CIE, vadano a cadere le combinazioni rgb a diversi livelli presunti di saturazione e magari provenienti da screenshot di test vari.

In sostanza, sono andato ad inserire i valori xyY ricavati dagli RGB, per una saturazione presunta del rosso del 25, 50 e 75%
come riferimento PAL e bianco D65

Ho preso i valori mettendoli nel grafico CIE da:

- dvd HCFR
red sat rgb hcfr.jpg

- il mio screen shot (basato sul valore di S a L costante nel color management di photoshop)
red sat rgb mychart.jpg

- variazione di S senza considerare L sempre in Photoshop
red sat rgb raw.jpg

- mio calcolo di S con formule reperite in rete dolo lungo studio e meditazione
red sat rgb myformula.jpg


la domanda può essere: dove si trova il vero rosso saturato al 75%?

ovvero le variazioni non sono enormi ma ci sono...

per la prossima versione del testdvd, nel dubbio ho dato retta a photoshop ma non sono convinto al 100%...

[Girmi]

Quindi su tutti i grafici CIE che ho pubblicato negli ultimi anni (tra DVHT ed AVMAG) ho sempre detto un fracco di stupidaggini, giusto?

Se è per questo, DVHT e tutte le altre riviste cartacee stampano i grafici CIE in quadricromia, dove non è possibile rappresentare i primari RGB

Nello spazio colore (che sia SMPTE-C, che sia REC.709, che sia sRGB, che sia Adobe RGB etc.) bastano solo le coordinate dei primari e del bianco. TUTTI gli altri colori possono essere calcolati con le formule.

Il problema è che il ciano a cui ti riferisci tu è solo quello dato dalla sommatoria del blu e del verde nei vari spazi RGB.
Come dovrebbe essere in teoria, se non fosse che le stesse coordinate dei colori RGB fondamentali sono ben al di fuori della maggior parte degli spazi RGB reali che, non dimentichiamolo, non rappresentano l'intero spazio teorico RGB, come individauto nel grafico CIE 1931, e dove i colori RGB sono posizionati rispettivamente a 650nm; 510nm; 475nm.



In realtà gli spazi colore RGB a cui ti riferisci rappresentano solo una porzione di questo spazio RGB ed è quella che rappresenta le capacità che i vari display, che sono sistemi emittenti (che emettono luce), hanno di riprodurre la gamma dei colori in RGB.

Il Ciano invece fa parte di un altro dominio quello dei sistemi riflettenti (che riflettono luce).
In parole povere il Ciano si usa in stampa e sappiamo che per vedere una stampa bisogna illuminarla con una fonte esterna.
Sicuramente ti capiterà di avere sottomano un campione di Ciano: una mazzetta Pantone, la scatola dell'inchiostro Cyan della stampante, qualche stampato che abbia le tacche di riferimento. Se conosci qualche stampatore fatti dare una striscia di controllo con i colori di stampa.
Se hai una stampante Postscript puoi anche provare a stamparlo da un file CMYK.

Vedrai che quel Ciano, che è il vero Ciano, non riuscirai mai a riprodurlo a video.

A riprova di ciò basta guardare come uno spazio CMYK abbia il vertice corrispondente al Ciano che esce sempre da tutti gli spazi RGB che hai indicato e molti altri.
Nell'esempio ho preso l'Euroscale Coated perché è il sistema che usiamo in europa, ma vale anche per il Toyo (giapponese) per lo Swop (americano), ecc….



Come vedi c'è tutta una serie di altri colori ed in particolare una serie di verdi scuro che sono molto critici e difficilmente rappresentabili in RGB.

A ulteriore conferma ti basta chiedere a chiunque lavori in CMYK: grafici, tipografi, fotolitisti.
Che al ciano ci si può solo avvicinare è una delle prime cose che si imparano.

Fortunatamente, anche tutta l'ISF e un buon numero di altre persone è d'accordo con quello che ho appena detto.

Fate sempre in tempo a ricredervi

Ciao.

[Girmi]

Girmi, al prossimo post sul colore senza avermi aiutato sul gamma ti banno.

Spero che lo spirito Natalizio ti abbia già pervaso

Ciao.

[Girmi]

...
qui c'è un simpatico convertitore di coordinate colore:
http://www.brucelindbloom.com/index....rCalcHelp.html

permette ad esempio di ricavare i valori xyY partendo da triadi RGB...

E mi sembra funzioni benissimo. Io utilizzo abitualmente www.babelcolor.com

... In sostanza, sono andato ad inserire i valori xyY ricavati dagli RGB, per una saturazione presunta del rosso del 25, 50 e 75%
come riferimento PAL e bianco D65

... la domanda può essere: dove si trova il vero rosso saturato al 75%?

Dammi le coordinate e che ti rispondo. Ma solo in privato visto che fa parte di un lavoro di prossima pubblicazione

Emidio

[lotus 4.0]

Complimenti ragazzi per la vostra preparazione in materia,finalmente sono riuscito (grazie a voi) a far chiarezza su i dubbi che avevo su questo benedetto triangolo gamut.
Però un dubbio mi permane sempre,mettiamo di avere un triangolo non in linea con il riferimento,diciamo con il verde più saturo del riferimento misura effettuata a 100 ire,se faccio una misura a 50 ire il triangolo gamut mi dovrebbe dare le stesse coordinate della misura effetuata a 100 ire si è solo spostato sull'asse Y.
Quello che mi chiedo è,se un display ha un gamut scorretto,lo ha per tutto il range di funzionamento,cioè,su tutti i valori di luminosità e non solo a 100 ire.

[lotus 4.0]

In definitiva quello che mi chiedo è se un display ha un gamut non centrato sul riferimento la rappresentazione dei colori sarà sempre scorretta a prescindere da un D65 pefettamente calibrato.

[Luciano Merighi]

Per la verità dopo aver creato l'immagine mi sono accorto di aver lavorato sulla luminosità e non sulla saturazione, ma il concetto non cambia molto.

permettimi... prima di partire per la tangente


prima ho detto che assumevo come triangolo del gamut, all'interno dell'assoluto diagramma CIE, quello riferito al sistema PAL e il bianco D65.
Questo triangolo PAL ha le coordinate xy dei vertici, fissate da appositi comitati.
Stabilito questo, la conseguenza è che un valore numerico RGB di 255,0,0 che è relativo, deve produrre le coordinate del vertice rosso del gamut adottato e il display pilotato da esso dovrà (si spera...) produrre le lunghezze d'onda giuste per quello stesso vertice.
Il valore 255,0,0 in NTSC produrrà coordinate differenti e si spera (again...) che il display usato produca emissioni giuste per quel sistema.


I tre gradienti che hai fatto, hanno valore solo se prodotti in riferimento ad un display in uso del quale la coordinata xy del rosso che produce sia nota e certificata, altrimenti non ha significato marcarle pal, ntsc o altro.
Inoltre essi variano in luminosità ma non in saturazione e quindi altre differenze dipendono da eventuali gamma differenti, quindi non vedo il nesso con la saturazione...

tornando al mio precedente delirio,
il diagramma CIE, se non sbaglio è la proiezione su piano della superficie esterna di uno spazio definito dai vettori XYZ (tristimulus) dai quali si ricavano le coordinate bidimensionali xy con in più il valore di luminosità Y che continua a combaciare con quello del tristimulus ma che nella rappresentazione bidimensionale in realtà si perde.

nelle tue rampe hai variato Y ma non XZ e di conseguenza le coordinate xy sono rimaste uguali. Sempre lo stesso rosso, stessa lunghezza d'onda ma con intensità calante...
Variare la saturazione significa cambiare XZ e di conseguenza xy per portare il punto del rosso, dal vertice del triangolo al suo centro corrispondente al bianco (D65 PAL), possibilmente cercando di tenere invariato Y (anche se questo matematicamente parlando, per valori >0 sarebbe ininfluente).
La rampa corretta per la variazione di saturazione, sarebbe un rosso che si trasforma in un grigio neutro di uguale luminosità.

Il fatto che il piano CIE sia una proiezione di una superficie curva, fa si che punti equidistanti su quest'ultima, non siano equidistanti anche sulla proiezione.
La rappresentazione della variazione della saturazione prodotta con il color mng di photoshop, si veda nelle schermate che ho postato, colloca il 25% e il 75% non esattamente a 1/4 e 3/4 del segmento che unisce bianco e vertice rosso ma la prima leggermente più vicina al bianco e la seconda al rosso, coerentemente con la proiezione di una superficie curva. E' quindi tendenzialmente più corretta di quella prodotta dalle schermate del dvd HCFR che mostra punti equidistanti (quasi...) e che quindi ritengo sbagliate sotto questo aspetto. Va detto che la misura delle saturazioni intermedie non è importantissima, visto che difficilmente è possibile agire su di essa con i controlli.

Comunque mi raccomando... stampa e video sono mondi diversi e quando si parla di RGB in video non si può prescindere dal fatto che si esprimono valori relativi... Il rosso 255 a 8bit o 1024 a 10bit non dice nulla di per sè, salvo il fatto che indica il vertice rosso del gamut in uso. E se cambio gamut? Allora lo stesso 255 indicherà un rosso diverso, che sarà però sempre il rosso più rosso di quel sistema...

[Luciano Merighi]

In definitiva quello che mi chiedo è se un display... .

posta in questi termini si.
Ritengo che questo aspetto sia però meno importante della regolarità della curva del gamma e della risposta RGB alle varie intensità.
Inoltre, purtroppo, molti proiettori producono un gamut più giusto per l'NTSC ma non per il PAL... Chissà perchè?

[Luciano Merighi]

Quello che mi chiedo è,se un display ha un gamut scorretto,lo ha per tutto il range di funzionamento,cioè,su tutti i valori di luminosità e non solo a 100 ire.

dipende, probabile ma non certo. E' la ragione della misura dello spettro luminoso a differenti intensità. Dopo le altre misure, questa da idea della loro costanza alle varie intensità.
Purtroppo non è possibile con lo spyder...

p.s.
occhio, gli IRE sono solo millivolt di segnale analogico. Tutti si ostinano ad usarli... sarà romanticismo.
Sarebbe meglio parlare di 100% di intensità...

[Girmi]

prima ho detto che assumevo come triangolo del gamut, all'interno dell'assoluto diagramma CIE, quello riferito al sistema PAL e il bianco D65.
…
I tre gradienti che hai fatto, hanno valore solo se prodotti in riferimento ad un display in uso del quale la coordinata xy del rosso che produce sia nota e certificata, altrimenti non ha significato marcarle pal, ntsc o altro.

Si, hai ragione.
Ho fatto un po' confusione perché che avevo ancora in mente il discorso dell'altro giorno su come fare i pattern test ed era per mostrare le differenze fra i diversi patterni quando sono rappresentati attaverso un unico sistema (in questo il monitor di chi li vede).
Ovviamente le rampe viste ognuna attaverso il sistema per cui sono create, dovrebbero apparire uguali.

nelle tue rampe hai variato Y ma non XZ e di conseguenza le coordinate xy sono rimaste uguali. Sempre lo stesso rosso, stessa lunghezza d'onda ma con intensità calante...

Infatti ho scritto di averci pensato tardi e sinceramente non mi andava di rifarle, anche perché per farle mantenendo costante la luminosità e variando solo la saturazione avrei dovuto lavorare in Lab.
In quel caso, ho appena provato, i valori corrispondenti alla saturazione 0 variano per ogni canale, ovviamente.

Questi sono i valori che ho ottenuto per R-G-B = 115 - 206 - 64 (tuttix3)

La rappresentazione della variazione della saturazione prodotta con il color mng di photoshop, si veda nelle schermate che ho postato, colloca il 25% e il 75% non esattamente a 1/4 e 3/4 del segmento che unisce bianco e vertice rosso

Prova ad usare le rampe sopra, fatte lavornado in Lab ma usando le coordinate RGB.

Va detto che la misura delle saturazioni intermedie non è importantissima,

In effetti mi sembra più utile linearizzare la funzione di trasferimento dei singoli canali, che già questo non sempre è possibile con i controlli a disposizione ma quando le è (e se ci riesce) dovrebbe far "quadrare" tutto il resto, dai complementari alla saturazione.

quando si parla di RGB in video non si può prescindere dal fatto che si esprimono valori relativi... Il rosso 255 a 8bit o 1024 a 10bit non dice nulla di per sè, salvo il fatto che indica il vertice rosso del gamut in uso. E se cambio gamut? Allora lo stesso 255 indicherà un rosso diverso, che sarà però sempre il rosso più rosso di quel sistema...

Perfetto.


Ciao.

[Emidio Frattaroli]

Girmi, la fotonica, le teorie del colore e i relativi spazi correlati, sono discipline piuttosto complesse che non possono essere certo spiegate in un thread del genere. Le tue lacune sull'argomento mi sembrano devastanti. Non capisco quindi il senso dei tuoi interventi.

In questo thread speravo di poter parlare di misura della saturazione cromatica, anticipando il discorso che riguarda alcune nuove misure che pubblicheremo su AV Magazine e HT Projectors. Io e il Manuti infatti siamo tornati ad una collaborazione piuttosto interessante.

Invece, mi ritrovo a correggere alcuni strafalcioni sulla teoria additiva. Quello che io e Luciano abbiamo scritto nei post precedenti non riguardano una nostra opinione. Si tratta di argomenti scientifici che hanno ormai quasi cent'anni. Ad esempio, il diagramma CIE 1931 è quasi ottuagenario.

In ogni modo, per evitare che qualcuno si faccia distrarre da tali strafalcioni, riparto con il quote...

La saturazione riguarda solo la singola componente cromatica, non le possibili mescolanze.
Se il rosso rimane a 255 rimarrà alla sua saturazione massima sempre.
Il 255-128-128 è solo un colore diverso, casualmente composto da pari valori degli altri colori quindi più luminoso.

No. Nella maniera più assoluta. Come ho già detto, nel nostro caso (TV e display HD o PAL con la sintesi additiva) aggiungendo gli altri primari con la stessa quantità la satuazione diminuisce. Poiché, come ho già detto nel mio esempio sul rosso - che spero tu abbia scaricato e osservato con attenzione - in quel caso la coordinata R non varia la sua "tinta" ma solo la saturazione.

Se fosse un 255-182-95 cosa diresti, che cambia la saturazione o il colore?

In questo caso, è ovvio che avresti una tinta differente poiché le altre due componenti primarie sono in quantità differente: una 182 e l'altra 95.

Se hai Photoshop, prova a fare...

Appunto: con Photoshop crea un rosso con saturazione massima, poi un rosso con saturazione domezzata. Poi vai con il contagocce e leggi le componenti RGB di quello a saturazione più bassa...

Se, come dici tu, la saturazione calasse aggiungendo luminosità (cioè V+B in uguale misura) aumentare la saturazione dovrebbe portare a qualche variazione, ma non è così.

Io non ho detto questo. Ho detto che lasciando il rosso a 255 e aggiungendo G e B (senza diminuire il rosso), diminuisce la saturazione e aumenta la luminosità. Come ha fatto invece luciano, la luminosità rimane invariata e la saturazione diminuisce.

Riassumendo.
Variazione della saturazione
Variazione della luminosità**

Il primo esempio è corretto. Con il secondo invece parti da un presupposto completamente errato. A sinistra vedo il bianco (quindi saturazione del rosso pari a zero e luminosità massima). Poi il bianco si colora a poco a poco di rosso (a metà c'è la saturazione massima) e infine diminuisce la luminosità fino al nero.

se le coordinate dei primari sono corrette, quelle dei complementari non possono non esserlo.

Assolutamente no. Ma in questi anni, hai mai letto le misure che ho pubblicato prima su Digital Video e poi su AV Magazine? Magari non hai letto le mie ma quelle di alcuni miei colleghi a livello nazionale e internazionale? E comunque, non ti è venuto il dubbio che, visto che software come Colorfacts scelgono di misurare anche le coordinate dei complementari, sia un parametro importante? E infine, visto che in alcuni prodotti è possibile modificare le coordinate dei colori complementari, anche in questo caso non ti è venuto il dubbio che possano anche esse tarate poiché di default non sono corrette?

Se un display tira al magenta o al giallo o al ciano di sicuro non ha i primari a posto come valori di riferimento o gamma.

No. NElla maniera più assoluta. Ti ripeto che la misura dei complementari è necessaria e il fatto che a primari corretti possano corrispondere complementari non corretti è un FATTO, INCONTESTABILE e VERIFICABILE. Chi misura solo i primari non dà indicazioni complete sulla qualità della riproduzione dei colori poiché ti ripeto che ci sono tanti ma tanti display che hanno primari anche corretti ma complementari starati, come del resto anche il bianco.

E indispensabile per chi, come me, lavora per la stampa.
Anzi è talmente importante che spesso si sistemano i complementari anche a scapito dei prima

Lascia stare la sintesi sottrattiva. Quello è un altro discorso e non vorrei minare le tue certezze anche in quel campo


... continua

[Emidio Frattaroli]

Se è per questo, DVHT e tutte le altre riviste cartacee stampano i grafici CIE in quadricromia, dove non è possibile rappresentare i primari RGB

E allora scusa: siccome le pagine di AudioREVIEW non "suonano" allora non devono essere pubblicati i grafici della risposta in frequenza dei diffusori e delle elettroniche?

Prima di tutto, non è vero che non è possibile rappresentare i "primari RGB" a mezzo stampa. E' possibile eccome, ammesso che tu abbia una stampante calibrata e che tu possa osservare il risultato con lo stesso illuminante di riferimento con cui è stata calibrata la stampante. Poiché le coordinate cromatiche dei primari di un display sono interne al gamut di una buona stampante.

In ogni modo, quello (il CIE1931) è solo un grafico che potrebbe essere anche in bianco e nero: il fatto che sia colorato (e con approssimazione, questo è verissimo) è solo per rednerne più semplice la comprensione. E poi è anche sicuramente più bello rispetto a quello con la sola circonferenza.

... il ciano a cui ti riferisci tu è solo quello dato dalla sommatoria del blu e del verde nei vari spazi RGB... se non fosse che le stesse coordinate dei colori RGB fondamentali sono ben al di fuori della maggior parte degli spazi RGB reali che ... sono posizionati rispettivamente a 650nm; 510nm; 475nm

Non sono d'accordo ma non ho intenzione di farti un corso accellerato. Se ti interessa la materia, dopo che mi avrai dato il feedback che mi avevi promesso sul gamma, ti darò un po' di preziosissimi riferimenti bibliografici

In realtà gli spazi colore RGB a cui ti riferisci rappresentano solo una porzione di questo spazio RGB ed è quella che rappresenta le capacità che i vari display, che sono sistemi emittenti (che emettono luce), hanno di riprodurre la gamma dei colori in RGB.

Girmi, un display HD DEVE riprodurre un spazio colore ben definito. Non altri. Un display PAL DEVE riprodurre uno spazio colore ben definito. Non altri. Un display NTSC DEVE riprodurre uno spazio colore ben definito, non altri. Punto e basta.

Quello che facciamo quando misuriamo i display con il famigerato grafico CIE1931 è verificare proprio quanto i primari e i secondari si discostino da quello che dovrebbero riprodurre. Il "problema" è che fino ad ora lo abbiamo fatto solo con i colori alla massima saturazione e già da qualche anno avevo l'intenzione di aggiungere anche la misura dei colori a saturazione più bassa. Molto spesso infatti alcuni display e proiettori sono un po' "ruffiani" e tendono ad esagerare, aumentando la saturazione nella riproduzione delle tinte con saturazione inferiore.

E' questo che io e il Manuti ci proponiamo di fare prossimamente ed il confronto con Luciano Merighi ed altre persone sarà estremamente prezioso.

Vedo che continui a fare confusione. Lacia perdere la sintesi sotrrattiva. D'accordo sul fatto che il gamut di una stampante sia superiore rispetto a quello di un display. D'altra parte per la sintesi additiva lo spazio colore sRGB ha il suo rosso, il suo verde, il suo blu e anche il suo "ciano". Lo spazio colore SMPTE-C avrà primari diversi e anche il ciano sarà diverso.

A dirla davvero tutta, non è proprio detto che il ciano della stampante "tal dei tali" abbia le stesse coordinate cromatiche di quello di un'altra stampante o del "ciano" della mazzetta Pantone. A proposito: a quale "ciano" della mazzetta pantone ti riferisci?

A ulteriore conferma ti basta chiedere a chiunque lavori in CMYK...

... Fate sempre in tempo a ricredervi

Girmi, conosco la sintensi sottrattiva molto bene. Tanto bene da avere ben presenti le differenze con la sintensi additiva. Al contrario di te

Ripeto: anche il "rosso" di un display ad alta definizione potrebbe non essere in grado di riprodurre il "rosso" di una stampante CMYK di qualità, con inchiostro di qualità.

... continua

[Emidio Frattaroli]

Per la verità dopo aver creato l'immagine mi sono accorto di aver lavorato sulla luminosità e non sulla saturazione, ma il concetto non cambia molto

Ma come non cambia molto???

Ho fatto un po' confusione...

Ok. Ora si ragiona

Complimenti ragazzi per la vostra preparazione in materia,finalmente sono riuscito (grazie a voi) a far chiarezza su i dubbi che avevo su questo benedetto triangolo gamut.

E come hai fatto? O meglio: a quale preparazione hai "creduto"? A quella di Girmi?

Scherzo

mettiamo di avere un triangolo non in linea con il riferimento,diciamo con il verde più saturo del riferimento misura effettuata a 100 ire,se faccio una misura a 50 ire il triangolo gamut mi dovrebbe dare le stesse coordinate della misura effetuata a 100 ire si è solo spostato sull'asse Y.

Esatto. Le coordinate bidimensionali del verde nello spazio CIE1931 non dovrebbero essere cambiate.

Quello che mi chiedo è,se un display ha un gamut scorretto,lo ha per tutto il range di funzionamento,cioè,su tutti i valori di luminosità e non solo a 100 ire.

Il linea di massima no. O meglio, per display di qualità almeno sufficiente, non cambiano. In rari casi può succedere. Tipicamente quelle primarie RGB non cambiano. In alcuni casi ho rilevato una deviazione dei complementari negli LCD a seconda delle zone e della luminosità poiché è probabile che il "gamma" delle singole componenti RGB possa variare. Per un DLP non ricordo problemi del genere.

Emidio

[Emidio Frattaroli]

...
qui c'è un simpatico convertitore di coordinate colore:
http://www.brucelindbloom.com/index....rCalcHelp.html

permette ad esempio di ricavare i valori xyY partendo da triadi RGB...

E mi sembra funzioni benissimo. Io utilizzo abitualmente www.babelcolor.com

... In sostanza, sono andato ad inserire i valori xyY ricavati dagli RGB, per una saturazione presunta del rosso del 25, 50 e 75%
come riferimento PAL e bianco D65

... la domanda può essere: dove si trova il vero rosso saturato al 75%?

Dammi le coordinate e che ti rispondo. Ma solo in privato visto che fa parte di un lavoro di prossima pubblicazione

Emidio

[Emidio Frattaroli]

se le coordinate dei primari sono corrette, quelle dei complementari non possono non esserlo.

A proposito: guarda cosa dicono quelli di Datacolor che avranno sicuramente molta più esperienza di me su cosa combinano i produttori di display...

http://www.colorvision.com/colorfacts_article6.php

In addition to measuring Primary Colors (Red, Green and Blue. See above.),
ColorFacts Professional will also measure and compare Secondary colors as
well, to ensure that the entire color gamut is being reproduced properly.

A common display calibration error (often from the manufacturer) is to
position the Secondary colors (like Cyan) equidistant between its two
neighboring Primary Colors (Blue and Green). It is easy to see if this
error is present, and correct it, with ColorFacts Professional.

Traduzione del secondo paragrafo:

Uno degli errori di calibrazione comuni, (spesso proprio da parte dei produttori) è quello di tarare le coordinate dei colori secondari (es. Ciano) nel punto equidistante tra le coordinate dei rispettivi colori primari (es Blu e Verde)...

Posso aggiungere che, per esperienza personale, i produttori non possono tarare i vari prodotti singolarmente e le differenze tra un modello e l'altro per le normali tolleranze fanno il resto.

Emidio