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Delta-E
Verfolgung von Delta-E, Graustufen und Primärfarben für perfekte Kalibrierung
Aus offensichtlichen Gründen wird bei der Kalibrierung großer Wert auf die Delta-E-Werte, Graustufen und Primärfarben gelegt, da dies ein gutes Zeichen für die Genauigkeit ist. Viele Anbieter von Kalibrierlösungen sind bemüht, alle Arten von “Reporting”-Funktionen zur Verfügung zu stellen, um die Genauigkeit ihrer Kalibrierung anhand von Delta-E-Werten für Graustufen und RGB-Primärfarben nachzuweisen.
Aber, ist das korrekt?
DIE REALITÄT, SICH AUF DELTA-E ZU VERLASSEN.
Die einfache Antwort ist nein, dies ist überhaupt nicht korrekt und hat oft wenig Relevanz für die Gesamtgenauigkeit der Kalibrierung.
Eine sehr einfache Erklärung kann so einfach sein, wie die Tatsache, dass Bilder aus der realen Welt keine Graustufen enthalten, oder sogar viel Grau oder reines Rot, Grün oder Blau als tatsächliche Farben. Es sind nur technisch erzeugte Bilder, die solche “perfekten” Farben haben, was zeigt, dass es ein grundlegendes Problem mit der Art und Weise gibt, wie viele Systeme an die Kalibrierung herangehen, da diese “unnatürlichen” Farben im Mittelpunkt der meisten Kalibrierungssysteme stehen.
Das Bild hier zeigt die Standard-Delta-E-Werte, die als Beispiel für die Kalibriergenauigkeit angegeben sind. Der gesamte schwarze Raum ist nicht für eine genaue Kalibrierung verifiziert und kann leicht ungenau sein.
Aufgrund der begrenzten Anzahl von Punkten, die Delta-E verifiziert, ist es durchaus möglich, dass die tatsächliche Kalibrierung bei der Betrachtung realer Bilder sehr ungenau ist, obwohl die Delta-E-Werte eine genaue Kalibrierung melden.
Ein weitaus besserer und sehr naheliegender Weg, die Kalibrierung zu verifizieren, ist die Durchführung eines zweiten Profils mit aktiver Kalibrierung LUT und die Bewertung des erzeugten 3D-Würfels – je näher an einem perfekten “Würfel”, desto besser die Genauigkeit der Kalibrierung.
Delta-E (dE) ist eine einzelne Zahl, die einen Unterschied zwischen zwei Farben darstellt, mit der Grundlage, dass ein dE von 1,0 der kleinste Farbunterschied ist, den das menschliche Auge sehen kann.
Theoretisch ist also jedes dE kleiner als 1,0 nicht wahrnehmbar, während jedes dE größer als 1,0 wahrnehmbar ist. Einige Farbunterschiede größer als 1 können jedoch nicht wahrnehmbar sein, während einige Farbunterschiede unter 1,0 je nach gemessener Farbe sehr gut sichtbar sein können.
Wenn Delta-E zur Darstellung der Kalibriergenauigkeit verwendet wird, kann Delta-E dies nur für eine begrenzte Anzahl von Farbpunkten tun. In der Regel werden nur die Graustufen- und RGB-Primärfarben dargestellt.
PROBLEME MIT DELTA-E
Um sich ein mentales Bild von den hier skizzierten Problemen zu machen, denken Sie an Hauttöne. Der durchschnittliche kaukasische Hautton liegt weit entfernt von jeder Graustufe oder Primärfarbe und wird daher von den meisten Kalibriersystemen ignoriert. Noch wichtiger ist, dass Farben wie Hauttöne, Gras, Himmel usw. Erinnerungsfarben sind, was bedeutet, dass das menschliche Auge eine gute Vorstellung davon hat, wie sie aussehen sollten, da sie fast täglich gesehen werden. Und ebenso wichtig ist, dass es viele verschiedene Variationen von Farbtönen, Sättigung und Helligkeit gibt, die mit jeder Farbe oder jedem Ton verbunden sind. Ohne eine genaue Anzeigeprofilierung, die diese Abweichungen berücksichtigt, können die kalibrierten Ergebnisse niemals als genau angesehen werden.
Das Würfelbild hier zeigt eine Standard-Graustufen- und primäre RGB-Kalibrierung, wobei der Hautton hinzugefügt wurde, um die ungefähre Position als Referenz zu zeigen. Der gesamte schwarze Raum (einschließlich der Hauttöne) ist praktisch unkalibriert.
Wären die Displays in der Farbwiedergabe “linear” – jede Änderung des Eingangssignals führte zu einer exakt gleichen Änderung der angezeigten Farbe -, wäre es möglich, nur eine Graustufen- und Primärfarbkalibrierung durchzuführen und die Kalibrierung der übrigen Farben zu extrapolieren/interpolieren. Leider sind die wenigsten Displays ohnehin “linear”. Noch ärgerlicher ist, dass es sich bei den nahezu linearen Displays um hochpreisige professionelle Monitore handelt, die routinemäßig mit professionellen 3D-LUT-Profilierungssystemen kalibriert werden, unabhängig davon, ob das Display dies benötigt oder nicht. Es handelt sich um preiswertere Displays, wie z.B. Home TVs, die fast immer von schlechter Linearität sind und daher nur durch professionelles Full 3D Cube basiertes Profilieren und Kalibrieren präzise kalibriert werden können.
NUR GRAUSTUFEN-KALIBRIERUNG
Wenn Sie über eine perfekt lineare Darstellung verfügen (mit perfekter RGB-Trennung und somit Null Kreuzkopplungsfehler), könnten Sie tatsächlich nur die Graustufen- und RGB-Einzelbildwerte profilieren und dann eine perfekte 3D-LUT erzeugen, die nicht nur die Graustufen, sondern auch den gesamten Gamut (alle Farben) steuern würde. Nur sehr wenige Kalibriersysteme verstehen diese Tatsache.
Da aber nur wenige Displays wirklich linear reagieren – der Ausgang ändert sich direkt mit jeder Eingangsänderung – ist es ein Konzept, das nicht wirklich anwendbar ist.
Beachten Sie die Verwendung von”Profilierung” und”Kalibrierung” als separate Funktionen – dies ist von entscheidender Bedeutung für eine genaue Endkalibrierung. Siehe später.
Diese Anforderung für eine genaue Kalibrierung von Displays mit schlechter Linearität (was die meisten Displays wie oben beschrieben sind) erfordert die Verwendung von 3D-LUTs, die aus vollständigen 3D-Cube-basierten Profilen generiert werden.
Aber nicht jede 3D LUT basierte Kalibrierung ist gleichwertig – wegen des überwiegenden Wunsches vieler Kalibriersysteme, sich fälschlicherweise auf Delta-E, Graustufen und Primärfarben als Definition für eine genaue Kalibrierung zu konzentrieren.
Dies bedeutet nicht, dass Delta-E-Berichte nutzlos sind und ignoriert werden sollten, oder dass die von ihnen gemeldeten Werte nicht vertrauenswürdig sind (wobei die Tatsache ignoriert wird, dass die tatsächlich gemeldeten Werte irreführend sein können), sondern dass gute Delta-E-Werte allein keine Garantie für eine genaue Kalibrierung sind. Alle Farben, über die Delta-E-Werte nicht berichten, sind gleich wichtig und müssen für eine gute Endkalibrierung genauso genau sein.
JEDER FARBPUNKT MUSS ALS GLEICHWERTIG BETRACHTET WERDEN
Aus der obigen Beschreibung der Kalibrierprobleme geht hervor, dass jeder Farbpunkt bei der Profilierung und Kalibrierung gleichrangig behandelt werden muss, nicht nur Graustufen und Primärfarben.
Diese Aussage ist so wichtig für eine genaue Kalibrierung, dass es sich lohnt, sie noch einmal zu wiederholen!
Jeder Farbpunkt muss bei der Profilierung und Kalibrierung gleichwertig berücksichtigt werden, nicht nur Graustufen und Primärfarben.
Und das geht nur, wenn man alle Punkte innerhalb eines 3D-Würfels gleichmäßig profiliert, und wir empfehlen für jede kritische Kalibrierung die volle 21^3-Profilierung, da diese den gesamten Farbraum sehr genau und mit guter Granularität abdeckt.
Der Würfel hier zeigt ein vollständiges 21^3-Punktprofil, bei dem alle Farben gleichmäßig gemessen werden und somit alle Farben mit höherer Genauigkeit kalibriert sind.
Innerhalb von LightSpace CMS gibt es Optionen für ein Quick-Profil und Hybrid-Profil-Modi, die ausgezeichnete Ergebnisse liefern können, aber sie werden niemals so genau’ sein wie ein vollständiges 17^3 oder besser noch ein 21^3-Profil.
(Aber je nach Display kann die Variation nahezu unsichtbar sein – aber nie so genau).
Das Bild hier zeigt ein 5^3 Würfelprofil kombiniert mit 17-Punkt-Graustufen und RGB-Farbe. Es ist leicht zu erkennen, dass keiner der Punkte mit den Hautton-Farborten übereinstimmt, und es gibt immer noch eine Menge’schwarzer’, unkalibrierter Raum innerhalb des Würfels.
Die Verwendung von Hauttönen als Beispiel für”echte Genauigkeit” ist perfekt, da es sich um kritische Speicherfarben handelt und man sie nur durch genaues Profiling erhalten kann – keine Interpolation wird jemals genau sein, wie es ist – naja – interpolierte Information, nicht genaues Profiling.
Das Problem mit interpolierten Daten ist die mangelnde Genauigkeit, wie in den folgenden Bildern zu sehen ist, wo man den Unterschied zwischen den Kalibrierungen, die durch die beiden oben genannten Ansätze erzeugt wurden, auf dem gleichen Display sehen kann.
Die Kanten der LUT (Primärfarben) und der Graustufen sind identisch, während das Innere des Würfels sehr unterschiedlich ist, was die zusätzliche Genauigkeit zeigt, die durch die Gleichbehandlung aller Farben erreicht wird.
Was das alles zeigt, ist, dass Delta-E als Leitfaden für die allgemeine Kalibriergenauigkeit zu verwenden, mit Problemen behaftet sein kann und nur als Leitfaden für die Genauigkeit verwendet werden sollte.
Quelle: https://www.lightillusion.com/delta-e.html
