טמפרטורת צבע וכיול – חלק ראשון

מה זה כיול, ומדוע צריכים את זה?rn סיפורינו מתחיל עם תעשיית הדפוס והגרפיקה. במוצרים רבים חשוב היה מאוד הגוון של ...

7:00
  /  
08.09.2005
  

בתחום הדפוס הנושא מוּכָּר מאוד ובמיוחד בדפוס הממוחשב. דמיינו פרסומת שנראית מושלמת ע"ג המסך ועל גבי הנייר כרומו היקר, ניראית שונה לחלוטין…

rnמערכות כיול מיועדות לוודא שכל המסלול אליו אנו מכוונים ישתמש באותם גווני צבע בדיוק.

rnכמובן שכיול אינו רק קיים בתחום הצבעים בקולנוע הביתי, כי אם בתחומים שונים ומשונים. כיול יכול להתייחס לגיאומטריה (כך שתחום ההקרנה הוא בדיוק 16:9 ללא כל עיוות), contrast/brightness (כך שאף גוון כהה או בהיר לא יעלם מעינכם המדקדקת), וכן COLOR TEMPERATURE וכן גאמה.

rnעבור חובבי הקולנוע הביתי, המסע התמידי הוא לראות (או לשמוע) את מירב הפריטים באופן שמדמה ככל הניתן את מה שהבמאי או העורך ראו כאשר יצרו את הסרט. לכן, אבן הבוחן שלנו יהיה תמיד כיצד ניתן להגיע לנקודת היעד הזו.

rnכיולים ראשונים של CONTRAST ו-BRIGHTNESS ניתנים לביצוע עם תבניות בדיקה (TEST PATTERNS) מסוגים שונים, תוך שימוש בעין הצופה. לעומת זאת, כמעט בלתי אפשרי לכוון את גרף הגאמה וגווני הצבע ללא ציוד נלווה.

rnללא ספק ראיתם קיר של טלויזיות (למשל בחנויות החשמל השונות), כאשר כל טלויזיה מכוונת באופן שונה. למען האמת, כל אחת מהן לא היתה מכוונת כראוי, אם כי היו כאלה שהצבעים היו כל כך בוהקים או כל כך לא טבעיים שזה ממש זעק לשמיים…

rnכולנו רוצים לראות את הצבעים המקוריים כפי שהם נמצאים על גבי הדיסק DVD שלנו. מדוע חברות הטלויזיה לא מספקות לנו מסכים שמסוגלים להציג את הצבעים "נכון" – בצורה כזו שכל הטלויזיות נראות זהה כאשר הן בחנות?

rnובכן, פתרון התעלומה בגוף השאלה, כל יצרן רוצה שהמסך שלו יבלוט למרחק וימשוך את העין. לכל אחד רעיונות משלו כיצד לבלבל אתכם ולגרום לכם לחשוב ברגע הראשון שאכן זה המסך המוצלח ביותר מבין כולם. מן הסתם הדבר דורש כיול גרוע במיוחד – צבעים בוהקים מדי וצעקניים, קונטרסט חזק במיוחד ו-BRIGHTNESS נמוך…

rnהבעיה מציקה במיוחד כאשר יש צורך אמיתי ליצור קיר עם מסכים זהים בכיולם (למשל מיצרנים שונים). "קיר טלויזיה" שאנחנו רואים מאחורי קרייני החדשות מדגימים עד כמה קשה ליצור מסכים זהים עד כדי כך שהם יראו כמסך אחיד אחד.

rnבמקרנים ובמסכים דקים המצב גרוע שבעתיים. שם מסתמכים על נתונים כגון CONTRAST RATIO, יחס חוזק האור בין השחור לבין הלבן במסך. בכדי להגיע ליחס גבוה, יש צורך להקריב את דיוק הצבעים – ואכן בכל מקרן ופלאזמה באמת המערכת מכויילת לתת את יחס הקונטרסט הטוב ביותר ולא את הצבעים המדוייקים ביותר.

rnהציוד הדרוש בכדי להביא מקרן או מסך מסויים לכדי דיוק בגוונים אינו זול, והידע הדרוש בכדי להפעילו גם אינו פשוט. אירגון בשם ISF, מחנך ומלמד אנשים טכנים לכייל מקרנים ומסכים דקים תוך שימוש בציוד אשר נבדק לטובת נושא זה.

rnציוד זה מסוגל למדוד את חוזק התאורה וכן את כל אחד מגווני הצבע הבסיסיים שמרכיבים את התמונה. תחילה, חשוב למדוד את צבעי היסוד של המערכת. דבר זה ניתן לביצוע בשילוב עם TEST PATTERNS המיועדים לכך.

rnבדיקה נפוצה לבדיקת דיוק הכיול היא בדיקת ה-GRAYSCALE. בדיקה זו בודקת את גווני הצבע השונים לאורך ציר חוזק התאורה. ציר זה נמדד ביחידות IRE. בעיקרון, 0IRE הוא השחור המוחלט (כאשר יש מקומות שבהם 7.5IRE הוא בעצם נקודת האפס) ו-100IRE הוא הלבן המוחלט. יש לציין שניתן להגיע ל-IRE שלילי במצבים מסויימים (מוגדר עד 30IRE-) וכאשר מוצר מסויים נותן תאורה חזקה מ-100IRE הדבר מכונה "HOT", כאשר הדבר נהוג לעיתים במקרני CRT אשר היו מסוגלים לטפל בסיגנלים מסוג זה.

rnבתהליך ה-GRAYSCALE CALIBRATION, עלינו לבדוק שבכל אחת מ-11 נקודות הביניים (0IRE, 10IRE, 20IRE, 30IRE, 40IRE, 50IRE, 60IRE, 70IRE, 80IRE, 90IRE, 100IRE) קיים לנו בעצם צבע לבן טהור.

rnהצבע שאנו רואים על המסך עובר תהליכים רבים בדרך משלב הצילום, העריכה, השידור והתצוגה. בכל שלב יש לשמור על צבעים "נכונים" (או לפחות עקביים) ככל הניתן. הבסיס לכך הוא גרף ה-CIE כפי שאנו רואים אותו בראש הדף. על גביו אנו יכולים לשרטט, עבור כל תצוגה, את צבעי היסוד של המסך הזה. השרטוט המתקבל נראה כמשולש המורכב על גבי הגרף.

rnטווח הצבעים אותו יכול המסך להציג, אם כן, נתחם בתוך שלושת הקודקודים ששרטטנו על גבי גרף ה-CIE. המשולש אינו סימטרי, פשוט מכיוון שהעין האנושית רגישה מאוד לצבע הירוק (הוא מהווה 71.52% מהתפיסה שלנו של "לבן"), בעוד שהאדום פחות חשוב (הוא מהווה 21.26%) וכחול הכי פחות חשוב לראיה שלנו (7.22% בלבד).

rnבכדי להבין מהו לבן, יש צורך לעבור לתחום אחר – אסטרופיזיקה. לפני שנים רבות גילה פלאנק את התופעה כי גוף שחור אשר מחומם לחום מסויים ייצור אור בגוון מסויים, ככל שהחום עלה, הגוון של האור – התדר שלו, השתנה. בהמשך ניתן היה לחשב את הטמפרטורה של גופים חלליים לפי חישוב המהירות שלהם והגוון של האור שאותו הם מפיקים. הטמפרטורה המחושבת היא ביחידות קלווין אשר בשימוש נרחב בפיזיקה.

rnמכיוון שמקור מרבית גופי התאורה בזמנו התבססו על גופים חמים (נורת הליבון, למשל), בתחום כיול הצבע, אימצו את השיטה והגדירו את גווני הצבע באופן זהה. כמובן שיש מספר שיטות אחרות למדוד צבע, כגון שיטות PANTONE.

rnהגוון 6500K הוא מיוחד מכיוון שהוא זה שנבחר, ברוב המקרים כצבע הלבן האבסלוטי. גוון זה שווה ערך ל- אור שמש ביום בהיר.

rnגווני ה-COLOR TEMPERATURE מוגדרים בד"כ כך:



  • 5000-5400K יום בהיר מאוד

  • 6000-7500K אור יום

  • 8000-10000K אור יום עם כיסוי עננים

  • 3200-7000K תאורה פלורסנטית

  • 2500-2900K תאורת מנורת ליבון (טונגסטאן) רגילה

  • 2000-3000K האור בעת זריחה או שקיעה

rnהלבן שלנו (בד"כ מסומן כ-D65, אות למקבילות שלו ל-6500 מעלות קלווין) מסומן במערכת על ידי המיקום האבסלוטי שלו בתוך גרף ה-CIE. העין מסוגלת להתאים את עצמה לסטיות קטנות, אך עקביות. אולם העין האנושית מאוד דיסקרימיננטית בתחום ההשוואה של הצבעים ומסוגלת להבחין מיד בהבדלים בין "לבנים שונים" (אשר כולם מסומנים כ"לבן" כשהם עומדים בפני עצמם).

rnמכיוון שיש לשמור על עקביות בצבעים בכל השרשרת שעומדת בין המצלמה ועד למסך שלנו – נקבעו מספר שיטות לקביעת טווח הצבעים אשר בעצם מהווים את התקן לפיו כל השרשרת תעבוד. במקרה שלנו בישראל, התקן הוא חלק מהתקן של PAL ומהווה בעצם את משולש הצבעים המסויים בו כולם עובדים: המצלמה באולפן, מערכת ההקלטה, מערכת העריכה, מערכות השידור, הממיר והתצוגה שלנו.

rnבמסכים ביתיים גוון ה-COLOR TEMPERATURE יקבע אם הלבן יהיה אדמדם (כלומר טמפרטורה נמוכה) או כחלחל (טמפרטורה גבוהה). מרבית המסכים מכויילים כיום לתת תמונה כחלחלה יותר (תמונה חמה יותר מבחינת הטמפרטורה שלה), בכדי להגיע ליחס קונרטסט גבוה.

rnכמובן שעקומת טמפרטורת הצבע משתנה עבור כל חוזק של אור. לכן, נהוג למדוד את הטמפרטורה ב-11 נקודות כאשר מטרתינו היא להגיע לקו שטוח סביב היעד שלנו – illuminant D65 (הנקודה הלבנה של CIE – מוגדר כ- 6504K). יש לציין שמספר זה קרוב למדי לערך של הלבן בבתי הקולנוע – D5400K +600/-200K. בד"כ הממוצע בבתי הקולנוע נוטה להיות קרוב ל-6000 מע' קלווין.

rnכאמור, אירגון IMAGE SCIENCE FOUNDATION (או ISF) מלמד אנשים כיצד ניתן לכייל מסכים ומקרנים ל-D65. כמובן שלא מספיק רק לכייל כל רמה מבחינת הצבע שלה, חשוב גם להבין שרמת התאורה שהמסך מציג בכל נקודה גם חשוב – הדבר קובע, הלכה למעשה, את עקומת הגאמה.

rnבשוק קיימים כיום מספר סנסורים שונים ומערכות תוכנה בכדי לערוך את המדידות הדרושות ובכדי לעזור בכיול. כיום יש שני סוגי מכשירי מדידה שונים – קולורימטר, וספקרופוטומטר / ספקטרורדיומטר. הקולורימטר דומה במידת מה למצלמה (בד"כ יש בה דפיוזר של אור ומספר חיישנים פשוטים – בד"כ דיודות רגישות לאור) אשר מסוגלת, על ידי שימוש בפילטרים שונים, למדוד את עוצמות כל אחד מצבעי היסוד. ספקטרופוטומטר יקר בהרבה ומסוגל למדוד בעצם את תדרי האור עצמם. בד"כ הוא שובר את האור למרכיביו, תוך שימוש בהולוגמה שמשמשת כמעין פריזמה, ומשתמש במספר רב של חיישנים – עד כמ-100, בכדי להגיע לתוצאות מדוייקות במיוחד. במרבית המקרים, קולורימטר מספיק טוב למרבית טכנולוגיות התצוגה המוכרות לנו, אם כי המומחים בד"כ מחזיקים סנסור אחד מכל סוג ליתר ביטחון.

rnההבדל העיקרי בין הסנסורים הוא סוגי הפילטרים ואופן העבודה שלהם מול סוגי המסך השונים. עיקר הבעיה היא בהבדל בין תצוגות שעובדות במודולציה (כלומר, הפיקסלים מהבהבים באופן שגורם לנו לחשוב שהם במצב של 30% תאורה) לבין תאורה קבועה (כמו LCD) או כזו שמשלבת בין השניים (CRT כוללת תאורה ישירה, אבל בכל זאת מהבהבת…).

rnאופן הבדיקה מחייב חושך מוחלט בכדי למנוע מ-"רעש סביבתי" מלהפריע למדידות. כל סוג חיישן איטי או מהיר לפי תכונותיו. ההבדל העיקרי בין החיישנים הוא בתגובה שלהם לתאורה נמוכה (מתחת ל-20IRE). בטווח הזה, COLORIMETER בד"כ יתקשו להגיע לתוצאות טובות בגלל רעש הוידאו מהסנסור. התקדמות בטכנולוגיה של CCD ו-CMOS משפרת את התחום, אך עדיין יש קשיים בגוונים אלה.

rnהחברה הידועה ביותר בתחום הכיול היא חברת MILORI אשר כיום היא חלק מחברת COLORVISION שהיא חלק מחברת DATACOLOR… המוצר שלה הוא המוביל בתחום ונקרא COLOR FACTS. לתוכנה יחודיות בכמה תחומים – היא אחת הראשונות שהתמקדה לא רק בכיול מסכי מחשב (כאמור, חשוב ביותר בתעשיית הדפוס) אלא גם בתחום הקולנוע הביתי. בארה"ב, מרבית המכיילים של ISF משתמשים במערכת COLORFACTS, כאשר העלויות לכיול כזה יכולות להגיע לכמה מאות דולרים לביקור של טכנאי מאומן בנושא. טכנאי כזה בד"כ יערוך מדידות על המסך, ילמד אותו על בוריו (כל תצוגה ושגעונותיה) ויגיע קרוב ככל הניתן לקו אופקי ישר סביב D65. עלות מערכת כזו בד"כ נעה סביב כמה אלפי דולרים, כאשר הייחוד של COLORFACTS הוא לא רק בתחום המדידות כי אם גם בתחום הכיול הממוחשב. התוכנה עושה שימוש ב-TEST PATTERNS מדיסקים סטנדרטים (AVIA/DVE) בכדי לעזור לאיש המכייל לבצע את עבודתו באופן אופטימאלי.

rnמערכות פשוטות יותר (כגון מערכת SMART) עובדות על בסיס סנסור פשוט יותר ופילטרי צבעים ולוקחות זמן רב בהרבה להגיע לתוצאות סבירות, אולם מספר המערכות שמתחרות ב-COLORFACTS כיום גדלות והולכות עם הגברת המודעות למשמעות של כיול צבעים בתחום הקולנוע הביתי. ההבדלים בין התוכנות יכולות לעזור או להקשות על המדידה ועל שיפור המצב, אם כי דיוק המדידה נקבע אך ורק על ידי דיוק החיישן בלבד.

rnהחבילה של COLORFACTS מרשימה ביותר. האריזה היא מזוודה BRUSHED ALUMINUM יוקרתית:



המזוודה כוללת את התוכנה, את הסנסור, בסיס (עבור מעמד TRIPOD שניתן לעשות בו שימוש עבור מקרנים), פילטר כחול (עבור קליברצית חוזק צבע) ומדריך.







rnrnrnמאמר זה נכתב על ידי עפר לאור


7:00
  /  
8.9.2005
  

1