?

Log in

No account? Create an account
Профилирование цифровых камер. DNG профили и их отличия от ICC. Применение Colorchecker 24. - Фотокузница [entries|archive|friends|userinfo]
Фотокузница

[ userinfo | информация о сообществе ]
[ archive | архив публикаций ]

Links
[Links:| Правила Теги Избранное Полезное Сокращения ]

Профилирование цифровых камер. DNG профили и их отличия от ICC. Применение Colorchecker 24. [Aug. 19th, 2011|01:00 am]
Фотокузница

fotoforge

[dmitry_novak]
[Tags|]




   Сразу скажу: субъективный цвет останется за пределами данной публикации. Это задача с бесконечным множеством решений, и писать об этом пока не берусь. 
   Я сегодня хочу поговорить о колориметрически точном воспроизведении цвета.


Зачем вообще нужен точный цвет?

   Для каждой сцены помимо множества субъективно приятных цветовых вариаций существует лишь одно колориметрически точное решение, когда спектрографические данные о свете, излучаемом и отраженном от объектов реального мира (цветовые стимулы), получают наиболее точное численное выражение в рамках отдельно взятого цветового пространства.
   Плюс в том, что, это решение единственное и может быть в каждом конкретном случае принято как стандарт и точка отсчета.

   В жизни это можно сравнить например с водой. Вода может иметь разные привкусы, запахи, посторонние элементы и примеси. Но существует лишь единственная химическая формула воды: H2O. Для точных опытов используют дистиллированную воду, состав которой проверен, улучшен и приближен к этой формуле.

   Так и с цветом — при колориметрическом подходе его точность можно не только легко и доступно проверить инструментально, но и улучшить. Как и химически чистая вода, точный цвет ведет себя ПРЕДСКАЗУЕМО.

   Даже в том случае, когда нет цели получить точный цвет, колориметрически корректные данные облегчают обработку. Во-первых, наличие референсного цвета дает нам надежную базу, которой мы манипулируем уже по своему усмотрению — где-то оставляем естественный цвет, где-то меняем его по вкусу. Во-вторых, стандартизация цветовоспроизведения позволяет более эффективно автоматизировать обработку, применяя пресеты и экшены.

   Рекламная фотосъемка — одна из наиболее частых ситуаций, при которых нужно точное воспроизведение цвета. Заказчику не важен мой личный субъективный взгляд на цвет его товара. Ему нужно получить в каталоге абсолютно точный референс, который бы не вводил в заблуждение покупателя.


Почему заводские профили в камере и конвертерах не работают как надо?

   Почему производители камер и RAW-конвертеров не могут изготовить в «тепличных» условиях корректные профили, чтобы получать точный цвет одной лишь установкой баланса белого?

   Проблем здесь лично мне видится несколько:

   Первая проблема носит сугубо маркетинговый характер — производители избегают применения в камере радикальных коррекций цвета с помощью встроенных профилей, поскольку при этом сильно растет уровень шумов и постеризация.
Увидеть, к чему приводит сильная коррекция, можно на примере Picture Style от Кэнона — с нейтральным профилем небо чище, чем с профилем Landscape:



   Вторая проблема состоит в том, что по разным причинам полноценного CMS в камере нет. Те же Picture Style у Кэнона по сути профилями не являются, они представляют собой некое подобие пресетов Selective color.

   Третья проблема заключается в том, что в ПРИНЦИПЕ невозможно построить идеальный универсальный профиль, который бы одинаково хорошо работал при любом освещении. Здесь проявляют себя всякого рода нелинейности, обязанные своим появлением спектральным особенностям источников света (см. мою статью о спектрах и люминесцентных лампах).

   Четвертая проблема в цветопередаче оптики. Недавно я купил в студию 70-200 2.8 L на замену такому же (своему старому), и новый оказался заметно контрастнее и холоднее, хотя это одинаковые объективы. Понятно, что один профиль не может дать корректную картинку для любой оптики, а баланс белого не решит проблемы.

   Таким образом, главный вывод здесь будет таким: стандартное ICC профилирование работает преимущественно для тех параметров съемки, при которых была снята референсная мишень для калибровки. Изменение источника света, баланса белого, экспозиции и даже объектива может сделать профиль непригодным.

   Тем не менее, профилирование камеры (и желательно для каждого сочетания условий освещения и параметров съемки) является единственным методом, дающим результат. Иных способов получить точный цвет НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Это нужно усвоить и больше не страдать фигней, пытаясь пипеткой накликать правильные цвета.


DNG profile — новое слово в профилировании цифровых камер. Отличия DNG от ICC.

   До появления DNG профилей с цифровыми камерами долгое время использовался стандарт ICC. В чем его принципиальные минусы?

   Во-первых, ICC ориентирован на работу с пиксельным изображением уже после демозаика, т.е. на модификацию обработанной, "проявленной" картинки, а не на коррекцию входных RAW данных перед конвертером.
  Во-вторых, все цветовые трансформации и гамма-кривая в ICC применяются скопом, что в случае с RAW-данными помешало бы дальнейшим настройкам кривой яркости, восстановлению светов и пост-обработке.
   В-третьих, для ICC не установлено стандартов входного цветового пространства.
   По этим причинам ICC-профили камер обычно привязаны к конкретному конвертеру и должны учитывать специфику его алгоритмов.
  В-четвертых, ICC-профиль состоятелен на 100% лишь для той точки белого (условий освещения и оптики), для которой он был создан.

   DNG-профили избавлены от этих недостатков. Они ориентированы на раздельное и последовательное применение селективных коррекций, цветовых таблиц, матриц и гамма-кривой и на коррекцию входной информации еще до демозаика.

   Такой подход во-первых позволяет более бережно сохранить тональный диапазон, но, главное, делает профиль практически не привязанным к конкретным условиям съемки и RAW-конвертеру.

   Еще одно выгодное отличие DNG-профиля в том, что при его создании может использоваться два снимка мишени, сделанные при освещении с разной цветовой температурой, что позволяет в дальнейшем более точно интерполировать параметры коррекции для цветовых температур, лежащих между этими двумя значениями. Такой профиль называется Dual Illuminant profile, он более точен и универсален, чем сделанный по одиночному снимку мишени.


Построение и использование DNG-профиля.

   Профиль содержит в себе информацию о том, как нужно корректировать входящее изображение, чтобы его численные показатели соответствовали некому референсу, образцу, эталонные цвета которого заведомо известны.
В качестве такого образца используются цветовые таблицы (иначе — плашки, патчи).

   Одна из самых известных и часто используемых таблиц — Colorchecker 24, по образцу которой выпускаются плашки разных размеров.



   Таблица состоит из 24-х цветных патчей, запечатанных специальными красителями, цвета которых колориметрически выверены и стандартизованы. Каждая плашка соответствует одному из объектов реального мира. Первые две — цветам кожи, далее — небо и трава и т.д. Нижний ряд патчей отображает нейтрали разной плотности.

   В качестве референсной мишени я использую X-Rite Colorchecker Passport, удобное компактное решение, состоящее из мини-версии Colorchecker 24, серой карты и дополнительной плашки с основными цветами для коррекций в пространстве HSL и тонкой настройки баланса белого.




Важно правильно снять тестовую мишень. Желательно под прямым углом, на ней не должно быть бликов (этому отчасти способствует матовость краски), и, разумеется, мишень должна быть нормально экспонирована (без вылетов в области белого патча и без недодержки):




   После съемки специальная программа либо сам конвертер (как в случае с RPP) анализирует входящее RAW-изображение, замеряет численные параметры патчей, соотносит их с эталонными значениями, хранящимися у нее в базе и формирует набор коррекций, который собственно и является профилем.

   Если требуется построить более точный и универсальный профиль для разных цветовых температур, то программе можно «скормить» два снимка таблицы, сделанные под разным светом. В этом случае коррекция для промежуточных температур будет более точной. Как уже говорилось выше, такой профиль будет называться Dual Illuminant profile.

   Для построения DNG профиля можно воспользоваться Adobe DNG Profile Editor или же решением от самого X-Rite (то и другое бесплатно и доступно для скачивания с сайтов Adobe и X-Rite соответственно).

   Любопытно, что программы дают несколько отличающиеся результаты:




   Можно заметить, что профиль от Adobe получается больше по весу файла (количеству информации), но лучше ли по цветопередаче — еще вопрос, особенно глядя на красные патчи. С чем это связано, мне пока что не удалось выяснить, но на всякий случай, памятуя о некачественных встроенных профилях от Adobe Labs, я отдаю предпочтение «родному» софту, надеясь, что они лучше знают свои собственные мишени, чем Adobe.

   Обе вышеописанные программы работают с форматом DNG, в который нужно предварительно сконвертировать исходный RAW с мишенью. Для конвертации используется бесплатная утилита Adobe DNG Converter. Остальные же файлы фотосессии конвертировать в DNG необязательно.

   Построенный профиль сохраняется в общую папку для пользовательских профилей, где его увидят и Lightroom, и ACR.
Теперь, если открыть другую фотографию из серии и выбрать для нее построенный профиль, мы увидим, как она изменится.

Примерно так выглядит полный цикл работы с колорчекером и Adobe Lightroom:




Что делать с настройками конвертера после выбора профиля?

   Открытым остается вопрос о первичных настройках конвертера по части кривой контраста, яркости, экспозиции, баланса белого. Документация к Colorchecker и к программам для профилирования не дает однозначного ответа. Не даёт и дать не может в принципе.

   Нам привычно, что традиционное ICC профилирование выводит некие абсолютные цветовые координаты для каждого пикселя, то есть на выходе может быть только единственно верный вариант, и это дает абсолютную простоту и точность решения в случае например со сканированным изображением, но, как мы уже говорили выше, плохо применимо к RAW-данным.

   DNG-профиль не дает абсолютных цветовых координат. Он вводит относительную коррекцию на уровне «сразу после матрицы», поручая дальнейшую обработку конвертеру. При этом, в отличие от ICC, применимого лишь после дебайера и дающего «истину в последней инстанции», DNG дает более качественное сырье для конвертера, но не предоставляет численно точных абсолютных значений.

   Иными словами, DNG-профиль описывает в основном относительные селективные коррекции между эталонными значениями патчей и тем, что «увидела» камера на уровне до «проявки» в конвертере.

   Поэтому настройки баланса белого, кривой контраста, экспокоррекции, насыщенности, восстановления светов и т.д. при DNG-профилировании всегда остаются на совести пользователя. Впрочем, для баланса белого в колорчекере имеется референсный патч (а в colorchecker passport — даже несколько патчей разной степени теплоты).


DNG-профили в сложных условиях освещения

   Профилирование с помощью Colorchecker не только исправляет особенности цветопередачи конкретной камеры и объектива, компенсируя попутно недостатки встроенных профилей конвертеров, но также очень хорошо работает с кадрами, сделанными при сложном освещении, особенно под люминесцентными лампами, там, где не помогает простая настройка баланса белого.

   В качестве иллюстрации приведу пример пользователя Botik с форума foto.ru. Александр использует в работе RPP (Raw Photo Processor), который имеет встроенные средства для создания профиля по колорчекеру.

   Съемка велась в спортивном зале со сложным освещением. Так выглядит мишень до (вверху) и после (внизу) применения профиля. Очевидны улучшения по всем патчам:




   А вот так выглядят реальные кадры из описанной фотосъемки (соответственно до и после). Отлично выправились скинтоны, перчатки стали вменяемого цвета, пропала «болезнь зеленых волос», которая так досаждает при съемке людей под люминесцентными лампами:





О степени универсальности DNG-профиля

   Единожды построенный профиль можно использовать повторно для других фотосессий. При этом важно помнить, что:

а) цветовая температура может быть любой, но наибольшая точность достигается, когда профиль построен по мишени, снятой в тех же условиях освещения. Нужно учитывать, что спектр источника света описывается не только температурой (о спектрах см развернутую статью в моем блоге)

б) для разных камер, даже если это камеры одной модели, но разного времени выпуска, коррекции могут быть разными

в) профиль компенсирует цветопередачу конкретного объектива, для разной оптики целесообразно строить разные профили.


ICC профилирование камеры по Colorchecker 24

   Несмотря на то, что ICC профили для цифровой камеры крайне ограничены в последующем использовании, в отдельных случаях, когда условия съемки и оптика неизменны, можно построить и ICC профиль. Собственно, если например съемка ведется в JPEG или используется конвертер, не поддерживающий DNG-профили, то иных вариантов у нас просто нет.
В этом случае JPEG с мишенью можно скормить например программе ProfileMaker:



   Созданный профиль нужно положить в системную папку (в Windows — windows/system32/spool/drivers/color, на Mac OS — Юзернейм/Library/ColorSync), а после этого применить его к изображению:



   После этого целесообразно конвертировать изображение в стандартный рабочий профиль (sRGB или aRGB).
Эта последовательность может быть записана как Action и автоматически исполняться при открытии файлов, что значительно облегчит потоковую съемку-обработку.


LinkReply

Comments:
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
[User Picture]From: gengri
2011-08-19 05:08 am (UTC)
Спасибо, нашел на ebay несколько экземпляров.
(Reply) (Thread)
From: prostozhe
2011-08-19 06:10 am (UTC)
А можно ссылочки? Заинтересовали цены
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: trikster82
2011-08-19 06:27 am (UTC)
Спасибо! Как-же в тему. Буквально 2 дня назад гуглил эту тему и приобрел колорчекер.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmmedia
2011-08-19 07:46 am (UTC)
Хотел тебе ссылку кинуть, но смотрю, ты уже сам всё нашёл :)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: tsukasa
2011-08-19 07:19 am (UTC)
Сразу скажу: субъективный цвет останется за пределами данной публикации.

и вас достали эти «зачем мне точный цвет, я всё покрашу как мне надо» 8))
Колорчекер мне подарил один хороший человек 8) Теперь всегда с собой, хотя бывает забываю воспользоваться...
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-08-19 07:26 am (UTC)
Я считаю, что каждый волен выбирать стиль работы сам. Но объяснить перимущества точного цвета как точки отсчета в любом виде обработки я обязан.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: lateonomen
2011-08-19 07:37 am (UTC)
Спасибо за статью!

ColorChecker Passport отличная вещь, я долго думал как потратить подарок в один из фото-магазинов (в котором редко что покупаю),
в результате приобретя именного его. Нужно было еще раньше это сделать.

Удобства при обработке серии фотографий трудно недооценить.
Цена конечно немного кусается, но для более серъезного подхода к фотографии имеет смысл потратиться.
Срок жизни у него якобы всего пару лет, так что бережное обращение крайне рекомендуется для продления срока эксплуатации.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-08-19 07:43 am (UTC)
Руками за патчи не хватать, после использования держать захлопнутым :) прослужит лет пять без ухода цветов :)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: vladimirmozhaev
2011-08-19 07:49 am (UTC)
По ходу статьи я понял, что DNG-профолирование возможно только в конвертере RPP. А при использовании других RAW-конвертеров (LR, DPP) можно использовать только ICC-профиль, созданный при помощи ColorChecker Camera Calibration.

Чую, что в голове бардак по этому вопросу. А хочется порядка.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-08-19 08:15 am (UTC)
Colorchecker camera calibration создает DNG профиль, который можно использовать в ACR и Lightroom.
RPP имеет собственный средства для профилирования на основе бесплатных библиотек Argyll.
"Чистое" ICC профилирование например в Profile Maker используется в тех случаях, когда работа ведется с уже конвертированной картинкой, а не RAW-данными.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: alukshin
2011-08-19 08:27 am (UTC)
Спасибо, хорошоя статья :)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: fly_sky
2011-08-19 10:05 am (UTC)
Спасибо!
Как раз недавно искал информацию о профилях камер.
Хорошая статья.
(Reply) (Thread)
From: ex_maxxgol
2011-08-19 11:25 am (UTC)
спасибо за статью!
умучался с убитым от закатов и от зеленых крон деревьев цветом лица, испытываю огромные трудности при выправлении цвета таких фот
подумывал о серой карте, но как я понимаю, серой картой отделаться не получится
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-08-19 11:53 am (UTC)
Серая карта не поможет, это правда.
Поможет ли Колорчекер - вопрос, его еще нужно будет правильно поставить, чтобы поймать нежелательные рефлексы от зелени например.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kamandre
2011-08-19 11:30 am (UTC)
Спасибо. Хорошая статья. Но насколько получаемые цвета соответствуют "реальным" вопрос остается открытым.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-08-19 11:51 am (UTC)
Что такое "реальный цвет"?
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
From: genn_b
2011-08-20 04:45 am (UTC)
Хорошая статья. Дидактическая подача понравилась.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: ljournalist_bot
2011-08-20 01:24 pm (UTC)
Поздравляем! Ваш пост был отобран нашими корреспондентами и опубликован в сегодняшнем выпуске ljournalist'а.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: starcheko
2011-08-20 02:08 pm (UTC)
Спасибо за статью. Мне СС24 достался случайно и я так и не смог разобраться во всех аспектах. А эта статья отлично всё объясняет.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: kashalot
2011-08-20 10:49 pm (UTC)
Что-то не смог найти ссылку на скачивание аналога Adobe DNG Profile Editor от X-Rite. На сайте X-Rite вообще не нашёл опций скачать софт, который там присутствует. Как хоть эта программа называется? Может, не там смотрел? Ссылочкой не поделитесь?
За статью - огромное спасибо!!!
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: kashalot
2011-08-20 10:56 pm (UTC)
Кстати, а кроме RPP есть ещё RAW-конвертеры, имеющие встроенные средства для создания профиля по колорчекеру, или он один такой уникальный? И есть ли отличия в результатах калибровки непосредственно с помощью конвертера, и программами от Adobe и X-Rite?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dogvile
2011-08-21 08:18 pm (UTC)
Лайтрум с бесплатным плагом от Иксрайт
(Reply) (Parent) (Thread)
From: totally_psyched
2011-09-02 04:31 pm (UTC)
Получается приходится каждый раз заново фотографировать passport, если меняются условия съёмки? Например, приехал фотографировать поле с подсолнухами, сделал кадр с passport, потом пошёл в лес - ещё раз делать passport снимать?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dmitry_novak
2011-09-02 05:54 pm (UTC)
Потому что, несмотря на то, что DNG профиль теоретически пригоден для разного ББ, наибольшая точность достигается при соответствии спектрального состава света, при котором были сняты и колорчекер, и сами фотографии.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>