Калібрування кольору

Модуль повнофункціональної корекції колірного простору, регулювання балансу білого та змішування каналів.

Цей простий, але потужний модуль можна використовувати наступними способами:

• To adjust the white balance (chromatic adaptation), working in tandem with the white balance module. Here, the white balance module makes some initial adjustments (required for the demosaic module to work effectively), and the color calibration module then calculates a more perceptually-accurate white balance after the input color profile has been applied.

• As a simple RGB channel mixer, adjusting the R, G and B output channels based on the R, G and B input channels, to perform cross-talk color-grading.

• To adjust the color saturation and brightness of the image, based on the relative strength of the R, G and B channels of each pixel.

• To produce a grayscale output based on the relative strengths of the R, G and B channels, in a way similar to the response of black and white film to a light spectrum.

• To improve the color accuracy of the input color profile using a color checker chart.

Баланс білого у вкладці CAT (Chromatic Adaptation Transformation)

Хроматична адаптація має на меті передбачити, як би виглядали всі поверхні сцени, якби їх освітлював інший освітлювач. Однак насправді ми хочемо передбачити, як би виглядали ці поверхні, якби вони були освітлені тим самим освітлювачем, що і ваш монітор, щоб усі кольори сцени відповідали зміні освітлювача. З іншого боку, баланс білого спрямований лише на те, щоб білі та сірі були справді нейтральними (R = G = B) і насправді не піклується про решту колірної гами. Отже, баланс білого є лише частковою хроматичною адаптацією.

Хроматична адаптація контролюється на вкладці CAT (Chromatic Adaptation Transformation) модуля калібрування кольору. При такому використанні модуль баланс білого все ще необхідний, оскільки йому потрібно виконати базову операцію балансу білого (у прив’язці до значень вхідного профілю). Це технічне балансування білого (режим “референсне значення з камери”) є налаштуванням, завдяки якому сірі кольори, освітлені стандартним освітлювачем D65, виглядають ахроматично, це робить процес демозаїки більш точним, але не виконує жодної перцептивної адаптації відповідно до сцени. Потім фактична хроматична адаптація виконується модулем калібрування кольору поверх тих виправлень, які виконуються модулями баланс білого та вхідний ICC профіль. Тому використання власних матриць у модулі вхідний ICC профіль не рекомендується. Крім того, коефіцієнти RGB в модулі баланс білого повинні бути точними, щоб цей модуль працював передбачуваним чином.

Модулі калібрування кольору та баланс білого можуть бути автоматично застосовані для виконання хроматичної адаптації для нових редагувань, якщо встановити метод автозастосування для хроматичної адаптації (налаштування > обробка > метод автозастосування замовчувань хроматичної адаптації) в значення “сучасний”. Якщо ви віддаєте перевагу балансуванню білого в модулі баланс білого, також передбачена опція “застарілий”. Жоден із варіантів не виключає використання інших модулів (наприклад, колірний баланс RGB) для креативного грейдингу кольорів далі по конвеєру.

За замовчуванням калібрування кольору виконує хроматичну адаптацію шляхом:

• reading the RAW file’s Exif data to fetch the scene white balance set by the camera,
• adjusting this setting using the camera reference white balance from the white balance module,
• further adjusting this setting with the input color profile in use (standard matrix only).

Для узгодженості параметри модуля калібрування кольору за замовчуванням завжди передбачають, що в модулі вхідний ICC профіль використовується стандартна матриця – будь-які нестандартні налаштування в цьому модулі ігноруються. Однак за замовчуванням калібрування кольору може прочитати будь-які автоматично застосовані пресети в модулі баланс білого.

It is also worth noting that, unlike the white balance module, color calibration can be used with masks. This means that you can selectively correct different parts of the image to account for differing light sources.

To achieve this, create an instance of the color calibration module to perform global adjustments using a mask to exclude those parts of the image that you wish to handle differently. Then create a second instance of the module reusing the mask from the first instance (inverted) using a raster mask.

робочий процес вкладки CAT

Освітлювач за замовчуванням та колірний простір, що використовуються хроматичною адаптацією, ініціалізуються з метаданих Exif файлу raw. На вкладці CAT доступні чотири варіанти встановлення цих параметрів вручну:

• Use the color picker (to the right of the color patch) to select a neutral color from the image or, if one is unavailable, select the entire image. In this case, the algorithm finds the average color within the chosen area and sets that color as the illuminant. This method relies on the “gray-world” assumption, which predicts that the average color of a natural scene will be neutral. This method will not work for artificial scenes, for example those with painted surfaces.

• Select “(AI) detect from edges”, which uses a machine-learning technique to detect the illuminant using the entire image. This algorithm finds the average gradient color over the edges in the image and sets that color as the illuminant. This method relies on the “gray-edge” assumption, which may fail if large chromatic aberrations are present. As with any edge-detection method, it is sensitive to noise and poorly suited to high-ISO images, but it is very well suited for artificial scenes where no neutral colors are available.

• Select “(AI) detect from surfaces”, which combines the two previous methods, also using the entire image. This algorithm finds the average color within the image, giving greater weight to areas where sharp details are found and colors are strongly correlated. This makes it more immune to noise than the edge variant and more immune to legitimate non-neutral surfaces than the naïve average, but sharp colored textures (like green grass) are likely to make it fail.

• Select “as shot in camera” to restore the camera defaults and re-read the RAW Exif.

Зразок кольору показує колір поточно розрахованого освітлювача у просторі sRGB. Метою алгоритму хроматичної адаптації є перетворення цього кольору на чисто білий, що не обов’язково означає зміщення зображення в бік перцептивно протилежного кольору. Якщо освітлювач встановлений належним чином, при відключенні модуля зображення отримає той самий відтінок, що і на цьому кольоровому зразку.

Ліворуч від зразка кольору вказано наближення CCT (correlated color temperature, корельована кольорова температура). Це найближча температура в кельвінах до освітлювача, що використовується зараз. У більшості програм обробки зображень прийнято встановлювати баланс білого за допомогою комбінації температури та відтінку. Однак, коли освітлювач далеко від денного світла, CCT стає неточним і неактуальним, і CIE (Міжнародна комісія з освітлення) не рекомендує використовувати його в таких умовах. Читання CCT інформує вас про найближчий збіг CCT:

• When the CCT is followed by “(daylight)”, this means that the current illuminant is close to an ideal daylight spectrum ± 0.5 %, and the CCT figure is therefore meaningful. In this case, you are advised to use the “D (daylight)” illuminant.
• When the CCT is followed by “(black body)”, this means that the current illuminant is close to an ideal black body (Planckian) spectrum ± 0.5 %, and the CCT figure is therfore meaningful. In this case, you are advised to use the “Planckian (black body)” illuminant.
• When the CCT is followed by “(invalid)”, this means that the CCT figure is meaningless and wrong, because we are too far from either a daylight or a black body light spectrum. In this case, you are advised to use the custom illuminant. The chromatic adaptation will still perform as expected (see the note below), so the “(invalid)” tag only means that the current illuminant color is not accurately tied to the displayed CCT. This tag is nothing to be concerned about – it is merely there to tell you to stay away from the daylight and planckian illuminants because they will not behave as you might expect.

Коли використовується один із вищезазначених методів виявлення освітлювача, модуль перевіряє, де знаходиться розрахунковий освітлювач, використовуючи два ідеалізовані спектри (денне світло і чорне тіло) і вибирає найбільш точну модель спектра для використання в параметрі освітлювач. Інтерфейс користувача буде відповідно змінюватися:

• A temperature slider will be provided if the detected illuminant is close to a D (daylight) or Planckian (black body) spectrum, for which the CCT is meaningful.
• Hue and chroma sliders in CIE 1976 Luv space are offered for the custom illuminant, which allows direct selection of the illuminant color in a perceptual framework without any intermediate assumption.

Примітка: Внутрішньо освітлювач представлений його абсолютними координатами кольоровості в кольоровому просторі CIE xyY. Опції вибору освітлювачів у модулі – це просто інтерфейси для встановлення цієї кольоровості відносно реального світу і призначені для прискорення цього процесу. Для алгоритму немає значення, якщо значення CCT позначено як “недійсне” – це просто означає, що зв’язок між CCT та відповідними координатами xyY не є фізично точним. Незалежно від того, колір, встановлений для освітлювача, як показано в зразку кольору, завжди буде дотримуватися алгоритмом.

При переході з одного освітлювача на інший модуль намагається якомога точніше перевести попередні налаштування на новий освітлювач. Перехід з будь-якого освітлювача на власний повністю зберігає ваші налаштування, оскільки власний освітлювач є загальним випадком. Перемикання між іншими режимами або з власного на будь-який інший режим не збереже ваші налаштування точно з попереднього режиму через помилки округлення.

Доступні інші жорстко закодовані освітлювачі (див. нижче). Їх значення походять від стандартних освітлювачів CIE і є абсолютними. Ви можете використовувати їх безпосередньо, якщо ви точно знаєте, яку лампочку було використано для освітлення сцени, і якщо вважаєте точним вхідний профіль та референсні коефіцієнти (D65) вашої камери. В іншому випадку дивіться застереження нижче.

елементи керування вкладки CAT

адаптація

Робочий колірний простір, в якому модуль буде виконувати своє перетворення хроматичної адаптації та змішування каналів. Надані такі опції:

• Linear Bradford (1985): Це є точним для освітлювачів, близьких до денного світла, і сумісне зі стандартом ICC v4, але створює кольори поза охопленням для більш складних освітлювачів.

• CAT16 (2016): Це варіант за замовчуванням і він є більш надійним, уникаючи уявних кольорів під час роботи з великим охопленням або насиченим блакитним і пурпурним кольорами. У більшості випадків він точніший, ніж Бредфорд.

• Нелінійний Бредфорд (1985): Іноді він може дати кращі результати, ніж лінійна версія, але є ненадійним.

• XYZ: Це найменш точний метод, який зазвичай не рекомендується, за винятком тестування та налагодження.

• немає: Вимкнути будь-яку адаптацію та використовувати робочий простір RGB конвеєра.

освітлювач

Тип освітлювача, який, як передбачається, освітлював сцену. Виберіть з наступного:

• як в конвеєрі обробки (D50): Не виконувати хроматичну адаптацію в цьому екземплярі модуля, а просто виконати змішування каналів, використовуючи вибраний колірний простір адаптації.

• стандартний підсвічувач CIE: Виберіть один із стандартних підсвічувачів CIE (денне світло, лампа розжарювання, флуоресцентний, еквіенергетичний або чорне тіло) або нестандартний підсвічувач “LED світло”. Всі ці значення заздалегідь обчислюються - поки ваш сенсор камери належним чином профільований, ви можете просто використовувати їх як є. Для освітлювачів, які лежать поблизу планківського локусу, також передбачений додатковий контроль температури (див. нижче).

• власний: Якщо на зображенні присутня нейтральна сіра ділянка, колір освітлювача можна вибрати за допомогою піпетки кольору або вручну вказати за допомогою повзунків відтінку та насиченості (у перцептивному кольоровому просторі LCh). Зразок кольорів поруч із піпеткою кольорів показує колір розрахункового освітлювача, що використовується в компенсації CAT. Піпетка кольору також може бути використана для обмеження області, яка використовується для виявлення “AI” (нижче).

• (AI) виявлення з поверхонь зображення: Цей алгоритм отримує середній колір ділянок зображення, які мають високу коваріацію між кольоровими каналами в просторі YUV і велику внутрішньоканальну дисперсію. Іншими словами, він шукає частини зображення, які здаються такими, ніби вони повинні бути сірими, і відкидає плоскі кольорові поверхні, які можуть бути в дійсності не сірими. Він також відкидає кольоровий шум, а також хроматичні аберації.

• (AI) виявлення з контурів зображення: На відміну від автоматичного балансування білого в модулі баланс білого, який спирається на припущення “сірого світу”, цей метод автоматично визначає підходящий освітлювач, використовуючи припущення “сірого контуру”, обчислюючи p-норму Мінковського (p = 8) лапласіана і намагаючись її мінімізувати. Тобто, припускається, що контури повинні мати однаковий градієнт по всіх каналах (сірі контури). Він більш чутливий до шуму, ніж попередній метод поверхневого виявлення.

• як знято в камері: Обчислити освітлювач на основі налаштувань балансу білого, наданих камерою.

температура

Регулювання кольорової температури освітлювача. Переміщення повзунка вправо відповідає більш синьому освітлювачу, що зробить зображення більш теплим/червоним. Переміщення повзунка вліво відповідає більш червоному освітлювачу, що робить зображення більш холодним/синім після компенсації.

Цей елемент керування призначений лише для освітлювачів, які лежать поблизу планківського локусу, він забезпечує точне регулювання вздовж цього локусу. Для інших освітлювачів поняття “кольорова температура” не має сенсу, тому не передбачено регулятор температури.

відтінок

Для власного коригування балансу білого встановіть відтінок освітлювального кольору в кольоровому просторі LCh (отриманому з простору CIE Luv).

кольоровість

Для власного коригування балансу білого встановіть кольоровість (або насиченість) освітлювального кольору в кольоровому просторі LCh (отриманому з простору CIE Luv).

стиснення охоплення

Більшість сенсорів камер трохи чутливі до довжин хвиль невидимого ультрафіолету, які реєструються в синьому каналі і створюють “уявні” кольори. Після виправлення вхідним кольоровим профілем ці кольори приберуться з охоплення (тобто, можливо, більше не вдасться представляти певні кольори як дійсний триплет [R, G, B] з позитивними значеннями в робочому колірному просторі) і це створюватиме візуальні артефакти в градієнтах. Хроматична адаптація може також виштовхувати інші дійсні кольори з охоплення, в той же час витісняючи будь-які кольори, що вже вийшли з охоплення, ще більше за межі охоплення.

стиснення охоплення використовує перцептивний, неруйнівний метод, щоб спробувати стиснути кольоровість, зберігаючи яскравість як є і відтінок якомога ближче, щоб втиснути все зображення в охоплення робочого колірного простору конвеєра. Одним з прикладів, коли ця функція є дуже корисною, є сцени, що містять сині світлодіодні джерела світла, які часто є досить проблематичними і можуть призвести до некрасивого відсікання охоплення на кінцевому зображенні.

обрізати негативні значення RGB з охоплення

Видалити всі негативні значення RGB (встановити їх на нуль). Це допомагає впоратися з поганим рівнем чорного, а також із проблемами відсічення синього каналу, які можуть виникнути при синіх світлодіодних джерелах світла. Ця опція є руйнівною для кольору (може змінити відтінок), але гарантує дійсний вихід RGB що б не сталося. Цю опцію ніколи не слід вимикати, хіба що ви хочете подбати про відображення охоплення вручну і розумієте, що ви робите. У цьому випадку скористайтеся корекцією рівня чорного в модулі експозиція, щоб позбутися будь-якого негативного RGB (RGB означає світло, що є енергією і тому завжди має бути позитивною величиною), а потім збільшуйте стиснення охоплення, поки не зникнуть всі суцільні чорні плями на зображенні. Правильне знешумлення також може допомогти позбутися дивних значень RGB. Зауважте, що цього підходу все ще може бути недостатньо, щоб відновити деякі глибокі та сяючі відтінки синього.

Примітка 1: Повідомлялося, що деякі драйвери OpenCL не поводяться добре, коли в піксельному конвеєрі присутні негативні значення RGB, оскільки багато піксельних операторів використовують логарифмічні та степеневі функції (filmic, колірний баланс, всі перетворення колірних просторів CIE Lab <-> CIE XYZ), які не визначені для від’ємних чисел. Хоча вхідні дані “дезінфікуються” перед чутливими операціями, цього недостатньо для деяких драйверів OpenCL, які видаватимуть ізольовані значення NaN (“не число”). Ці значення NaN можуть бути згодом розповсюджені за допомогою локальних фільтрів (операції розмиття та збільшення різкості, такі як різкість, локальний контраст, еквалайзер контрасту, фільтр низьких частот, фільтр високих частот, поверхневе розмиття та відновлення переекспозиції в filmic), що призводить до великих чорних, сірих або білих квадратів.

У всіх цих випадках ви повинні увімкнути опцію “обрізати негативні значення RGB з охоплення” в модулі калібрування кольору.

Примітка 2: Поширеним випадком відмови алгоритмів кольору в калібруванні кольору (особливо стиснення охоплення) є пікселі, які мають значення яскравості 0 (канал Y простору CIE 1931 XYZ), але ненульове значення хроматичності (канали X і Z простору CIE 1931 XYZ). Цей випадок є числовою незвичайністю, яка не відповідає жодній фізичній реальності (піксель без яскравості також не повинен мати хроматичності), призведе до ділення на нуль у колірних просторах xyY та Yuv і в результаті створить значення RGB NaN. Цю проблему не виправляють усередині калібрування кольору, оскільки це є симптомом поганого профілювання вхідних даних та/або поганого рівня точки чорного і її потрібно вирішувати вручну, регулюванням вхідного колірного профілю за допомогою мікшера каналів, або корекцією рівня чорного в модулі експозиції.

змішування каналів

Залишок цього модуля – це стандартний змішувач каналів, що дозволяє регулювати вихідні сигнали R, G, B, барвистість, яскравість та сірий колір модуля на основі відносної сили вхідних каналів R, G та B.

Змішування каналів виконується в колірному просторі, визначеному елементом керування адаптація на вкладці CAT. Для всіх практичних цілей ці простори CAT є особливими просторами RGB, прив’язаними до фізіології людини та є пропорційними випромінюванню світла на сцені, але вони все одно поводяться так само, як і будь-який інший RGB простір. Використання будь-якого з просторів CAT може полегшити процес регулювання змішувача каналів через їх зв’язок з фізіологією людини, але також можливо змішати канали в робочому просторі RGB конвеєра, встановивши для адаптація значення “немає”. Щоб виконати змішування каналів в одному з кольорових просторів адаптації без хроматичної адаптації, встановіть для освітлювач значення “як в конвеєрі обробки (D50)”.

Примітка: Фактичні кольори основних кольорів CAT або RGB, що використовуються для змішування каналів, проектовані на простір відображення sRGB, нанесено на смуги повзунків RGB, так що ви зможете зрозуміти зміну кольору, яка буде результатом змінених налаштувань.

Змішування каналів – це процес, який визначає коефіцієнт підсилення/приглушення для кожного каналу як співвідношення всіх початкових каналів. Замість введення однієї плоскої корекції, яка пов’язує вихідне значення каналу з його вхідним значенням (наприклад, R_вихід = R_вхід × корекція), тут корекція для кожного каналу залежить від входу всіх каналів для кожного пікселя (наприклад, R_вихід = R_вхід × R_корекція + G_вхід × G_корекція + B_вхід × B_корекція). Таким чином, кольорові канали вносять свій внесок в інші канали (процес, відомий як “перехресний вплив”), що еквівалентно обертанню основних кольорів кольорового простору в 3D. Це, по суті, цифрове моделювання фізичних кольорових фільтрів.

Хоча обертання основних кольорів у 3D в кінцевому підсумку еквівалентно застосуванню загального обертання відтінків, зв’язок між корекціями RGB та результуючим перцептивним поворотом відтінку не є безпосередньо передбачуваним, що робить процес неінтуїтивним. “R”, “G” і “B” слід сприймати як суміш 3-х джерел світла, які ми підсилюємо і ослаблюємо, а не як набір кольорів або відтінків. Крім того, оскільки тристимул RGB не роз’єднує яскравість і кольоровість, а є моделлю адитивного освітлення, канал “G” сильніше пов’язаний із сприйняттям яскравості людиною, ніж “R” та “B”. Усі пікселі мають ненульовий G-канал, що означає, що будь-яка корекція G-каналу може вплинути на всі пікселі.

Таким чином, процес змішування каналів пов’язаний з фізичною інтерпретацією тристимулу RGB (як адитивні джерела світла), що робить його придатним для грейдингу основних кольорів і коригувань освітлювачів та плавного змішування змін кольорів. Однак спроба зрозуміти і передбачити це з перцептивної точки зору (яскравість, відтінок і насиченість) зазнає невдачі і не рекомендується.

Примітка: Мітки “R”, “G” і “B” на каналах кольорових просторів у цьому модулі є лише конвенціями, сформованими за звичкою. Ці канали не обов’язково виглядають “червоними”, “зеленими” та “синіми”, користувачам не рекомендується намагатись осмислити їх на основі їх імен. Це загальний принцип, який застосовується до будь-якого простору RGB, що використовується в будь-якій програмі.

Вкладки R, G та B

At its most basic level, you can think of the R, G and B tabs of the color calibration module as a type of matrix multiplication between a 3x3 matrix and the input [R G B] values. This is in fact very similar to what a matrix-based ICC color profile does, except that the user can input the matrix coefficients via the Ansel GUI rather than reading the coefficients from an ICC profile file.

1┌ R_out ┐     ┌ Rr Rg Rb ┐     ┌ R_in ┐
2│ G_out │  =  │ Gr Gg Gb │  X  │ G_in │
3└ B_out ┘     └ Br Bg Bb ┘     └ B_in ┘

Якщо, наприклад, вам була надана матриця для перетворення з одного колірного простору в інший, ви можете ввести коефіцієнти матриці в змішувач каналів наступним чином:

• select the R tab and then set the Rr, Rg & Rb values using the R, G and B input sliders
• select the G tab and then set the Gr, Gg & Gb values using the R, G and B input sliders
• select the B tab and then set the Br, Bg & Bb values using the R, G and B input sliders

За замовчуванням функція змішування у калібруванні кольору просто копіює вхідні [R G B] канали прямо на відповідні вихідні канали. Це еквівалентно множенню на матрицю ідентичності:

1┌ R_out ┐     ┌ 1  0  0 ┐      ┌ R_in ┐
2│ G_out │  =  │ 0  1  0 │   X  │ G_in │
3└ B_out ┘     └ 0  0  1 ┘      └ B_in ┘

Для більш інтуїтивного розуміння того, як поводяться повзунки змішування на вкладках R, G і B, розглянемо наступне:

• for the R destination channel, adjusting sliders to the right will make the R, G or B areas of the image more “red”. Moving the slider to the left will make those areas more “cyan”.
• for the G destination channel, adjusting sliders to the right will make the R, G or B areas of the image more “green”. Moving the slider to the left will make those areas more “magenta”.
• for the B destination channel, adjusting sliders to the right will make the R, G or B areas of the image more “blue”. Moving the slider to the left will make those areas more “yellow”.

елементи керування вкладок R, G, B

Кожна з вкладок R, G та B має наступні елементи керування:

вхідний R/G/B

Виберіть, наскільки вхідні канали R, G та B впливають на вихідний канал, що стосується відповідної вкладки.

нормалізувати канали

Встановіть цей прапорець, щоб нормалізувати коефіцієнти, щоб спробувати зберегти загальну яскравість цього каналу в кінцевому зображенні порівняно з вхідним зображенням.

вкладки яскравості та барвистості

Яскравість та барвистість (насиченість кольорів) пікселів у зображенні також можна регулювати на основі вхідних каналів R, G та B. Тут використовується той самий базовий алгоритм, який використовує модуль filmic rgb для зіставлення тонів (що зберігає співвідношення RGB) і для насиченості середніх тонів (що маніпулює ними).

алгоритм насиченості

Цей елемент керування дозволяє оновити алгоритм насиченості до нової версії 2021 року для редагувань, зроблених до darktable 3.6 – він не відображатиметься для редагувань, які вже використовують останню версію.

елементи керування вкладки барвистість

вхідний R/G/B

Регулює насиченість кольору пікселів на основі каналів R, G та B цих пікселів. Наприклад, регулювання повзунка вхідний R вплине на насиченість кольору пікселів, що містять багато “R”, більше, ніж пікселів, що містять лише невелику кількість “R”.

нормалізувати канали

Установіть цей прапорець, щоб спробувати зберегти загальну насиченість постійною між вхідними та вихідними зображеннями.

елементи керування вкладки яскравість

вхідний R/G/B

Регулює яскравість певних кольорів зображення на основі каналів R, G та B цих кольорів. Наприклад, регулювання повзунка вхідний R вплине на яскравість кольорів, що містять багато R-каналу, набагато більше, ніж кольорів, що містять лише невелику кількість R-каналу. При затемненні/освітленні пікселя зберігається співвідношення каналів R, G та B для цього пікселя, щоб зберегти відтінок.

нормалізувати канали

Установіть цей прапорець, щоб спробувати зберегти загальну яскравість постійною між вхідними та вихідними зображеннями.

вкладка сірий

Іншим дуже корисним застосуванням калібрування кольору є можливість змішування каналів між собою для отримання виходу у відтінках сірого – монохромного зображення. Виберіть вкладку сірий та встановіть повзунки R, G, B, щоб контролювати, наскільки кожен канал вносить вклад до яскравості виходу. Це еквівалентно наступному множенню матриць:

1СІРИЙ_вихід  =   [ r  g  b ]  X  ┌ R_вхід ┐
2                                 │ G_вхід │
3                                 └ B_вхід ┘

Коли йдеться про тони шкіри, відносна вага трьох каналів впливатиме на рівень деталізації зображення. Додавання більшої ваги каналу R (наприклад, [0,9, 0,3, -0,3]) забезпечить гладкі тони шкіри, тоді як підкреслення каналу G (наприклад, [0,4, 0,75, -0,15]) виявить більше деталей. В обох випадках канал B зменшується, щоб уникнути підкреслення небажаної текстури шкіри.

елементи керування вкладки сірий

вхідний червоний/зелений/синій

Виберіть, наскільки кожен з каналів R, G та B робитиме внесок в рівень сірого на виході. Зображення буде перетворено в монохромне, лише якщо три повзунки складатимуть якесь ненульове значення. Додавання більше B, як правило, виявляє більше деталей, а більше R, як правило, згладжує відтінки шкіри.

нормалізувати канали

Встановіть цей прапорець, щоб спробувати підтримувати загальну яскравість постійною при зміщеннях повзунків.

відображення кольору області зображення

The spot mapping feature is designed to help with batch-editing a series of images in an efficient way. In this scenario, you typically develop a single reference image for the whole batch and then copy&paste the development stack to all of the other images in the batch.

На жаль, колірна температура світла часто дещо змінюється між знімками, навіть у межах однієї серії, знятої в однакових умовах. Це може бути результатом того, що хмара проходить повз сонце при природному освітленні, або різного співвідношення між обарвленим відбитим світлом і основним світлом. Кожне зображення все одно потребує окремої тонкої корекції, якщо ви бажаєте ідеально рівномірного вигляду всієї серії, а це може зайняти багато часу та розчарувати.

Відображення кольору області зображення дозволяє визначити цільову хроматичність (відтінок і кольоровість) для певної області зображення (контрольного зразка), яку потім ви порівнюєте з такою ж цільовою хроматичністю в інших зображеннях. Контрольний зразок може бути як важливою частиною вашого об’єкта, яка повинна мати постійний колір, так і нерухомою та постійно освітленою поверхнею в серії зображень.

Процес відображення складається з двох кроків.

крок 1: встановіть ціль

Є два способи встановлення цільової кольоровості для контрольного зразка:

1. if you know or expect an arbitrary color for the control sample (for example, a gray card, a color chart, a product or a logo of a specified color), you can set its L, h and c values directly, in Lch derived from CIE Lab 1976 space,
2. if you simply want to match the development of your reference image, set the spot mode to measure, then enable the color picker (to the right of the color patch) and draw a rectangle over your control sample. The input column will then be updated with the L, h, c values of the control sample before the color correction, and the target column will show the resulting L, h, c values of the control sample after the current calibration setting is applied.

Якщо ви скинете значення L, h, c, значенням за замовчуванням буде нейтральний колір із 50% світлості (середньо-сірий) – це може бути корисно для швидкого встановлення середнього балансу білого будь-якого зображення. Якщо ви хочете зіставити контрольний зразок із нейтральним сірим, вам потрібно лише скинути повзунок кольоровості, оскільки налаштування світлості та відтінку не впливають на хроматичність нейтральних сірих.

Note that the target value is not reset when you reset the module itself, but is stored indefinitely in Ansel’s configuration and will be available on next launch as well as for the next image you develop.

Параметр врахувати змішування каналів дозволяє вам вибрати, де береться зразок цілі. Якщо вимкнено, цільовий колір вимірюється відразу після кроку CAT (Chromatic Adaptation Transform), який виконується перед будь-яким змішуванням каналів. Це означає, що якщо у змішувачі каналів діє калібрований профіль, цей профіль буде відкинуто. Якщо ввімкнено, цільовий колір вимірюється після кроків CAT і змішування каналів, включаючи будь-який калібрований профіль. Це рекомендований варіант для більшості випадків використання.

Примітка: Якщо ви визначаєте свою ціль із зразка сірої картки, ви повинні знати, що сірий зразок на калібраційних мішенях ніколи не є повністю нейтральним. Наприклад, Datacolor Spyder має злегка теплий сірий (відтінок = 20°, кольоровість = 1,2), тоді як X-Rite до 2014 року має холодніший, але більш нейтральний сірий (відтінок = 240°, кольоровість = 0,3) а X-Rite після 2014 року майже ідеально нейтральний (відтінок = 133°, кольоровість = 0,2). Загалом, не бажано зіставляти контрольний зразок з абсолютно нейтральною сірою мішенню, і насправді це неправильно, якщо використовувати сірі картки та кольорові мішені як контрольний зразок.

крок 2: відповідайте цілі

Коли ви відкриваєте нове зображення, режим області зображення автоматично скидається на корекція. Використовуючи піпетку кольорів, приєднану до колірного зразка, ви можете потім безпосередньо повторно вибрати контрольний зразок у новому зображенні. Належні налаштування освітлення, необхідні для того, щоб контрольний зразок відповідав збереженій хроматичності цілі, будуть автоматично обчислені, і налаштування буде оновлено під час тієї ж операції.

Для забезпечення узгоджених результатів параметр врахувати змішування каналів потрібно встановити так само, як і під час вимірювання цілі. Зауважте, що відповідність цілі визначає лише параметри освітлення, які використовуються в перетворенні хроматичної адаптації (CAT) – це не змінює налаштування змішувача каналів, оскільки калібрування виконується в інструменті калібрування за допомогою мішені. Однак налаштування змішувача каналів можна використовувати або відкидати при обчисленні налаштувань освітлення, залежно від цієї опції.

Цю операцію можна повторити стільки разів, скільки зображень у вашій серії, без подальшої роботи.

Примітка: Ідеальне узгодження контрольного зразка з цільовою кольоровістю все одно може не дати подібних результатів сприйняття, навіть якщо числа абсолютно однакові. Співвідношення яскравості між контрольним зразком та його оточенням, а також колірні контрасти в кадрі, змінять сприйняття кольорів у спосіб, який дуже важко моделювати. Щоб покращити відчуття щодо цієї проблеми, перегляньте ілюзію сірої полуниці .

отримання налаштувань за допомогою кольорової мішені

Оскільки мікшер каналів є по суті матрицею RGB (подібно до вхідного ICC профілю, який використовується для raw-зображень), його можна використовувати для підвищення точності кольору вхідного кольорового профілю за допомогою обчислень спеціальних налаштування калібрування кольору.

Ці обчислювані налаштування спрямовані на мінімізацію різниці кольорів між еталоном сцени та записом камери в певній ситуації освітлення. Це еквівалентно створенню загального кольорового профілю ICC, але тут він, натомість, зберігається як налаштування модуля, які можна зберегти як пресети або стилі для спільного використання та повторного використання між зображеннями. Такі профілі призначені доповнювати та вдосконалювати загальний вхідний профіль, але не замінювати його.

Ця функція може допомогти з:

• handling difficult illuminants, such as low CRI  light bulbs, for which a mere white balancing will never suffice,
• digitizing artworks or commercial products where an accurate rendition of the original colors is required,
• neutralizing a number of different cameras to the same ground-truth, in multi-camera photo sessions, in order to obtain a consistent base look and share the color editing settings with a consistent final look,
• obtaining a sane color pipeline from the start, nailing white balance and removing any bounced-light color cast at once, with minimal effort and time.

підтримувані мішені

Наразі користувачам не дозволяється використовувати власні мішені, але підтримується обмежена кількість перевірених калібраційних мішеней (від авторитетних виробників):

• X-Rite / Gretag MacBeth Color Checker 24 (pre- and post-2014),
• Datacolor SpyderCheckr 24 (pre- and post-2018),
• Datacolor SpyderCheckr 48 (pre- and post-2018).

Користувачам не рекомендується отримувати дешеві, “ноунеймові” мішені, оскільки незмінність кольорів між партіями не може гарантуватись при їх низьких цінах. Неточна перевірка кольорів лише знищить мету калібрування кольорів і, можливо, погіршить ситуацію.

Мішені IT7 та IT8 не підтримуються, оскільки вони навряд чи портативні та не практичні для використання на місці зйомки для спеціальних профілів. Ці мішені краще підходять для створення загальних кольорових профілів, виконаних із використанням стандартного освітлювача, наприклад, із Argyll CMS .

Note: X-Rite changed the formula of their pigments in 2014 and Datacolor in 2018, which slightly altered the color of the patches. Both formulas are supported in Ansel, but you should be careful to choose the correct reference for your target. If in doubt, try both and choose the one that yields the lowest average delta E after calibration.

передумови

Для того, щоб скористатися цією функцією, вам потрібно буде зробити пробний знімок підтримуваної мішені на місці, за відповідних умов освітлення:

• frame the chart in the center 50% of the camera’s field, to ensure that the image is free of vignetting,
• ensure that the main light source is far enough from the chart to give an even lighting field over the surface of the chart,
• adjust the angle between the light, chart and lens to prevent reflections and gloss on the color patches,
• for the best quality profile you should capture an image with the appropriate brightness. To achieve this, take a few bracketed images (between -1 and +1 EV) of your color checker and load them into Ansel, ensuring that all modules between color calibration and output color profile are disabled. Choose the image where the white patch has a brightness L of 94-96% in CIE Lab space or a luminance Y of 83-88% in CIE XYZ space (use the global color picker). This step is not strictly necessary – alternatively you can take a single image and apply the exposure compensation as recommended in the profile report.

Якщо умови освітлення наближаються до стандартного освітлювача від D50 до D65 (пряме природне світло, відсутність кольорового відбитого світла), знімок мішені може бути використаний для створення загального профілю, який підходить для будь-якого освітлювача денного світла, лише з невеликим регулюванням балансу білого.

Якщо умови освітлення є особливими і далекі від стандартних освітлювачів, знімок кольорової мішені може бути використаний лише як спеціальний профіль для знімків, зроблених в тих же умовах освітлення.

використання

Налаштування, які використовуються при калібруванні кольорів, залежать від вибраного простору CAT і від будь-яких параметрів кольору, визначених раніше в конвеєрі в модулях баланс білого та вхідний ICC профіль. Таким чином, результати профілювання (наприклад, коефіцієнти змішування каналів RGB) дійсні лише для жорсткого набору параметрів простору CAT, балансу білого та вхідного ICC профілю. Якщо ви хочете створити загальний стиль зі своїм профілем, не забувайте, що вам також потрібно буде включити налаштування з цих модулів.

Використовуйте наступний процес для створення пресету/стилю з вашим профілем:

1. Enable the lens correction module to correct any vignetting that might mislead the calibration,
2. On the bottom of the color calibration module, click on the arrow near the calibrate with a color checker label, to show the controls,
3. Pick the correct model and manufacturer of your color checker from the chart drop-down,
4. In the image preview, an overlay of the chart’s patches will appear. Drag the corners of the chart so that they match the visual references (dots or crosses) around the target, to compensate for any perspective distortion,
5. Click the refresh button to compute the profile,
6. Check the Profile quality report. If it is “good”, you can click on the validation button. If not, try changing the optimization strategy and refresh the profile again.
7. Save the profile in a preset or style, or simply copy & paste the module settings to all of the pictures taken under the same lighting conditions, from within the lighttable view or filmstrip.

Примітка: Вам не потрібно використовувати стандартну матрицю в модулі вхідний ICC профіль під час калібрування, але майте на увазі, що баланс білого за замовчуванням “як знято в камері” не буде працювати належним чином з будь-яким іншим профілем, і що вам доведеться завжди використовувати один і той же вхідний профіль, коли ви повторно використовуєте такі налаштування калібрування.

читання звіту про профіль

Звіт про профіль допомагає оцінити якість калібрування. Налаштування калібрування кольорів є лише оптимальною оптимізацією і ніколи не будуть 100% точними для всього спектру кольорів. Тому нам потрібно відстежувати “наскільки це неточно”, щоб знати, чи можна довіряти цьому профілю чи ні.

Погані профілі можуть трапитися і принесуть більше шкоди, ніж користі, якщо їх використовувати.

ΔE та звіт про якість

CIE ΔE 2000  (ΔE) використовується як сприймальна (перцептивна) метрика помилки між еталонним кольором зразків та кольором, отриманим після кожного кроку калібрування:

• ΔE = 0 means that there is no error – the obtained color is exactly the reference color. Unfortunately, this will never happen in practice.
• ΔE = 2.3 is defined as the Just Noticeable Difference (JND).
• ΔE < 2.3 means that the average observer will not be able to tell the difference between the expected reference color and the obtained color. This is a satisfactory result.
• ΔE > 2.3 means that the color difference between the expected reference and the obtained color is noticeable for the average observer. This is unsatisfactory but sometimes unavoidable.

Звіт про якість відстежує середнє та максимальне ΔE на вході модуля (перед тим, як щось робити), після кроку хроматичної адаптації (лише баланс білого) та на виході модуля (баланс білого та змішування каналів). На кожному кроці ΔE має бути нижчим, ніж на попередньому кроці, якщо все відбувається за планом.

дані профілю

Дані, сформовані в процесі профілювання, містять матрицю RGB 3×3 і виявлений освітлювач. Вони виражаються в просторі адаптації CAT, визначеному на вкладці CAT, і надаються на випадок, якщо ви хочете експортувати ці коефіцієнти до іншого програмного забезпечення. Якщо виявленим освітлювачем є денне світло або чорне тіло, матриця має бути досить загальною та повторно використовуваною для інших освітлювачів типу денного світла та чорного тіла з додаванням невеликого регулювання балансу білого.

нормалізаційні значення

Це налаштування, які слід установити як є для параметрів експозиція та корекція рівня чорного в модулі експозиція, щоб отримати якнайменшу помилку у своєму профілі. Цей крок є необов’язковим і корисним лише тоді, коли потрібна гранична точність, але пам’ятайте, що він може спричинити від’ємні значення RGB, які будуть відсічені в різних точках конвеєру.

накладання

Накладання мішені відображає диск у центрі кожного кольорового зразка, який представляє очікуване еталонне значення цього зразка, проектованого в простір RGB дисплея. Це допомагає візуально оцінити різницю між еталонним та фактичним кольором, не турбуючись про значення ΔE. Ця візуальна підказка буде надійною, лише якщо ви встановите модуль експозиція так, як зазначено в нормалізаційних значеннях звіту про профіль.

Після калібрування профілю деякі квадратні зразки будуть перекреслені на тлі однією або двома діагоналями:

• patches that are not crossed have ΔE < 2.3 (JND), meaning they are accurate enough that the average observer will be unable to notice the deviation,
• patches crossed with one diagonal have 2.3 < ΔE < 4.6, meaning that they are mildly inaccurate,
• patches crossed with two diagonals have ΔE > 4.6 (2 × JND), meaning that they are highly inaccurate.

Цей візуальний зворотний зв’язок допоможе вам налаштувати компромісний варіант оптимізації, щоб перевірити, які кольори є більш-менш точними.

покращення профілю

Оскільки будь-яке калібрування – це просто пошук того, що “найкраще підходить” (за допомогою методу зважених найменших квадратів), неможливо мати всі зразки в межах нашого допуску ΔE < 2,3. Тому буде потрібний певний компроміс.

Параметр ціль оптимізації дозволяє визначити стратегію оптимізації, яка намагається підвищити точність профілю в одних кольорах за рахунок інших. Доступні такі опції:

• none: Don’t use an explicit strategy but rely on the implicit stategy defined by the color checker manufacturer. For example, if the color checker has mostly low-saturation patches, the profile will be more accurate for less-saturated colors.
• neutral colors: Give priority to grays and less-saturated colors. This is useful for desperate cases involving cheap fluorescent and LED lightings, having low CRI. However, it may increase the error in highly-saturated colors more than not having any profile.
• saturated colors: Give priority to primary colors and highly-saturated colors. This is useful in product and commercial photography, to get brand colors right.
• skin and soil colors, foliage colors, sky and water colors: Give priority to the chosen hue range. This is useful if the subject of your pictures is clearly defined and has a typical color.
• average delta E: Attempt to make the color error uniform across the color range and minimize the average perceptual error. This is useful for generic profiles.
• maximum delta E: Attempt to minimize outliers and large errors, at the expense of the average error. This can be useful to get highly saturated blues back into line.

Незалежно від того, що ви робите, стратегії, що сприяють низькому середньому ΔE, як правило, мають вищий максимальний ΔE, і навпаки. Крім того, сині кольори завжди є найскладнішим кольоровим діапазоном, щоб отримати правильність, тому калібрування зазвичай в гіршому випадку переходить до захисту синіх за рахунок всього іншого, або всього іншого за рахунок синіх кольорів.

Простота отримання належного калібрування залежить від якості освітлювача сцени (завжди слід віддавати перевагу денному світлу та освітлювачам з високим CRI), якості основного вхідного ICC профілю, корекції рівня чорного, встановленої в модулі експозиція, але в першу чергу від математичних властивостей масиву фільтрів сенсора камери.

перевірка профілю

Можна скористатися кнопкою перевірка колірного простору (перша зліва, внизу модуля), щоб виконати одиничне обчислення ΔE еталону калібраційної мішені щодо виходу модуля калібрування кольору. Це можна використовувати наступними способами:

1. To check the accuracy of a profile calculated in particular conditions against a color checker shot in different conditions.
2. To evaluate the performance of any color correction performed earlier in the pipe, by setting the color calibration parameters to values that effectively disable it (CAT adaptation to none, everything else set to default), and just use the average ΔE as a performance metric.

застереження

Можливість використання стандартних освітлювачів CIE та інтерфейсів на основі CCT (корельованої температури) для визначення кольору освітлювача залежить від правильності значень за замовчуванням для стандартної матриці в модулі вхідного ICC профілю, а також коефіцієнтів RGB в модулі балансу білого.

Деякі камери, особливо камери Olympus та Sony, мають несподівані коефіцієнти балансу білого, які завжди роблять виявлену CCT (корельовану температуру) недійсною навіть для законних освітлювачів сцени денного світла. Ця помилка, швидше за все, виникає через проблеми зі стандартною матрицею вводу, яка взята з Adobe DNG Converter.

Полегшити цю проблему можна, якщо екран комп’ютера відкалібрований для освітлювача D65, використовуючи такий процес:

1. Display a white surface on your screen, for example by opening a blank canvas in any photo editing software you like
2. Take a blurry (out of focus) picture of that surface with your camera, ensuring that you don’t have any “parasite” light in the frame, you have no clipping, and are using an aperture between f/5.6 and f/8,
3. Open the picture in Ansel and extract the white balance by using the spot tool in the white balance module on the center area of the image (non-central regions might be subject to chromatic aberrations). This will generate a set of 3 RGB coefficients.
4. Save a preset for the white balance module with these coefficients and auto-apply it to any color RAW image created by the same camera.