Kalibracja matrycy w tanim laptopie - Blog Graficzne.pl

Kalibracja matrycy w tanim laptopie

0

Poddać kalibracji można każdy monitor czy ekran laptopa, jednak efekty zależne będą od jakości matrycy, zwłaszcza jej możliwości wyświetlania określonej przestrzeni barw. Zasadniczo kalibrowanie matrycy laptopa polega na wygenerowaniu profilu ICC z zawartymi zmiennymi dla składowych RGB, które zapisywane są do tablicy LUT karty graficznej.

Profil barwny jest plikiem o rozszerzeniu .icc (określonym normami ogłoszonymi przez International Color Consortium), który będzie wykorzystywany przez zarządzanie kolorem systemu operacyjnego i oprogramowanie graficzne. Znajdują się w nim informacje dotyczące punktu bieli, krzywej gamma oraz przestrzeni barw. W przypadku kalibracji programowej znajdą się tam także zmienne dla tablicy LUT karty graficznej. W zależności od typu i jakości posiadanej matrycy – taki zabieg powinien przynieść w rezultacie w miarę poprawne wyświetlanie przestrzeni barw przez ekran laptopa.

Informacje zawarte w plikach z profilami barwnymi wykorzystywane są przez system zarządzania barwą niejako do „tłumaczenia” oprogramowaniu edycyjnemu, jakich kolorów ma użyć do wyświetlenia na monitorze np. zdjęcia stworzonego aparatem cyfrowym. – tłumaczą specjaliści EIZO na stronie producenta. Dokładnie do tego samego celu służą profile barwne papierów i materiałów drukarskich (np. atramentów) – umożliwiają systemowi CMS (Color Management System) symulację na ekranie monitora kolorów uzyskanych na wydruku.

Same profile kolorystyczne mogą być dostarczone przez producentów sprzętu lub producentów materiałów drukarskich, jednak wartości zapisane w plikach uśrednione są na podstawie wykonanych przez producenta pomiarów kilkudziesięciu egzemplarzy urządzeń, co w wielu przypadkach wyklucza ich użycie w profesjonalnych zastosowaniach. Stąd też po wielokroć konieczne staje się samodzielne wykonanie kalibracji i profilowania w oparciu o posiadany sprzęt.

Warto wspomnieć również, że kalibracja programowa monitora/laptopa zmienia sygnał na poziomie karty graficznej, podczas gdy kalibracja sprzętowa powoduje, że korekta sygnału zachodzi na tablicy LUT monitora. Co więcej, w przeciwieństwie do kalibracji programowej, termin „kalibracja sprzętowa”, odnosi się w większości przypadków do zaawansowanych monitorów graficznych (np. seria ColorEdge marki EIZO) umożliwiających trwałe zapisanie wartości pomiarów w tablicy LUT monitora.

Dlaczego powinno się kalibrować wyświetlacz monitora lub laptopa?

Ogólnie rzecz ujmując: dlatego, aby wyświetlanie kolorów przez ekran było możliwie najbardziej zbliżone do tego, co znajduje się w pliku produkcyjnym (np. RAW, tif, etc.). Kalibracja to regulacja ekranu monitora lub matrycy laptopa w taki sposób, aby wyświetlany obraz zgodny był z zadanymi parametrami jasności, temperatury punktu bieli oraz krzywą gamma (gradacja odcieni). Posiadając świadomość, że kolory na monitorze odwzorowują kolory projektu precyzyjnie, można kontrolować dosłownie każdy aspekt obrazu. To z kolei przełoży się na prawidłowe wyświetlenie kolorów projektu przez inne osoby. 

Oprogramowanie do kalibracji w większości przypadków pozwala na wykonie walidacji kalibracji oraz na  ocenę równomierności i jakości matrycy. W przypadku laptopów bardzo często okazuje się, że matryca ma problemy z wyświetlaniem niektórych barw z uwagi na zbyt małą wielkość gamutu (przestrzeni barw) matrycy w laptopie, zwykle to ok. 60%-80% przestrzeni sRGB. Tak mały gamut wyklucza wykorzystanie laptopa w profesjonalnych zastosowaniach gdzie odwzorowanie barw jest szczególnie ważne.

W przypadku laptopów występuje również problem z prawidłową adjustacją wyświetlacza w trakcie kalibracji z powodu braku możliwości zmian składowych RGB, czego efektem jest brak możliwości zmiany natywnej temperatury punktu bieli matrycy.

TN, IPS, OLED

Możliwość wyświetlania barw zależy od jakości i typu matrycy ekranu laptopa. Najpowszechniej spotykane są wyświetlacze „Twisted Nematic” oznaczane skrótem „TN”. Ich zasadniczą zaletą jest krótki czas reakcji przekładający się na brak efektu smużenia. Do wad z kolei zaliczyć można niedostateczny kontrast, słabe odwzorowanie kolorów i czerni, a szczególnie wąskie kąty widzenia (wynoszące najwyżej kilkadziesiąt stopni). Spoglądając pod niewielkim kątem na ekran zaopatrzony w ten typ matrycy, okazuje się że kolorystyka zaczyna się zmieniać, spada kontrast – co też dyskwalifikuje ten typ matrycy w zastosowaniach graficznych.

Graficy z pewnością zwrócą uwagę za to na matryce „In-Plane Switching” (IPS), których zasadniczą zaletą duża szersza paleta barw, jaką mogą wygenerować, potrafiąca w wielu modelach pokryć w pełni przestrzeń barwną sRGB. IPS cechuje jednak dłuższy, niż w TN czas reakcji, przez co w obrazach o dużej dynamice, może być zauważalny efekt smużenia. W wielu IPS’ach da się również dostrzec widoczne pod kątem srebrzenie obrazu, nie jest to jednak uciążliwa dysfunkcja, wpływająca szczególnie na komfort pracy z tym rodzajem matrycy.

Matryce OLED to z kolei – prawdopodobnie ze względu na wysoką cenę – wciąż dość rzadko spotykana opcja. Wydaje się, że dzięki znakomitemu kontrastowi i bezkonkurencyjnej głębi kolorów (nieporównywalnym kompletnie z matrycami TN i IPS) jest to matryca wprost stworzona dla grafików, choć z drugiej strony zaawansowane projekty i tak wymagać będą wykorzystania środowiska zaopatrzonego w jeden lub kilka monitorów komputerowych.

„Niebieska poświata”?

Mnóstwo laptopów z zainstalowanym systemem posiada ustawioną fabrycznie zbyt chłodną temperaturę kolorów, zazwyczaj od 7000 do 8500 Kelwinów. To właśnie dzięki niej, klasyczna, niebieska tapeta Windows wydaje się być tak nasycona. Tymczasem temperatura barwowa bieli monitora powinna zawierać się w przedziale pomiędzy 5500K a 6500K, gdzie wartość 5500K to biel „ciepła”, nieco żółtawa, a 6500K to biel chłodna przypisana do standardu sRGB. Zasadą jest przy tym, że wraz ze wzrostem temperatury barwowej, biel robi się coraz bardziej „chłodna, a kiedy temperatura barwowa maleje, to biel robi się coraz „cieplejsza”.

Oczywiście wiele laptopów można sprofilować manualnie, za pomocą opcji znajdujących się w panelu karty graficznej, lecz siłą rzeczy, nie będzie to działanie zbyt dokładne. Co więcej, system nie poda użytkownikowi żadnych wskazówek, dotyczących stanu matrycy, jej słabych stron, na podstawie których użytkownik będzie w stanie ocenić, które wartości powinien wyregulować szczególnie starannie.

Kalibrujemy Lenovo IdeaPad 320

Ideapad 320 to laptop dedykowany zastosowaniom biurowym. Model, jaki mieliśmy do dyspozycji, posiada zintegrowana kartę graficzną Intel’a oraz dedykowaną, dodatkową kartę NVidia 2GB. Kalibrację przeprowadziliśmy za pomocą urządzenia X-Rite i1 Display PRO i dołączonego do niego oprogramowania. Produkt dostępny jest w naszym sklepie (aktualnie z promocją z Nik Collection 2018): https://graficzne.pl/p1994,x-rite-i1display-pro-nik-collection-2018.html

W pierwszych krokach oprogramowanie kalibrujące rozpoznaje typ podświetlenia matrycy. Warto sprawdzić czy typ podświetlenia został dobrany prawidłowo. Szczegółowe dane matrycy odnaleźć można w internecie, w naszym przypadku mamy do czynienia z ledowym, 6-bitowym (bez FRC) wyświetlaczem TN o jasności 220 cd/m², kontrastem 500:1, wąskimi kątami widzenia (45/45/20/40), ale – co ważniejsze – z dość wąską przestrzenią kolorów, wynoszącą zaledwie 262 tys., tj. 45% przestrzeni barw CIE1931 (specjalna paleta barw skonstruowana przede wszystkim pod kątem postrzegania barw przez ludzkie oko). Bez wątpienia nie jest więc to wyświetlacz nadający się do zastosowań graficznych.

Postanowiliśmy sprawdzić, jak ekran zareaguje na proces kalibracji. Punkt bieli, luminancję i kontrast pozostawiliśmy natywne (czyli w zakresie oferowanym przez wyświetlacz), zaś gammę na poziomie 2.20 (jest to gamma typowa, dedykowana działaniom z programami graficznymi).

Na karcie pól pomiarowych wybraliśmy zestaw 462 elementów (są jeszcze zbiory small i medium). Ilość pól testowych ma wpływ na dokładność przeprowadzonych pomiarów. Im liczniejszy zbiór pól pomiarowych, tym bardziej precyzyjna informacja, z wyświetlaniem których kolorów monitor ma problemy.

Rezultatem pomiarów są wykresy i profil kolorystyczny ICM (zapisaliśmy go w wersji 4, z uwagi na fakt,  że w laptopie zainstalowano Windows 10; dla poprzednich wersji systemu profil powinien być zapisany w wersji 2.), zawierający skorygowane dane wyświetlania. Przy natywnym punkcie bieli 7058K i jasności 217 cd/m2 poziom głębokości czerni pozostawia wiele do życzenia. Dzieje się tak za sprawą jakości matrycy i jej zbyt dużej jasności.

Warto wspomnieć również, że przed wykonaniem kalibracji, sprzętowy poziom jasności matrycy (za pomocą przycisków) został ustawiony na maksymalny. Regulacja w tym modelu laptopa jest skokowa, obejmuje 5 stopni regulacji. Ponowiliśmy test w oparciu o te same kryteria, jednak sprzętowo zmniejszyliśmy jasność. Początkowo do 2/3 skali. Wyniki pomiarów są następujące:

CCT: 6894
BL: 1.118
Luminancja: 40
Kontrast: 35.631:1

Przy trzeciej próbie, gdzie ograniczyliśmy jasność o 1/5 skali:

CCT: 7018K
BL: 1.118
Luminancja: 147
Kontrast: 131.369:1

W porównaniu do typowego monitora przy jasności ok. 120K, punkt czerni powinien zawierać się w przedziale 0,15 – 0,25. Zmiana jasności przed wykonaniem kalibracji ma wpływ na głębokość czerni i kontrast). Mimo wykonania tych czynności wartości głębi czerni nie zmieniły się, z czego też płynie finalny wniosek, że matryca Lenovo świeci szczególnie jasno, co przekłada się na jakość wyświetlanego obrazu. Przyznać przy tym należy, że po wykonanej kalibracji i zastosowaniu zapisanego profilu, została ograniczona ilość wyświetlanego niebieskiego koloru, nieco zwiększona ilość czerwieni i zieleni. Poprawiła się liniowość, a szarości przestały posiadać siny odcień i stały się bardziej ciepłe.

W czwartym podejściu postanowiliśmy skalibrować matrycę z zadaną temperaturą barwy bieli D65, typową dla prac prowadzonych w przestrzeni sRGB, np. webdesigningu, Rezultat przedstawia się następująco:

CCT: 6542K
BL: 0,813
Luminancja: 140
Kontrast: 171.989:1

Na wykresie krzywych korekcji widzimy inne ułożenie dla kanału niebieskiego. Zajście z punktem bieli do ok 6500K automatycznie spowodowało ograniczenie poziomu niebieskiego który został zdegradowany do ok 224 poziomu.  Bez zmiany punktu bieli krzywa dla kanału niebieskiego osiągała 256 poziom. 

Podsumowanie

Kalibrując laptop musimy iść na kompromis. Najlepszy efekt osiągniemy nie zmieniając natywnego punktu bieli matrycy. Będziemy mieć chłodne barwy ale dość prawidłowe odzwierciedlenie kolorów dla natywnego punku bieli z prawidłowymi przejściami tonalnymi. Najlepiej zanim kupimy laptop sprawdzić jakie parametry ma matryca którą producent zastosował w danym modelu. Najważniejsze dla nas to: Typ matrycy – IPS, Pokrycie z sRGB na poziomie minimum 90% (im więcej tym lepiej) i natywny punkt bieli jak najbliższy D65 (6506K). Alternatywą dla kiepskiej matrycy będzie tylko zakup dobrego monitora, który podłączymy do laptopa.

Podziel się tym ze znajomymi.

Zostaw komentarz