Misura e calibrazione della saturazione

[Luciano Merighi]

...
La domanda in questo caso è: cosa succederà a quelli con saturazione inferiore?
In pratica: un rosso saturo al 50%, sarà reso dal proiettore alla saturazione di riferimento oppure sarà più saturo? Spesso succede proprio questo...

mi inserisco al balzo solo per rendervi paretcipi di un mio dubbio...
Ovvero come definire la saturazione RGB con formule certe?
La domanda nasce dal fatto che ho a lungo cercato ma non ho trovato una risposta sicura.

Per spegarmi faccio un esempio, supponiammo di misurare una schermata RGB totalmente rossa, ovvero 255,0,0 e di collocare come previsto la misura vicino al vertice rosso del triangolo del gamut

supponiamo poi di misurare una schermata 128,0,0. Probabilmente le coordinate xy del grafico CIE collocheranno la misura all'incirca allo stesso posto della precedente, si tratta sempre dello stesso rosso, solo un po' meno intenso.

supponiamo ora di misurare una schermata 255, 128, 128. La misura non cadrà certamente nello stesso punto, si tratta di un rosso più pallido e sarà spostata verso il bianco.

utilizzando varie formule più o meno semplificate per esprimere numericamente la saturazione, ottengo in entrambi gli ultimi due casi un valore del 50%. Il problema è che in un caso ho il punto della misura ancora sul vertice rosso e nell'altro l'ho decisamente spostato verso il bianco.
A chi dare ragione?

Le mie conclusioni sono che la saturazione, ad esempio di un primario, debba esprimere la posizione lungo la retta che unisce il vertice corrispondente e il punto di bianco, per intenderci 100% sul vertice e 0% sul bianco. Le sole variazioni di intensità del rosso dell'esempio precedente non comportano variazioni di saturazione.

In aggiunta credo che pattern per la misura della saturazione dei primari e dei secondari, debbano tenere conto anche della luminosità, il blu è il meno luminoso e il verde quello più luminoso, ovvero le schermate a saturazione decrescente per le misure di ogni primario e secondario, dovranno tendere a grigi con una luminosità uguale a quella del colore saturo al 100% che si sta misurando, in più pesate secondo la curva di gamma

che dite?
In realtà ho già preparato schermate del genere usando varie formule che ho reperito e guarda caso risultano coerenti ad esempio con il color management di photoshop quando, oltre alla saturazione si tenga d'occhio anche la luminosità.

Le misure fatte con lo spyder su quelle schermate, collocano i punti lungo le rette vertice-bianco in posizioni con andamento apparentemente esponenziale (il 75% è vicino al vertice e non ad un quarto della distanza).
Le stesse misure fatte con il dvd hcfr, danno risultati diversi, i punti 25% 50% e 75% sono apparentemente equidistanti fra loro. Molto estetico ma credo non corretto.

Scusate se mi sono dilungato...

 

[Luciano Merighi]

vorrei aggiungere una immagine per spiegare la differenza fra luminosità relativa (intensità del colore rispetto al proprio massimo con variazione lineare) e la saturazione, pesata nella luminosità secondo un gamma di 2,2

la compressione jpeg ha massacrato ma il concetto resta...

 

[Emidio Frattaroli]

... Ovvero come definire la saturazione RGB con formule certe?

Appunto. Con formule certe. Quelle che passano da RGB a tristimolo XYZ e poi a Yxy CIE 1931.

Fortunatamente esistono anche software, applicazioni java etc che possono essere utilizzare senza bisogno dei fogli di calcolo.

il primo che mi viene in mente, freeware, è easyrgb.

... supponiamo poi di misurare una schermata 128,0,0. Probabilmente le coordinate xy del grafico CIE collocheranno la misura all'incirca allo stesso posto della precedente, si tratta sempre dello stesso rosso, solo un po' meno intenso.

O meglio, meno luminoso, ma con la stessa saturazione e la stessa tinta.

In pratica, più o meno la stessa differenza che c'è tra un bianco 255, 255, 255 e uno 128, 128, 128. Uno è "bianco" e l'altro è grigio: o meglio "bianco" al 50%.

... supponiamo ora di misurare una schermata 255, 128, 128. La misura non cadrà certamente nello stesso punto, si tratta di un rosso più pallido e sarà spostata verso il bianco...

O meglio con saturazione più bassa, ma sempre con la stessa tinta.

Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

...
Le mie conclusioni sono che la saturazione, ad esempio di un primario, debba esprimere la posizione lungo la retta che unisce il vertice corrispondente e il punto di bianco, per intenderci 100% sul vertice e 0% sul bianco. Le sole variazioni di intensità del rosso dell'esempio precedente non comportano variazioni di saturazione.

Esatto. Funziona proprio in questo modo.

... In aggiunta credo che pattern per la misura della saturazione dei primari e dei secondari, debbano tenere conto anche della luminosità, il blu è il meno luminoso e il verde quello più luminoso...

E' proprio questa la domanda giusta per la misura della saturazione. Ma non posso risponderti subito altrimenti il Magister mi picchia: prima pubblichiamo l'articolo e poi se ne discute. Non prima

...Le misure fatte con lo spyder...

Appunto...

Emidio

 

[Girmi]

Ultimo LCD provato:

http://www.avmagazine.it/articoli/televisori/145/lcd-full-hd-planar-pd420_6.html

osservate le coordinate del "magenta". c'è uno spostamento verso il rosso. Ergo la "tinta" del magenta è spostata verso il rosso.

Osservate ora il ciano. C'è una sovra-saturazione ma la tinta è pressoché perfetta...

A parte che a voler essere pignoli il ciano in uno spazio RGB non è collocabile, va però sottolineato che la classica rappresentazione 2D degli spazi colori (necessaria per motivi di stampa) rappresenta una grande forzatura, dato che gli spazi sono per lo natura tridimensionali.

In particolare le coordinate degli estremi del triangolo di gamut, cioè i colori primari, sono su piani di luminosità ben diversi.

In realtà l'unico piano ove tutte le componenti cromatiche hanno pari intensità è quello a 0, e sarebbe l'unico rappresentabile in 2D.
Certo che un triangolo tutto nero non è né attraente né indicativo, allora via con la forzata rappresentazione al 100% di intensità.

Però basta osservare lo stesso spazio colore in 2D

ed in 3D (cliccare l'immagine)



notare la differenza di "altezza fra il vertice corrispondente al blu e quello del verde, ad esempio.

Quindi, giudicare lo spostamento di una coordinata colore, ad esempio il magenta, sul solo piano yx senza saperne lo spostamento sul piano Y può dire poco o niente o addirittura ingannare, anche perché non è detto che il decadimento dell'intensità di quella coordinata avvenga linearmente, cioè per yx costanti (altrimenti non potremo goderci tutte quelle dominanti che possono essere rosse sui bianchi e blu sui neri ad esempio).


Ciao.

 

[Girmi]

L'ottimo "Off Topic" di Luciano Merighi, merita una discussione tutta sua:

Mi sa che allora ci va anche il mio intervento perché la risposta è lì.

Ciao.

 

[Girmi]

Per spegarmi faccio un esempio, supponiammo di misurare una schermata RGB totalmente rossa, ovvero 255,0,0 e di collocare come previsto la misura vicino al vertice rosso del triangolo del gamut

supponiamo poi di misurare una schermata 128,0,0. Probabilmente le coordinate xy del grafico CIE collocheranno la misura all'incirca allo stesso posto della precedente, si tratta sempre dello stesso rosso, solo un po' meno intenso.

supponiamo ora di misurare una schermata 255, 128, 128. La misura non cadrà certamente nello stesso punto, si tratta di un rosso più pallido e sarà spostata verso il bianco.

utilizzando varie formule più o meno semplificate per esprimere numericamente la saturazione, ottengo in entrambi gli ultimi due casi un valore del 50%. Il problema è che in un caso ho il punto della misura ancora sul vertice rosso e nell'altro l'ho decisamente spostato verso il bianco.
A chi dare ragione?

In RGB la saturazione di un colore va dal 100% del colore stesso al 50% di ognuna delle componenti colore.

Se al 100% di un colore cominci ad aggiungere altre componenti colore, non ottieni una diversa saturazione ma, per via della sintesi additiva, un diverso colore.

Nel tuo esempio il rosa pallido è composto da un colore saturo, il rosso, ed un altro colore, in questo il complementare ciano che è dato dalla somma del verde e del blu in parti uguali.
Quello che ottieni è un Rosso 100% + Ciano 50% = Rosa pallido che appare meno saturo del rosso pieno solo per via dell'aggiunta della luminosità degli altri due colori ma la singola componente cromatica, il rosso, sarà sempre al massimo della sua saturazione.

Occhio che parliamo sempre di sintesi additiva, cioè ogni colore aggiunto porta verso il punto di massima intensità luminosa.
Al contrario la sintesi sottrattiva porta verso il punto di minima intensità luminosa ad ongi colore aggiunto ed è quello che succede con i colori di stampa ad esempio.
Ti ricordi?

Le mie conclusioni sono che la saturazione, ad esempio di un primario, debba esprimere la posizione lungo la retta che unisce il vertice corrispondente e il punto di bianco, per intenderci 100% sul vertice e 0% sul bianco.

Per la verità non sarà una retta ma una linea che va dal colore100% a colore 50%+50%+50%, cioè il grigio medio.

In aggiunta credo che pattern per la misura della saturazione dei primari e dei secondari

La misura dei complentari, i secondari non so cosa siano, non credo serva molto nella taratura di un display a fini HT.
Caso mai serve in prestampa od editing fotografico, perché è in quei campi che si usano i complemetari.

Le stesse misure fatte con il dvd hcfr, danno risultati diversi, i punti 25% 50% e 75% sono apparentemente equidistanti fra loro. Molto estetico ma credo non corretto.

Se non sbaglio il DVD della HCFR è solo in formato PAL, quindi va letto in quel modo.
Appena ho un attimo provo a fare due letture anch'io.

Ciao.

 

[Emidio Frattaroli]

Momento, Girmi!

Prima di tutto, ancora sto ad aspettare un tuo feedback sul gamma... Te possimno!

In ogni modo, Luciano ha detto una cosa diversa:

... supponiamo ora di misurare una schermata 255, 128, 128. La misura non cadrà certamente nello stesso punto, si tratta di un rosso più pallido e sarà spostata verso il bianco...

Al rosso vengono aggiunti, con le stesse proporzioni, i due altri colori primari... In questo modo cambia la saturazione e anche la luminosità.

In pratica, 255R, 0G, 0B, è un rosso a saturazione massima, con coordinate a seconda del tipo di segnale e del tipo di display. Se fosse un segnale HD e un display HD, dovremmo avere coordinate pari a 0,640x 0,330y

Invece, 255R, 128G, 128B è sempre un rosso ma con saturazione inferiore e maggiore luminosità. In questo caso le coordinate HD sarebbero 0,435x e 0,329y

Proseguendo, 255R, 192G, 192B, la saturazione del rosso continuerà a scendere e la luminosità a salire, con coordinate pari a 0,358x 0,329y e il punto continuerà a spostarsi verso il bianco...


... fino al bianco assoluto 255R, 255G, 255B, ossia 0,313x e 0,329y

Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

Dimenticavo:

l'esempio preso da Luciano sul rosso (non so se a caso o voluto) è il migliore che possa essere fatto poiché le coordinate "y" in pratica non cambiano (da 0,330y del rosso a saturazione massima, si passa a 0,329y del bianco).

Il punto del rosso si muove in senso orizzontale su una linea retta che passa - come ha detto Luciano - per il punto del bianco e che in questo caso è praticamente parallera all'asse delle "x".

In attach spazio Rec 709 con il gamut RGB, il "bianco" D65 e i due rossi, quello 255, 128, 128 e quello 255, 192, 192.

Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

... La misura dei complentari, i secondari non so cosa siano, non credo serva molto nella taratura di un display a fini HT...

E quindi, secondo te, cosa li misuriamo a fare?

Battute a parte, la misura dei colori complementari (ciano, magenta e giallo) è Fon-da-men-ta-le! Importante come quella dei colori primari. E' molto facile trovare due prodotti con lo stesso triangolo di gamut (quindi con i vertici alle stesse coordinate) ma con colori complementari molto diversi.

Quello che succede spesso è avere display con giallo troppo "verdastro", ciano e magenta troppo "bluastri". Misurare e tarare i colori complementari si può. Ed è cosa buona e giusta.

Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

A parte che a voler essere pignoli il ciano in uno spazio RGB non è collocabile...

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

Ovviamente non sono d'accordo

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 ciano alla massima saturazione, nello spazio HDTV ha le seguenti coordinate: 0,175x e 0,329y

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


Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

A... In particolare le coordinate degli estremi del triangolo di gamut, cioè i colori primari, sono su piani di luminosità ben diversi...

Questo è verissimo. Ma la "furbata" dello spazio colore CIE 1931, con tutti i suoi limiti sull'uniformità della percezione, è proprio questa: le coordinate x e y non cambiano al variare di Y.

Per la cronaca, se il bianco fosse 0,313x 0,329y 100Y

allora il ciano dovrebbe essere 0,175x 0.329y 70,3Y

Emidio

 

[Emidio Frattaroli]

... Quindi, giudicare lo spostamento di una coordinata colore, ad esempio il magenta, sul solo piano yx senza saperne lo spostamento sul piano Y può dire poco o niente o addirittura ingannare...

Anche su questo non sono d'accordo.

Se il ciano vira verso il verde o verso il blu, questo è un fatto. A prescindere dalla sua luminosità. Poiché la luminosità, a dirla davvero tutta, è comunque un parametro relativo.

Faccio un esempio: misuro il ciano del mio proiettore su uno schermo da 2 metri di base. Siccome sono un DRAGO, ovviamente ho un ciano assolutamente perfetto: 0,175x 0,329y ed un certo valore di luminosità che potrebbe essere di 35 cd/mq. Per la cronaca ho un bianco 0,313x 0,329y e 50 cd/mq

Orbene, stacco il proiettore dal soffitto e lo avvicino tanto da proiettare su un solo metro di base. Ebbene, provando a misurare di nuovo il ciano, le coordinate xy non sono cambiate e la luminanza invece sarà aumentata. Di quanto? Basta la matematica, ovviamente.

Al contrario, se allontanassi il proiettore fino a proiettare l'immagine su un ipotetico schermo da 3 metri di base, anche in questo caso le coordinate del ciano non cambieranno. Ma la luminanza sarà nettamente inferiore...

Spero di esser stato un po' più chiaro

Emidio


P.S.

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

Non sto scherzando...

 

[Girmi]

Al rosso vengono aggiunti, con le stesse proporzioni, i due altri colori primari... In questo modo cambia la saturazione e anche la luminosità.

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

Se hai Photoshop, prova a fare un fondo rosso 255-0-0 (o verde o blu) e poi apri il controllo Tonalità/Saturazione.
Prova a ad aumentare la luminosità e dopo ad aumentare la saturazione. Vedrai che non cambia.
Non cambia neanche se abbassi la luminosità ed aumenti la saturazione.
Questo perché il 255 rappresenta già il massimo della saturazione.

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.

In pratica, qualunque combinazione del massimo valore di saturazione di una delle componenti cromatiche* con una qualunque combinazione con le altre componenti, purché di pari entità, porta solo ad un aumento della luminosità.
Combinazioni con le altre componenti ognuna di diversa entità porta anche ad una variazione della tinta.

Riassumendo.
Variazione della saturazione
Variazione della luminosità**


Ciao.


* parlo di componenti cromatiche perché il discorso vale anche per il CMY, ovviamente in un dominio CMY.
** il calo della luminosità, dal 100% del colore a nero, si ottiene abbassando il valore del colore stesso

 

[Girmi]

E quindi, secondo te, cosa li misuriamo a fare?

Per avere un ulteriore punto di riferimento ma se le coordinate dei primari sono corrette, quelle dei complementari non possono non esserlo.
Come tu stesso dici, una volta determinata le coordinate dei primari e del bianco, tutto il resto è matematica.

Quello che succede spesso è avere display con giallo troppo "verdastro", ciano e magenta troppo "bluastri".

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.

Misurare e tarare i colori complementari si può. Ed è cosa buona e giusta.

E indispensabile per chi, come me, lavora per la stampa.
Anzi è talmente importante che spesso si sistemano i complementari anche a scapito dei primari, visto cha me che del Blu RGB non interessa un piffero ma quando un Magenta a video è diverso dalla stampa è un problema.


Ciao.

 

[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.html?ColorCalcHelp.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.

:eekk:
Spero che lo spirito Natalizio ti abbia già pervaso :ave:

Ciao.

 

[Girmi]

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