Монитор с цветовым охватом adobe rgb. Чем отличается хороший дисплей от плохого: методика тестирования экранов. Соотношение и покрытие

Наша методика тестирования экранов смартфонов и планшетов состоит из четырёх сравнительно несложных тестов:

• Измерение максимальной яркости чёрного и белого полей, а также вычисление контрастности по полученным значениям;
• Определение цветового охвата и точки белого;
• Измерение цветовой температуры;
• Измерение гаммы дисплея по трём основным цветам (красный, зелёный, синий) и по серому цвету.

Результаты каждого из этих тестов характеризуют отдельные особенности экрана, поэтому при окончательной оценке качества дисплея стоит воспринимать все четыре теста сразу, а не какой-либо из них в отдельности.

Для определения каждого параметра используется колориметр X-Rite i1Display Pro и программный комплекс Argyll CMS. В этом материале мы расскажем про каждый тест, а также объясним, как читать и понимать полученные нами графики. Итак, поехали!

⇡ Определение максимальной яркости чёрного и белого полей, а также вычисление статической контрастности

На первый взгляд, этот тест кажется самым простым. Для того чтобы измерить яркость белого цвета, мы выводим на экран абсолютно белую картинку и измеряем яркость при помощи колориметра — полученное значение и будет называться яркостью белого поля. А для того чтобы измерить яркость чёрного, мы проделываем то же самое с абсолютно чёрной картинкой. Яркость белого и чёрного полей измеряется в кд/м 2 (канделах на квадратный метр). Контрастность узнаётся и того проще: поделив яркость белого поля на яркость чёрного, мы получаем искомое значение. Величина статической контрастности у практически идеального экрана смартфона или планшета составляет 1000:1, хотя результаты 700:1 и выше можно также назвать отличными.

К сожалению, простым этот тест можно назвать только с виду. В последние годы производители смартфонов пошли по тому же пути, что и производители телевизоров: они стали добавлять различные «улучшайзеры» изображения в прошивку аппаратов. Это не удивительно, а скорее закономерно, потому что почти все крупнейшие производители смартфонов занимаются разработкой телевизоров и/или мониторов.

В случае жидкокристаллических дисплеев (с OLED все ровно наоборот) эти «улучшайзеры» работают, как правило, следующим образом: чем меньше на дисплее светлых точек, тем ниже яркость подсветки. Сделано это, во-первых, для того, чтобы обеспечить большую глубину чёрного на тех изображениях, в которых много этого цвета. А во-вторых, чтобы не тратить зря электроэнергию: если изображение в основном тё мное, нет смысла светить подсветкой на полную катушку — логично её приглушить.

Проблема в том, что реальная контрастность от этого не повышается: при использовании «улучшайзера» светлые участки на тё мном изображении тоже станут чуточку темнее, так что соотношение яркости белого и чё рного в лучшем случае останется таким же, как и при полной подсветке. То есть если на дисплее, оснащё нном динамической оптимизацией подсветки, измерить светимости белого и чё рного полей, как описано выше, а потом просто поделить одно на другое, то получится не настоящее значение контрастности, а довольно абстрактная цифра. Чаще всего — очень заманчивая (вроде 1500:1), но не имеющая ничего общего с реальной контрастностью.

Для того чтобы обойти эту проблему, мы отказались от картинок, полностью залитых чёрным или белым цветом в пользу изображения, состоящего на 50% из белого и на 50% из чё рного. Таких картинок у нас две (50-50 и 50-50-2 на рисунке ниже), соответственно, мы измеряем значения светимости белого и чё рного полей как в верхней, так и в нижней частях дисплея — а вычисленные после деления этих чисел значения контрастности усредняем.

Полный набор тестовых изображений для измерения характеристик LCD-дисплеев

Оптимизация вносит изрядную погрешность в том числе и в измерение других параметров экрана — цветовой температуры и гамм. Поэтому для получения более корректных результатов мы и для этих тестов используем не полностью залитые цветом картинки, а квадраты, занимающие около 50% от площади экрана. Фон при этом заливается белым или чёрным цветом, чтобы соотношение светлых и тёмных точек на дисплее было более равномерным для всех тестовых изображений и динамическая подстройка подсветки вносила минимальные искажения в результаты.

Такой подход позволяет повысить реалистичность полученных значений контрастности и прочих параметров дисплея.

⇡ Измерение цветового охвата

Наш глаз способен воспринимать огромное количество цветов, тонов, полутонов и оттенков. Вот только самые современные дисплеи мобильных устройств — как и их «большие братья», экраны телевизоров и мониторов — пока ещё не способны воспроизвести всё это буйство цвета. Цветовой охват любого современного дисплея очень сильно уступает части спектра, видимой человеческим глазом.

На графике ниже представлен примерный диапазон видимой (оптической) области спектра, или «цветового охвата человеческого глаза». Белым треугольником на нём выделено цветовое пространство sRGB, которое было определено компаниями Microsoft и HP в не очень далёком 1996 году как стандартное цветовое пространство для всего компьютерного оборудования, предполагающего работу с цветом: мониторов, принтеров и так далее.

По сравнению со всей оптической областью спектра цветовой охват sRGB не так уж и велик. А уж по сравнению с полным спектром электромагнитного излучения (не показанном на графике) — и вовсе песчинка в песочнице

Если честно, в работе с цветом всё далеко не просто, крайне запутанно и не так хорошо стандартизировано, как того хотелось бы. Однако, пусть и с изрядной долей условности, можно сказать, что большая часть цифровых изображений рассчитана на использование цветового пространства sRGB.

Из этого есть такое следствие: в идеальном случае цветовой охват дисплея должен совпадать с цветовым пространством sRGB. Тогда вы будете видеть изображения именно такими, какими их задумали их создатели. Если цветовой охват дисплея меньше, то цвета теряют насыщенность. Если больше — то становятся более насыщенными, чем нужно. «Мультяшная» картинка с перенасыщенными цветами, как правило, выглядит наряднее, но это не всегда уместно.

Хорошими значениями цветового охвата можно считать показатели от 90 до 110% sRGB. Дисплеи, цветовой охват которых уже 90%, выдают слишком блеклую картинку. Экраны с более широким цветовым охватом могут ощутимо перенасыщать цвета и делать картинку излишне красочной.

Не очень удачными следует считать и такие настройки дисплея, когда треугольник цветового охвата по площади близок к sRGB, но сильно искажён: это означает, что, вместо предусмотренного стандартом цвета, на дисплее вы увидите какой-то существенно отличающийся от него цвет. Например, оливковый вместо зелёного или морковный вместо насыщенного красного.

Набор изображений для определения цветового охвата

Также во время измерения цветового охвата мы находим координаты точки белого и указываем её на графике. Более подробно о ней мы поговорим в следующем разделе.

⇡ Определение цветовой температуры

Идеальная цветовая температура белого цвета составляет 6500 кельвин. Это связано с тем, что именно такой цветовой температурой характеризуется солнечный свет. То есть такой белый цвет является наиболее естественным и привычным человеческому глазу. Более «тёплые» оттенки белого имеют температуру ниже 6500 К, например 6000 К. Более «холодные» — выше, то есть 8000 или 10000 К и так далее.

Отклонения как в ту, так и в другую сторону, в принципе, нежелательны. При меньшей цветовой температуре изображение на экране устройства приобретает красноватый или желтоватый оттенок. При более высокой — уходит в голубые и синие тона. Также следует иметь в виду, что точка белого у дисплея может в принципе не попадать на кривую Планка, определяющую именно белый цвет. На таком дисплее белый имеет совсем уж нежелательный зеленоватый (очень характерный недостаток ранних AMOLED-дисплеев) или пурпурный оттенок.

В идеале для всех градаций серого — которые по сути представляют собой тот же белый цвет, но меньшей яркости, — цветовая температура и координаты цвета должны быть одинаковыми. Если они отличаются в незначительных пределах, то ничего страшного в этом нет. Если же они резко меняются от градации к градации, то на таком дисплее разные участки чёрно-белых изображений приобретают разный оттенок и в целом получаются слегка «радужными». Это не очень хорошо.

Тестовые изображения, используемые для измерения цветовой температуры

Мы измеряем цветовую температуру для градаций 10, 20, 30 ... 100% от полностью белого цвета. В результате появляется график следующего вида:

⇡ Измерение гаммы дисплея по трём основным цветам (красный, зелёный, синий) и по серому цвету

Если не вдаваться в глубокую теорию, то графиками гамма-кривых можно назвать отношение входящего сигнала к измеренному сигналу, отображаемому монитором.

Набор изображений для измерения гаммы

К сожалению, идеальных дисплеев не существует, поэтому любой цвет на экране отображается с погрешностью, которую вносит ЖК-матрица. Именно эту погрешность мы и будем измерять. Для того чтобы наши измерения не оказались «сферическими в вакууме», на всех графиках гамма-кривых присутствует эталонная кривая, нарисованная чёрным цветом. За эталон принята гамма 2,2, которая используется в цветовых пространствах sRGB, Adobe RGB.

На примерах графиков видно, что полученные нами кривые далеко не всегда совпадают с эталонными. Если гамма-кривая проходит ниже эталонной, то это значит, что полутона на таком дисплее недосвечиваются, выглядят темнее нужного. При этом особенно могут страдать тёмные участки изображения — детали в них теряются. Если кривая идет выше эталонной — то полутона пересвечиваются и теряются уже детали в светлых частях изображения.

Также встречаются гамма-кривые s-образной и z-образной формы. В первом случае изображение получается более контрастным, при этом детали теряются как в светлых частях, так и в тёмных. Во втором случае — наоборот, контрастность занижается, хоть и с выгодой для детальности. Все случаи несоответствия гамм по-своему плохи, так как из-за них картинка на экране получается изменённой по сравнению с оригиналом.

⇡ Выводы

Для того чтобы отличить хороший экран от плохого, надо смотреть на все диаграммы и графики сразу, одной или пары здесь недостаточно.

С яркостью белого всё просто — чем она больше, чем ярче будет дисплей. Яркость на уровне в 250 кд/м 2 можно считать нормальной, а все значения выше — хорошими. С яркостью чёрного дела обстоят наоборот: чем она ниже, тем лучше. Что же касается контрастности, то про неё можно сказать почти то же, что и про яркость белого: чем выше величина статической контрастности, тем лучше дисплей. Значения около 700:1 можно считать хорошими, а около 1000:1 — и вовсе великолепными. Отметим, что у AMOLED- и OLED-экранов чёрный почти не светится — наш прибор просто не позволяет измерить столь малые значения. Соответственно, мы считаем их контрастность почти бесконечной, а на деле — если вооружиться более точным прибором — можно получить значения вроде 100 000 000:1.

С цветовым охватом дела обстоят немного сложнее. Принцип «чем больше — тем лучше» здесь уже не действует. Следует ориентироваться на то, насколько хорошо совпадает треугольник цветового охвата с цветовым пространством sRGB. Полностью идеальные в этом смысле дисплеи практически не встречаются в мобильных устройствах. Оптимумом же можно считать такой охват, который занимает от 90 до 110% sRGB, при этом очень желательно, чтобы форма треугольника была близка к sRGB. Также на графике цветового охвата стоит посмотреть на расположение точки белого. Чем она ближе к эталонной точке D65, тем лучше баланс белого у дисплея.

Ещё одной мерой баланса белого является цветовая температура. У отличного монитора она составляет 6 500 К у насыщенного белого цвета и почти не изменяется на разных оттенках серого. Если температура ниже, то экран будет «желтить» изображение. Если выше — то «синить».

С гамма-кривыми всё ещё проще: чем ближе измеренная кривая к эталонной, которую мы на графиках рисуем чёрным, тем меньше погрешностей в изображение вносит матрица дисплея. Мы прекрасно понимаем, что всё это так сходу запомнить непросто. Поэтому мы будем ссылаться на данный материал в будущих обзорах. Так что информация о том, как следует читать приводимые нами графики, всегда будет у вас под рукой.

Поддерживающему аппаратную калибровку с записью 12-битной LUT в память монитора и обладающий расширенным цветовым охватом. При этом видеокарта работает на своих 8 битах/цвет и никаих потерь цвета не должно происходить. Таким образом, я включил расширенный цветовой охват заместо заводской установки на sRGB и монитор был откалиброван с помощью "родной" программы. Но недолго я радовался - почему-то фотографии, отлично выглядящие в редакторе, при просмотре в браузере и в системе были красно-зеленые....

Результат измерения цветового охвата в (о CIE 1931):

Залитый цветами треугольник - измеренный фактический цветовой охват монитора после калибровки, голубой - sRGB, желтый - AdobeRGB. Как видно из рисунка, в области зеленого и красного цветов наблюдается явное перекрытие стандартного для WEB пространства sRGB.

Что из этого следует? Из этого следуют некоторые проблемы :

• если включен расширенный цветовой охват используется (у монитора не включен режим sRGB), а просмотровщики изображений не умеют учитывать цветовые профили, то на экране будет фигня, в моем случае фотографии, отлично выглядящие в редакторе, при просмотре в браузере и в системе были красно-зеленые, что и заставило меня начать копаться в этом вопросе дальше.
• если просмотровщики умеют учитывать профили, но в самом изображении информации о профиле файла не содержится, то снова будет фигня.

Например, при отображении яркого зеленого пиксела RGB (0,255,0) без учета цветового охвата на обычном sRGB мониторе и на мониторе с расширенным охватом даст совершенно разные фактические цвета на экране. У монитора с расширенным цветовым охватом этот пиксел будет намного зеленее. Для примера можно оценить фактчическое расхождение зеленого цвета на картинке (верхний угол треугольника).

Например, отличия могут быть такие (вверху MS Paint без поддержки профилей, внизу FireFox со включенной поддержкой профилей):

Эта проблема в Internet заметна еще сильнее, т.к.:

• редкие изображения на сайтах содержат упоминание о цветовом пространстве,
• из распространенных браузеров поддерживает управление цветом лишь FireFox 3, да и то после настройки (IE, Opera - к сожалению, нет).

Вариантов развития событий немного - либо забить и вернуть монитор в режим sRGB, либо разобраться с ПО. Я решил пойти по второму пути и теперь постепенно привыкаю после Opera к FireFox, настроить который, кстати, можно двумя способами:

1. скачать плагин с очевидным названием Color Management
2. зайти на about:config и изменить параметр gfx.color_management.enabled на TRUE. Для использования цветового профиля, записанного в системе больше ничего не надо делать, хотя можно в параметре gfx.color_management.display_profile указать путь к профилю вашего монитора.

В качестве просмотровщика я давно использую FastPictureViewer , который отличается удобным примитивизмом интерфейса, высокой скоростью и качеством. Как оказалось, он совершенно спокойной работает с цветовыми профилями. А вот продукция Microsoft, поставляемая с Windows (стандартные просмотровщики, Paint и прочее) почему-то не умеет работать с цветом.

© 2014 сайт

Цветовое пространство – это абстрактная математическая модель, описывающая некую цветовую палитру, т.е. фиксированный диапазон цветов, с помощью цветовых координат. Например, палитры, построенные по аддитивной схеме RGB, описываются посредством трёхмерной модели, а значит любой цвет, входящий в палитру, может быть однозначно определён индивидуальным набором из трёх координат.

Самое полное цветовое пространство – CIE xyz, охватывает весь спектр видимых человеком цветов. В 1931 году Международная комиссия по освещению (Commission internationale de l"éclairage или CIE) утвердила CIE xyz в качестве эталонного цветового пространства, в связи с чем, оно и по сей день используется для оценки и сравнения всех остальных моделей.

Важно помнить, что ни одно устройство, служащее для воспроизведения цветных изображений, будь то принтер или компьютерный монитор, не в состоянии отобразить всё то многообразие цветов, которое доступно человеку с нормальным зрением. Хуже того, цветовой охват различных устройств часто не совпадает, в результате чего одни и те же цвета могут выглядеть по-разному в зависимости от конкретной модели монитора или принтера. Для решения этой проблемы используются т.н. рабочие цветовые пространства, которые представляют собой стандартные палитры, более-менее соответствующие цветовому охвату определённого класса устройств. Применение стандартных цветовых пространств при работе с цветным изображением позволяет гарантированно не выйти за пределы цветового диапазона конечного устройства вывода, а в случае, если выход неизбежен, узнать о несоответствии цветовых пространств заранее и принять соответствующие меры.

Рабочие цветовые пространства

Наиболее общеупотребимыми рабочими цветовыми пространствами в цифровой фотографии являются sRGB и Adobe RGB. Значительно меньшей популярностью пользуется ProPhoto RGB.

sRGB

sRGB – это универсальное цветовое пространство, созданное совместно компаниями Hewlett-Packard и Microsoft в 1996 году для унификации цветопередачи. sRGB далеко не самое широкое пространство – оно охватывает всего 35% цветов, описываемых CIE, но зато поддерживается всеми без исключения современными мониторами. sRGB является мировым стандартом для показа изображений в интернете, и все веб-браузеры по умолчанию используют именно это цветовое пространство. Когда вы сохраняете изображение в sRGB, вы можете быть уверены в том, что цвета, которые вы видите на своём мониторе, будут отображаться на других мониторах без существенных искажений, вне зависимости от программы, используемой для их просмотра. Несмотря на кажущуюся узость, палитры sRGB достаточно для подавляющего большинства практических нужд фотолюбителя, включая фотосъёмку, обработку фотографий и их печать.

Adobe RGB

В 1998 году компания Adobe Systems разработала цветовое пространство Adobe RGB, более точно по сравнению с sRGB соответствующее палитре, доступной при печати на высококачественных цветных принтерах. Adobe RGB охватывает примерно 50% цветового диапазона CIE, но на глаз отличия между Adobe RGB и sRGB трудноразличимы.

Наглядное сравнение цветового диапазона sRGB (цветная область)
и Adobe RGB (светло-серая область).

Следует понимать, что бездумное использование Adobe RGB вместо sRGB, из-за абстрактного превосходства в цветовом охвате, не только не улучшит качество ваших фотографий, но, скорее всего, приведёт к его ухудшению. Да, теоретически Adobe RGB имеет больший цветовой охват, чем sRGB (преимущественно в сине-зелёных тонах), но что толку, если в 99% случаев эта разница не заметна, ни на компьютерном мониторе, ни при печати, даже при использовании подходящего оборудования и программного обеспечения?

Adobe RGB – это узкоспецифическое цветовое пространство, используемое сугубо для профессиональной фотопечати. Изображения в Adobe RGB нуждаются в специальном программном обеспечении для просмотра и редактирования, а также в принтере или минифотолаборатории, поддерживающих соответствующий профиль. При просмотре в программах, не поддерживающих Adobe RGB, – например, в интернет-браузерах, – все цвета, не укладывающиеся в стандартное цветовое пространство sRGB, будут отсечены, и изображение потускнеет. Точно также при печати в большинстве коммерческих фотолабораторий, Adobe RGB будет самым бездарным образом преобразовано в sRGB, и вы получите менее насыщенные цвета, чем, если бы изначально сохранили изображение в sRGB.

ProPhoto RGB

В связи с тем, что весь диапазон цветов, воспринимаемых матрицей цифрового фотоаппарата , настолько широк, что не может быть напрямую описан даже с помощью Adobe RGB, компанией Kodak в 2003 году было предложено новое цветовое пространство ProPhoto RGB, охватывающее 90% цветов CIE и худо-бедно соответствующее возможностям фотоматрицы. При этом прикладная ценность ProPhoto RGB для фотографа ничтожна, поскольку ни один монитор или принтер не обладает цветовым охватом, достаточным для того, чтобы воспользоваться преимуществом сверхширокого цветового пространства.

DCI-P3

DCI-P3 – ещё одно цветовое пространство, предложенное в 2007 году Обществом инженеров кино и телевидения (SMPTE) в качестве стандарта для цифровых проекторов. DCI-P3 имитирует цветовую палитру киноплёнки. По своему охвату DCI-P3 превосходит sRGB, и примерно соответствует Adobe RGB с той лишь разницей, что Adobe RGB больше простирается в сине-зелёную часть спектра, а DCI-P3 – в красную. В любом случае, DCI-P3 представляет интерес большей частью для кинематографов, и не имеет прямого отношения к фотографии. Из массовых компьютерных мониторов, кажется, только дисплеи Apple iMac Retina способны корректно отображать DCI-P3.

Выбирать цветовое пространство следует исходя из конкретных практических соображений, а вовсе не на основании теоретического превосходства одного пространства над другим. К сожалению, гораздо чаще охват цветового пространства, используемого фотографом, коррелирует лишь с уровнем его снобизма. Чтобы с вами этого не случилось, рассмотрим те стадии цифрового фотопроцесса, которые могут быть связаны с выбором того или иного цветового пространства.

Собственно съёмка

Многие камеры позволяют фотографу выбирать между sRGB и Adobe RGB. Цветовым пространством по умолчанию является sRGB, и я настоятельно советую вам не трогать этот пункт меню, вне зависимости от того, снимаете ли вы в RAW или в JPEG .

Если вы снимаете в JPEG, то, скорее всего, делаете это для экономии времени и сил, и не склонны подолгу возиться с каждым снимком, а значит Adobe RGB вам точно ни к чему.

Если же вы снимаете в RAW, то выбор цветового пространства вообще не имеет никакого значения, поскольку RAW-файл в принципе не обладает такой категорией, как цветовое пространство – он просто содержит все данные, полученные с цифровой матрицы, которые лишь при последующей конвертации будут ужаты до заданного диапазона цветов. Даже если вы собираетесь конвертировать свои снимки в Adobe RGB или ProPhoto RGB, в настройках камеры следует оставить sRGB, чтобы избежать лишних трудностей, когда вам внезапно понадобится внутрикамерный JPEG.

Редактирование

Стандартное цветовое пространство назначается изображению только в момент конвертации RAW-файла в TIFF или JPEG. До этого момента вся обработка в RAW-конвертере происходит в некоем условном ненормированном цветовом пространстве, соответствующем цветовому охвату матрицы фотоаппарата. Именно поэтому RAW-файлы позволяют столь вольно обращаться с цветом при их обработке. По завершению редактирования, цвета, выходящие за рамки целевой палитры, автоматически подгоняются под наиболее близкие им значения в пределах выбранного вами цветового пространства.

За редким исключением, я предпочитаю конвертировать RAW-файлы в sRGB, поскольку мне нужны предельно универсальные и воспроизводимые на любом оборудовании результаты. Я вполне доволен цветами, которые я получаю в sRGB, и нахожу пространство Adobe RGB избыточным. Но если вам кажется, что использование sRGB отрицательно влияет на качество ваших фотографий, вы вправе использовать то цветовое пространство, которое сочтёте нужным.

Некоторые фотографы предпочитают конвертировать файлы в Adobe RGB для того, чтобы иметь большую свободу при последующей обработке изображения в Фотошопе. Это справедливо в том случае, если вы действительно собираетесь проводить глубокую цветокоррекцию. Лично я всю работу с цветом предпочитаю осуществлять в RAW-конвертере, поскольку это проще, удобнее и обеспечивает лучшее качество.

А что насчёт ProPhoto RGB? Забудьте о нём! Это математическая абстракция и целесообразность практического её применения ещё ниже, чем у Adobe RGB.

Кстати, если вы всё-таки вынуждены редактировать снимки в Фотошопе в пространствах, отличных от sRGB, не забывайте использовать разрядность в 16 бит на канал. Постеризация в цветовых пространствах с большим охватом становится заметной при равной разрядности раньше, чем в sRGB, поскольку одно и то же число бит используется для кодирования большего диапазона оттенков.

Печать

Использование Adobe RGB при печати фотографий может быть оправдано, но только при условии, что вы хорошо разбираетесь в управлении цветом, знаете, что такое цветовые профили и лично контролируете весь фотопроцесс, а также пользуетесь услугами серьёзной фотолаборатории, принимающей файлы в Adobe RGB и располагающей соответствующим оборудованием для их печати. Кроме того, не поленитесь провести несколько тестов, конвертируя одни и те же снимки как в sRGB, так и в Adobe RGB и печатая их на одном и том же оборудовании. Если вы не сможете увидеть разницу, то стоит ли усложнять себе жизнь? Палитры sRGB хватает для большинства сюжетов.

Интернет

Все изображения, предназначенные для публикации в интернете, должны быть в обязательном порядке преобразованы в sRGB. При использовании любого другого цветового пространства цвета в браузере могут отображаться некорректно.

Если я недостаточно чётко выразил свою позицию, то позволю себе повторить ещё раз: в случае малейших сомнений по поводу того, какое цветовое пространство вам следует использовать в той или иной ситуации – выбирайте sRGB, и вы убережёте себя от ненужных хлопот.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Apple активно внедряет поддержку цветового пространства P3 в новые устройства, включая iPhone 7. Предыдущий стандарт для Apple – sRGB .

В этой статье мы поверхностно , без сложных терминов и погружения в физику:

• ознакомимся с базовыми принципами отображения цветов;
• узнаем, что такое цветовое пространство (цветовой профиль) ;
• сравним профили P3 и sRGB;
• поговорим о переходе на профиль P3.

Цветовая модель RGB

Рассмотрим самый распространенный способ цветовоспроизведения.

Изображение на дисплее отображает «сетка» из пикселей.

Каждый пиксель состоит из красного, зелёного и синего субпикселей.

И каждый оттенок, который мы видим на экране, воспроизводится из различных комбинаций этих трех цветов.

Например:

• белый – равномерно задействованы все три субпикселя на максимальной яркости;
• черный – не задействован ни один из субпикселей;
• красный – задействован только красный субпиксель;
• желтый – задействованы только зеленый и красный субпиксели.

Вот как формируется картинка на нашем мониторе:

Система цветовоспроизведения RGB используется на всех современных дисплеях, но отображение одной и той же фотографии на них может сильно различаться.

Цветовые пространства

Международная комиссия по освещению (CIE) в 1931 году утвердила эталонную цветовую модель, которая охватывает все видимые человеческим глазом цвета. Основой послужили эксперименты ученых Дэвида Райтома и Джона Гилдомва, проведенные в конце 1920-х и начале 1930-х годов.

Эталонное цветовое пространство CIE 1931.

Ни один современный монитор не может отобразить все эти цвета. Только какую-то часть: кто-то меньше , кто-то больше .

Кроме того, один и тот же цвет, заданный в системе RGB, на разных устройствах будет отображаться по-разному из-за технических особенностей и характеристик дисплеев.

Если бы эта проблема была не решена:

• фотографии, обработанные на мониторе одного компьютера, на другом выглядели бы по-другому;
• почти все дисплеи от разных производителей показывали бы одну и ту же картинку по-разному;
• некорректно работали бы принтеры;
• на вашем телефоне фотография друга отдавала бы, например, зеленым оттенком, а у него нет. И так далее. Начался бы цветовой хаос .

В итоге, для визуального соответствия были созданы цветовые профили – единые стандарты для всех. Устройства, корректно откалиброванные и поддерживающие отображение всех цветов в рамках одного профиля, будут выдавать в целом очень похожую картинку.

Профиль sRGB

Стандартом на сегодняшний день является профиль sRGB , созданный компаниями HP и Microsoft в 1996 году. Широко используется в интернете, в современных мониторах и принтерах. Он охватывает 35% видимых человеком цветов.

iPhone 5 – первый iPhone с дисплеем, отображающим 100% цветового пространства sRGB.

Но возможности современных экранов начали выходить за эти рамки.

Профиль P3

Именно этот профиль Apple выбрала в качестве преемника sRGB.

Цветовое пространство DCI-P3 широко используется в киноиндустрии. Его цветовой охват шире sRGB на 25% и составляет 45,5% от видимого человеком.

На данный момент цветовой профиль P3 поддерживается дисплеями 9,7-дюймового iPad Pro, iPhone 7 , iMac Retina 4K/5K и новых MacBook Pro.

Примерно такую разницу вы почувствуете, поставив рядом sRGB и P3 экраны:

Вопрос правильного отображения цвета на мониторе относится к категории вечных. Каждый, кто хоть раз сталкивался с необходимостью распечатать то, что видит на экране (и именно так, как он это видит), знает, что это процедура непростая. Полиграфистам в такой ситуации еще сложнее, ведь от качества системы «монитор - печатное устройство» зависит удовлетворенность клиента результатом и соответственно успешность работы и бизнеса. К тому же в воздухе витает идея удаленной (мягкой, экранной - кому как нравится) цветопробы, которая не сегодня-завтра станет реальностью. С ростом доли требовательных к качеству обработки цвета способов печати, таких как печать расширенной триадой (более четырех красок), к мониторам для профессионалов стали предъявляться более высокие требования. Теперь нужен новый подход к решению проблемы соответствия между цветами, получаемыми аддитивным и субтрактивным синтезом.

Выбрать монитор из предлагаемого сегодня широкого ассортимента очень тяжело. Профессиональный монитор от производителя, специализирующегося на таких устройствах, - удовольствие дорогое. Для большинства пользователей неочевидна разница между бытовой моделью с ласкающим взгляд префиксом Pro и монитором, созданным для работы с цветом, тем более что из характеристик она тоже не всегда ясна. Поэтому имеет смысл разобраться, какими же особенностями обладают профессиональные мониторы и каким условиям они должны удовлетворять, чтобы отвечать современным требованиям.

Увеличение цветового охвата

Большинство TFT-мониторов могут воспроизвести до 75% цветового пространства NTSC. Но, несмотря на то, что этот цветовой охват теоретически достаточно большой, чтобы включать цвета полиграфического синтеза, его размер и положение в цветовом пространстве таково, что данные мониторы не подходят для воспроизведения цветов печати на экране. Причина кроется опять же в принципиально разных цветовых моделях мониторов (RGB) и печатных устройств (CMYK). Чтобы включать все печатные цвета, необходимо, чтобы цветовой охват RGB-устройств (в данном случае мониторов) был значительно расширен.

Самый лучший способ увеличить цветовой охват TFT-монитора - это оптимизировать спектральную характеристику подсветки. Соединив достижения колориметрических и химических технологий, стало возможным создать люминофор с измененной спектральной характеристикой и лучшими показателями воспроизведения в красных и зеленых областях цветового охвата.

Результаты этих изменений хорошо видны на иллюстрации: зеленые и красные области спектра сместились, в результате чего увеличился размер цветового охвата. Стали доступны гораздо более яркие зеленые и красные цвета.

Оптимизация цветового охвата

К сожалению, только расширение цветового охвата не позволяет захватить все цвета, воспроизводимые устройствами с субтрактивным синтезом (или, проще говоря, CMYK-устройствами). Основной целью было и есть достижение максимально полного соответствия цветов на мониторе и на отпечатке. Простой пример, приведенный на рисунке, демонстрирует, что если цветовой охват одного монитора (черная линия) больше, чем у другого (красная линия), то это отнюдь не означает, что он будет лучше воспроизводить цвета печатных устройств (белая линия).

Кроме того, нужно четко понимать разницу между размером цветового охвата, то есть положением крайних точек на графике, и качеством цветового охвата - реальным соответствием цветов на мониторе печатному устройству.

Это означает, что монитор с меньшим, но оптимизированным цветовым охватом может оказаться более подходящим выбором для цветокоррекции или удаленной цветопробы, чем решение с номинально большим охватом, но условно пригодной цветопередачей.

Поговорим о пространствах

Сегодня в системах управления цветом существует два основных рабочих пространства RGB, очень близких друг другу, - Adobe-RGB и ECI-RGB.

Система Adobe-RGB - хорошее решение для большинства задач, которое, к сожалению, недостаточно хорошо подходит для передачи цветов печатных устройств и организации экранной цветопробы. Причина этого кроется в том, что в нем используется точка белого 6500 К и гамма 2,2. Напомним, что стандартом для управления цветом в полиграфии считается точка белого 5000 К, а гамма 2,2 не соответствует кривой растискивания классической офсетной печати. Кроме того, цветовой охват Adobe-RGB практически обрезает насыщенные голубые цвета, воспроизводимые в офсетной печати.

Система ECI-RGB представляет собой гораздо более приемлемый вариант. Она создавалась с учетом всех стандартизованных способов печати, из нее исключены цвета, которые невозможно воспроизвести в системе RGB, и, наконец, ECI-RGB использует точку белого с цветовой температурой 5000 К и гамму 1,8. То есть она лучше соответствует общепринятым условиям печати и контроля отпечатка. Это пространство является отличной основой для аппаратно независимой системы: включает большинство RGB-устройств и соответствует печатным стандартам. Чтобы не осталось недосказанности, уточним, что с помощью ECI-RGB невозможно воспроизвести очень насыщенные синие цвета, которые доступны sRGB (и Adobe-RGB), но эти цвета также невозможно воспроизвести ни на одном печатном устройстве.

Если взять в качестве примера работу с фотоизображениями, где доминирует Adobe-RGB, то можно отметить несколько интересных моментов. С одной стороны, Adobe-RGB является стандартным рабочим пространством профессиональных цифровых камер и предустановленной системой в основном инструменте фотохудожников - Adobe Photoshop. C другой стороны, стандарт ICC использует точку белого D50, и абсолютное большинство просмотровых станций и фотовспышек также применяют цветовую температуру 5000 К в качестве точки белого. Фотография сама по себе - это лишь начало процесса, большинство фотографий в конечном счете распечатывается, а печатному процессу опять же лучше соответствует точка белого 5000 К и гамма 1,8. Поэтому использование соответствующего цветового пространства - ECI-RGB - поможет получить максимально качественный результат и избавит от типичных проблем, тем более что большинство программ-конверторов из RAW стандартно поддерживают пространство ECI-RGB. Примечательно, но ни один фотопринтер (включая специализированные модели с 12 цветами) не в состоянии воспроизвести все цвета Adobe-RGB, при том что эта система, как мы убедились ранее, обрезает голубые тона, доступные данным устройствам. Получается, что в этой ситуации ECI-RGB снова предлагает лучшее покрытие цветового пространства печатной системы.

Разница между «калибровкой» и калибровкой

От точности калибровки и профилирования монитора напрямую зависит точность отображения цветов, входящих в его цветовой охват, и имитация цветов, которые выходят за пределы его охвата. На рынке представлено множество устройств, предназначенных для калибровки мониторов, и хотя среди них есть очень мощные и точные решения, качество результатов зависит от возможности управления самим монитором. Самый распространенный случай - когда калибруется не сам монитор, а с помощью измерительного устройства - колориметра или спектрофотометра - вносятся изменения в таблицу соответствия цветов видеокарты. В этом случае создаваемый профиль вынужден вносить слишком много изменений, что негативно сказывается на цветопередаче. Например, если исходная точка белого монитора 7000 К, а гамма 2,2, то приведение такого монитора к соответствию полиграфическим требованиям (уменьшение точки белого на 2000 К, а гаммы - на 0,4) вызовет потерю до 40 градаций на канал. Это будет заметно при работе с монитором, и такое устройство нельзя рекомендовать к применению для профессиональной работы с цветом. Если в мониторе есть возможность изменять яркость по цветовым каналам, то обычно диапазон изменений ограничивается ста шагами, а это недостаточно для точной установки. Что-то будет скомпенсировано профилем, но невозможность настроить гамму монитора приведет к потере до 19 градаций на канал при пересчете. Если же настройка гаммы и доступна, то только для 50% серого. Для более качественного результата монитор, ориентированный на работу с цветом, должен иметь предустановленные значения гаммы, соответствующие стандарту. Но оптимальной является возможность аппаратной калибровки именно таблицы соответствия цветов (Look-Up Table, LUT) самого монитора с сохранением исходных значений LUT графического адаптера. Профессиональные мониторы с возможностью аппаратной калибровки предлагают настройку внутренней LUT с точностью до 14 bit, то есть имеют не 256 градаций, как у обычного монитора, а 16 384, что практически исключает неточность цветопередачи.

Чем докажете?

Монитор откалиброван, система настроена, все профили подключены, а клиент все равно недоволен или не уверен, что все действительно верно. Выходом из положения, кроме грамотной организации условий просмотра (правильный окружающий свет, никаких ярких или темных пятен в поле зрения и т.д. и т.п., о чем читатель наверняка прекрасно знает), может быть проведение сертификации монитора по общепринятому стандарту, например UGRA. Некоторые профессиональные решения позволяют это делать. В основе данной операции лежит измерение баланса по серому во всем динамическом диапазоне и набора цветов, в данном случае из набора UGRA/FOGRA Media Wedge. Результат с указанием максимального цветового отклонения и среднего отклонения можно сохранить в формате PDF и убедиться в его точности. Это может стать дополнительным аргументом в пользу выбора услуг типографии или отдела препресс, предлагающего такой сервис.

К сожалению, объем статьи не позволяет обсудить еще очень много интересных вопросов, касающихся цветопередачи вообще и мониторов как инструментов работы с цветом в частности. Современное состояния полиграфии и тенденции рынка предъявляют новые требования ко всем аспектам производства. Профессиональный монитор сегодня не просто устройство, а скорее подход к решению задачи. За разработкой такого монитора стоит многолетний опыт и серьезные исследования, которые и отличают его от массовых продуктов. Конечно, цена устройства иногда является определяющим фактором, но здесь все далеко не так мрачно, как многие думают. Наступление новых разработчиков уже приводит к тому, что решения высокого уровня неизбежно становятся дешевле, а также появляется все больше моделей в более доступной комплектации без ущерба функционалу. Эта положительная тенденция - еще один аргумент в пользу приобретения профессионального, адаптированного под полиграфические задачи монитора, который позволит увидеть цвет на экране таким, каким он должен быть.