Inovace testovací metodiky LCD monitorů
14.3.2012, Pavel Kovač, článek
Dnešním dnem upravujeme metodiku měření LCD monitorů Používáme novou a přesnější kolorimetrickou sondu. Upravujeme měření odezvy, které zohledňuje OverDrive a celkově je metodika komplexnější.
Kapitoly článku:
- Inovace testovací metodiky LCD monitorů
- Popis metodiky pro měření odezvy
- Bodové hodnocení monitorů v článcích
- Problém zvaný "jas LCD"
Vylepšená metodika měření barev
Aktualizováno 14.3.2012: Od nynějška budeme měřit pomocí zcela nové sondy x-rite i1 Display Pro, která je oproti té dosavadní z roku 2007 citlivější v tmavých odstínech, a tak měří přesněji např. kontrast. Samotná kalibrace barev bude prováděna pomocí 478 barevných vzorků, díky čemuž bude vytvořený profil přesnější a ve výsledku může monitor podávat po kalibraci ještě lepší výsledky.
Nová kolorimetrická sonda x-rite i1 Display Pro.
Měření kvality barev budeme provádět pomocí jiného softwaru (basICColor) a s jiným barevným vzorkem. Tím si lépe ukážeme, jak na tom monitor doopravdy je.
Takto vypadá nový graf měření barev. V podstatě je stejný jako ten dřívější, akorát se měří jiný barevný vzorek, který dle zkušeností vychází trochu drsněji pro monitory. Vždy změříme barevné odchylky pro všechny režimy a uvedeme graf. Hned tak budete mít přehled, jaký režim použít pro optimální zobrazení barev.
Tím, že je nová sonda přesnější v tmavých odstínech, můžeme s její pomocí měřit i průsvity u okrajů monitoru. Sonda má samozřejmě určitou velikost, a tak se nedostaneme do úplných rohů monitorů, ale stále je to lepší než fotografie. Foto však ponecháme pro zachycení jemných detailů v průsvitech.
Nově také uvedeme obrazec rozdílů před a po kalibraci. Nebude se sice na nás už usmívat slečna, ale obraz bude mít větší vypovídající hodnotu. Levé/horní hodnoty jsou upravené po kalibraci a pravé/dolní jsou před kalibrací.
Celkově tedy nová metodika přinese kvalitnější ICC profily (díky většímu počtu vzorků) a také možnost měření libovolného zařízení včetně např. displejů telefonů apod. To dřív nebylo možné z důvodu omezení softwaru.
Zobrazení gamutu zůstane nezměněno. Pouze v případě potřeby bude znázorněný i CIE 1976 diagram. Obvykle totiž naprosto stačí pro přehled CIE 1931, který je už zavedený u grafiků a tiskařů.
Procentuální hodnocení monitorů v oblasti barev zůstává nezměněno.
Pro zájemce tu necháváme popis metodiky měření barev z roku 2007:
Měření barev z roku 2007
Dosud jsme měřili barvy pouze okem a skutečnost jsme se snažili co nejvěrohodněji zachytit fotoaparátem. Tato metoda však skrývá značná úskalí, jelikož nelze přesně odlišit drobné rozdíly, jelikož oko není dokonalý orgán a nechá se lehce ošálit. Proto je tu technika, která měří vždy stejně a vždy stejně přesně. K tomu nám v našich recenzích dopomůže optická sonda x-rite Eye-One Display 2 (Samsung ji přidává ke svým LCD monitorům XL20 disponujícím LED podsvícením).
Tato sonda patří ke špičce, co se kvality a přesnosti týče, a používá ji nejedno DTP studio u nás i v celém světě. Pokud chcete kalibrovat a měřit barvy, tak v podstatě nemáte ani jinou možnost, protože ostatní sondy jsou obvykle méně kvalitní, mají horší software apod. Tuto sondu prodává řada výrobců pod různým označením (i takové společnosti jako LACIE a EIZO používají tuto sondu), vždy jde ale o hardwarově stejné zařízení s trochu pozměněným softwarem.
Optická sonda na měření barev
Pomocí této sondy jsme schopni zkalibrovat monitor a hlavně změřit odchylku dE (delta E). Odchylka dE vyjadřuje, jak rozdílná je změřená barva od reálného požadavku. Představme si situaci, kdy monitor má zobrazit např. pleťovou barvu, ale protože není dostatečně kvalitní a není zkalibrován, zobrazí např. pleťovku příliš zbarvenou do modra. Právě odchylka dE vyjádří, jak moc je ona pleťovka nereálná. Nyní víme, co dE znamená, ale nevíme, jaké hodnoty jsou přípustné. Musíme si uvědomit, že vždy bude zobrazovaná barva trochu odlišná od reálu, a tak je třeba si zavést hodnoty, které např. budeme považovat za ideální.
V běžné praxi se považují jakékoli hodnoty pod 1 za bezproblémové, kdy je lidské oko nemá šanci rozeznat. Hodnoty od 1 do 2 se pokládají za výtečné a spokojí se s nimi i profesionální grafici. Hodnoty od 2 do 3 jsou dostatečné, ale grafici již mohou nadávat a barvy nebudou přesné. Cokoli nad 3 je už znatelně odlišné od reálu a pro profi práci naprosto nedostatečné. Běžné monitory s TN technologií mají průměrnou odchylku dE klidně kolem 8 a více. Proto je třeba pro plnohodnotnou práci s monitorem vždy provést kalibraci. U obyčejných monitorů se lze spokojit s ruční kalibrací pomocí nějaké reálné fotografie a zkrátka v menu postupně upravujete barvy, dokud začnou vypadat relativně dobře. Samozřejmě tato metoda nedokáže zázraky a obvykle si zkalibrujete jen některé barvy a ostatní dost ustřelí.
Odchylku dE zaneseme do grafu a spočteme průměrnou odchylku, jež bude směrodatná pro výsledné bodové hodnocení.
Monitor XYZ před a po kalibraci
Nějak takto může vypadat graf odchylky dE. Modře je znázorněna odchylka zkalibrovaných barev a červeně odchylka nezkalibrovaných barev. Všimněte si, že některé barvy jsou i po kalibraci dost jinde a s reálem nemají mnoho společného. Na druhou stranu celkově je odchylka daleko lepší a ve výsledku obraz vypadá o poznání lépe. Po této kalibraci se vytvoří profil, který se aplikuje do systému a automaticky se spouští po startu.
Přesnost barev ale není vše a hodně záleží na gamutu, tedy na tom, jak velký barevný prostor dokáže monitor zobrazit. Dnes se velmi často používá sRGB barevný prostor, který sice není zrovna ideální pro grafiky, ale pro běžné použití dostačuje. Pak existuje barevný prostor Adobe RGB, který více respektuje lidský zrak. Díky sondě máme možnost přesně změřit, jaký barevný prostor zaujímá daný monitor po kalibraci. I tuto skutečnost zaznamenáme do diagramu.
V diagramu jsou znázorněny 3 barevné prostory. První je již zmiňovaný sRGB (čerchovaná čára), druhý je Adobe RGB (čárkovaná čára), který pokrývá výrazně větší barevný prostor v zeleno-azurové barvě. Poslední je barevný prostor testovaného monitoru. Bod D65 představuje barvu deního světla v severní a západní Evropě (denní osvětlení), jež odpovídá teplotě 6500 K. Tento bod je na diagramu znázorněn jen z principu, zároveň se díky němu lépe v diagramu zorientujete. Jednoduše řečeno: čím větší barevný prostor monitor dokáže zobrazit, tím lépe.
Dalším testem bude ukázka před a po kalibraci, kdy bude na testovaný obrázek aplikován vytvořený ICC profil. Je však třeba mít na paměti, že na vašem monitoru se zobrazí barvy jinak než na testovaném monitoru, a proto vždy pouze sledujte, jak velké rozdíly jsou v dané barvě. Čím větší rozdíl, tím víc monitor potřeboval zkalibrovat. Na vašem monitoru může zkalibrovaný obrázek naopak vypadat o něco hůř. Výsledek může vypadat nějak takto:
První je obrázek před kalibrací a druhý je po kalibraci. Schválně jsem umístil proužky z barvami do jiné polohy vůči fotografii, aby bylo lepší srovnání. Všimněte si znatelně lépe podané šedé barvy, která již není tak studená, také modrá barva je výrazně odlišná a vypadá přirozeněji.
Sondou budeme také měřit maximální a minimální hodnotu jasu bílého bodu. To jistě uvítají noční tvorové, kteří pracují v temných místnostech a vadí jim příliš jasné LCD.
K recenzi budeme připojovat i ICC profil, který vám může usnadnit kalibraci monitoru. Je však třeba pamatovat, že daný profil se vztahuje jen ke konkrétnímu modelu a neposkytne tak kvalitní seřízení barev jako na testovaném kusu. Každý monitor je totiž trochu jiný, a tak nás nekamenujte, když profil třeba na váš monitor moc nesedí. Dost častý je také jev, kdy např. výrobce inovuje panel a pak je profil zcela k ničemu a může naopak uškodit. Proto vždy alespoň trochu spoléhejte na vlastní oči, které dost prozradí. Pokud se vám bude barevný profil zdát divný, raději jej vůbec nepoužívejte.
Konec popisu metodiky z roku 2007.
Dosud jsme měřili barvy pouze okem a skutečnost jsme se snažili co nejvěrohodněji zachytit fotoaparátem. Tato metoda však skrývá značná úskalí, jelikož nelze přesně odlišit drobné rozdíly, jelikož oko není dokonalý orgán a nechá se lehce ošálit. Proto je tu technika, která měří vždy stejně a vždy stejně přesně. K tomu nám v našich recenzích dopomůže optická sonda x-rite Eye-One Display 2 (Samsung ji přidává ke svým LCD monitorům XL20 disponujícím LED podsvícením).
Tato sonda patří ke špičce, co se kvality a přesnosti týče, a používá ji nejedno DTP studio u nás i v celém světě. Pokud chcete kalibrovat a měřit barvy, tak v podstatě nemáte ani jinou možnost, protože ostatní sondy jsou obvykle méně kvalitní, mají horší software apod. Tuto sondu prodává řada výrobců pod různým označením (i takové společnosti jako LACIE a EIZO používají tuto sondu), vždy jde ale o hardwarově stejné zařízení s trochu pozměněným softwarem.
Optická sonda na měření barev
Pomocí této sondy jsme schopni zkalibrovat monitor a hlavně změřit odchylku dE (delta E). Odchylka dE vyjadřuje, jak rozdílná je změřená barva od reálného požadavku. Představme si situaci, kdy monitor má zobrazit např. pleťovou barvu, ale protože není dostatečně kvalitní a není zkalibrován, zobrazí např. pleťovku příliš zbarvenou do modra. Právě odchylka dE vyjádří, jak moc je ona pleťovka nereálná. Nyní víme, co dE znamená, ale nevíme, jaké hodnoty jsou přípustné. Musíme si uvědomit, že vždy bude zobrazovaná barva trochu odlišná od reálu, a tak je třeba si zavést hodnoty, které např. budeme považovat za ideální.
V běžné praxi se považují jakékoli hodnoty pod 1 za bezproblémové, kdy je lidské oko nemá šanci rozeznat. Hodnoty od 1 do 2 se pokládají za výtečné a spokojí se s nimi i profesionální grafici. Hodnoty od 2 do 3 jsou dostatečné, ale grafici již mohou nadávat a barvy nebudou přesné. Cokoli nad 3 je už znatelně odlišné od reálu a pro profi práci naprosto nedostatečné. Běžné monitory s TN technologií mají průměrnou odchylku dE klidně kolem 8 a více. Proto je třeba pro plnohodnotnou práci s monitorem vždy provést kalibraci. U obyčejných monitorů se lze spokojit s ruční kalibrací pomocí nějaké reálné fotografie a zkrátka v menu postupně upravujete barvy, dokud začnou vypadat relativně dobře. Samozřejmě tato metoda nedokáže zázraky a obvykle si zkalibrujete jen některé barvy a ostatní dost ustřelí.
Odchylku dE zaneseme do grafu a spočteme průměrnou odchylku, jež bude směrodatná pro výsledné bodové hodnocení.
Monitor XYZ před a po kalibraci
Nějak takto může vypadat graf odchylky dE. Modře je znázorněna odchylka zkalibrovaných barev a červeně odchylka nezkalibrovaných barev. Všimněte si, že některé barvy jsou i po kalibraci dost jinde a s reálem nemají mnoho společného. Na druhou stranu celkově je odchylka daleko lepší a ve výsledku obraz vypadá o poznání lépe. Po této kalibraci se vytvoří profil, který se aplikuje do systému a automaticky se spouští po startu.
Přesnost barev ale není vše a hodně záleží na gamutu, tedy na tom, jak velký barevný prostor dokáže monitor zobrazit. Dnes se velmi často používá sRGB barevný prostor, který sice není zrovna ideální pro grafiky, ale pro běžné použití dostačuje. Pak existuje barevný prostor Adobe RGB, který více respektuje lidský zrak. Díky sondě máme možnost přesně změřit, jaký barevný prostor zaujímá daný monitor po kalibraci. I tuto skutečnost zaznamenáme do diagramu.
V diagramu jsou znázorněny 3 barevné prostory. První je již zmiňovaný sRGB (čerchovaná čára), druhý je Adobe RGB (čárkovaná čára), který pokrývá výrazně větší barevný prostor v zeleno-azurové barvě. Poslední je barevný prostor testovaného monitoru. Bod D65 představuje barvu deního světla v severní a západní Evropě (denní osvětlení), jež odpovídá teplotě 6500 K. Tento bod je na diagramu znázorněn jen z principu, zároveň se díky němu lépe v diagramu zorientujete. Jednoduše řečeno: čím větší barevný prostor monitor dokáže zobrazit, tím lépe.
Dalším testem bude ukázka před a po kalibraci, kdy bude na testovaný obrázek aplikován vytvořený ICC profil. Je však třeba mít na paměti, že na vašem monitoru se zobrazí barvy jinak než na testovaném monitoru, a proto vždy pouze sledujte, jak velké rozdíly jsou v dané barvě. Čím větší rozdíl, tím víc monitor potřeboval zkalibrovat. Na vašem monitoru může zkalibrovaný obrázek naopak vypadat o něco hůř. Výsledek může vypadat nějak takto:
První je obrázek před kalibrací a druhý je po kalibraci. Schválně jsem umístil proužky z barvami do jiné polohy vůči fotografii, aby bylo lepší srovnání. Všimněte si znatelně lépe podané šedé barvy, která již není tak studená, také modrá barva je výrazně odlišná a vypadá přirozeněji.
Sondou budeme také měřit maximální a minimální hodnotu jasu bílého bodu. To jistě uvítají noční tvorové, kteří pracují v temných místnostech a vadí jim příliš jasné LCD.
K recenzi budeme připojovat i ICC profil, který vám může usnadnit kalibraci monitoru. Je však třeba pamatovat, že daný profil se vztahuje jen ke konkrétnímu modelu a neposkytne tak kvalitní seřízení barev jako na testovaném kusu. Každý monitor je totiž trochu jiný, a tak nás nekamenujte, když profil třeba na váš monitor moc nesedí. Dost častý je také jev, kdy např. výrobce inovuje panel a pak je profil zcela k ničemu a může naopak uškodit. Proto vždy alespoň trochu spoléhejte na vlastní oči, které dost prozradí. Pokud se vám bude barevný profil zdát divný, raději jej vůbec nepoužívejte.
Konec popisu metodiky z roku 2007.
Co nová metodika přinese vám, čtenářům
Hlavní je daleko přesnější a jednoznačné určování barevného podání. V diagramu gamutu dobře vyčtete velikost barevného prostoru, který monitor dokáže zobrazit. Dívejte se tedy na velikost a polohu onoho trojúhelníku - čím více se bude přibližovat Adobe RGB, tím lépe. Samozřejmě může přijít monitor, který bude mít barevný prostor větší než Adobe RGB. V takovém případě to bude opravdu výtečný model. Odchylka dE ukáže kvalitu barev v porovnání s realitou, což je pro spoustu lidí důležitější než barevný gamut. Je však třeba tato dvě měření zkombinovat a přihlížet k oběma.
Inovace hodnocení barev
Díky přesným číslům se dají odlišit i jemné rozdíly v panelech. Nejdůležitější je odchylka dE u nezkalibrovaného monitoru. Dalším faktorem bude dE zkalibrovaného monitoru, která však už bude mít nižší váhu. Poslední bude rozsah gamutu.
Průměrná odchylka dE >= 1 znamená 100 %, přičemž s rostoucím dE se procenta snižují až k 0 % při dE=6. Hodnoty před kalibrací mají váhu 5, hodnoty po kalibraci mají váhu 3. Na první pohled se to nejspíše zdá trochu nelogické, ale musíme si uvědomit, že téměř všichni uživatelé kalibraci pomocí sondy neprovádějí.
Do hodnocení se také projeví gamut, kde 100 % představuje plné Adobe RGB, 50 % patří sRGB barevnému prostoru. Mezi těmito hodnotami se lineárně interpoluje. Výsledná hodnota dE má váhu 3 a gamut váhu 2. Z těchto hodnot se vypočte průměr a uvede se jako výsledné hodnocení barev. Gamut se počítá jako plocha onoho trojúhelníku a nezohledňuje se poloha jednotlivých bodů. Obvykle se totiž výrobci přibližují sRGB (ve většině případů), nebo Adobe RGB u profi sféry, a tak není třeba si s tímto lámat hlavu.
U teoretického monitoru uvedeného v tomto článku vychází průměrná dE nezkalibrovaného 2,58 a zkalibrovaného 1,054. V procentech pro naše hodnocení to tedy znamená 79,7 % pro odchylku dE. V gamutu je monitor na 85 %, což ve výsledku dává 81,9 % skóre v barvách.
Tímto jsme si určili přesná kritéria pro určování procentuálního hodnocení. Nic nám nebrání v započetí nových a ještě kvalitnějších testů. Pokud máte nějaké připomínky k této metodice, směřujte je do diskuze pod článkem.
V dalších kapitolách jsou popsány zbývající části naší testovací metodiky včetně popisu systému vyhodnocování výsledků (3. kapitola).
