دو دلیل برای کالیبره کردن نمایشگر

اولین دلیل، هماهنگی وسایل مختلف است. فرض کنید منظره‌ای روی نمایشگر شما به تصویر کشیده شده و قصد چاپ آن را دارید. اگر نمایشگر کالیبره نباشد، رنگ عکس پرینت شده با تصویر روی نمایشگر یکسان نخواهد بود. بنابراین باید وسایلی مثل دوربین عکاسی و فیلم‌برداری، نمایشگر، تلویزیون و پرینتر کاملاً هماهنگ و کالیبره باشد. لذا یکسان بودن رنگ و پروفایل گاما بسیار مهم است. منظور از تصحیح گاما یا Gamma Correction، تنظیم درخشندگی طیف رنگ‌ها در یک نمایشگر است که در ساده‌ترین حالت با استفاده از یک تبدیل توانی صورت می‌گیرد و در ادامه آن را به صورت مفصل‌تری مورد بررسی قرار می‌دهیم.

دلیل دوم هماهنگی نمایشگر با یک استاندارد خاص است. تقریباً تمام بازی‌ها و فیلم‌هایی که روی کامپیوتر خود دارید، طبق استاندارد Rec. 709 تهیه شده‌اند. این استاندارد شامل چند پارامتر مختلف مثل گستره‌ی رنگ، نقطه‌ی سفید و گاما می‌شود و البته مسائل دیگری نیز در آن مطرح است. برای کالیبره کردن نمایشگر به سه موردی که اشاره شده نیاز داریم و تنها همین سه مورد را مورد بررسی دقیق قرار می‌دهیم.

یک نکته‌ی مهم قبل از بررسی پارامترهای مذکور این است که علم تصویر و صنعت نمایشگرها، علمی مبتنی بر احساس و درک انسان است. اینکه بتوان تصویری دو بعدی برای نمایش دنیای سه‌بعدی روی یک نمایشگر ایجاد کرد و شخص به درستی رنگ‌ها، نور و جزئیات را درک کند، تنها با در نظر گرفتن محدودیت‌های آن نمایشگر و نیز نحوه‌ی ادراک انسان امکان‌پذیر است. برای دستیابی به این مهم، 4 عنصر اساسی در علم تصویر مطرح است که به ترتیب اهمیت عبارتند از: محدوده‌ی دینامیکی یا Dynamic Range، شدت رنگ یا Color Saturation، دقت رنگ یا Color Accuracy و رزولوشن. استانداردهایی مثل Rec. 709 برای بهینه کردن 4 فاکتور فوق به وجود آمده‌اند لذا زمانی که 4 مورد فوق را تنظیم کنید، تصویری که مشاهده می‌کنید، طبیعی‌ترین و واقعی‌ترین تصویر ممکن است.

کالیبره کردن نمایشگر با انتخاب اصولی و درست سطوح، گاما، سیاه سفیدی و رنگ امکان‌پذیر است که در ادامه به هر یک می‌پردازیم.

Levels: کلید تنظیم محدوده‌ی دینامیکی و جزئیات تصویر

منظور از Levels یا سطوح، درجه‌ی روشنایی رنگ سفید و سیاه است و بیشتر با واژه‌های روشنایی و کنتراست به آن اشاره می‌شود. در گذشته‌ای نه چندان دور، یکی از مهندسین تلویزیون تصمیم گرفت که سطح سیاهی و سطح سفیدی را به ترتیب روشنایی و کنتراست بنامد و از آن زمان دو واژه‌ی روشنایی و کنتراست در منوی تنظیمات تلویزیون‌ها دیده شد. دو واژه‌ی نسبتاً گیج‌کننده که هنوز هم بسیاری از افراد، کاربرد دقیق این تنظیمات را نمی‌دانند.

در دنیای تصویر هم مثل دنیای صدا هر چه محدوده‌ی دینامیکی گسترده‌تر باشد، تصویر واقعی‌تر و طبیعی‌تر خواهد بود. بنابراین نسبت روشنایی سفید‌ترین نقاط تصویر به سیاهی تاریک‌ترین نقاط آن یا محدوده‌ی دینامیکی به عنوان یک عامل کلیدی در کالیبره کردن نمایشگر مطرح می‌شود.

خوشبختانه برای تنظیم روشنایی و کنتراست به نرم‌افزار خاصی نیاز نداریم. هدف این است که سطح سیاهی یا روشنایی را تا حد ممکمن پایین بیاوریم و سطح سفیدی یا کنتراست را تا حد ممکن افزایش دهیم و در نهایت بیشترین محدوده‌ی دینامیکی را تجربه کنیم. اما محدودیتی هم وجود دارد و آن از بین نرفتن جزئیات بخش‌های تاریک و روشن است. لذا باید تعادلی بین سیاهی و سفیدی و جزئیات ایجاد کنیم.

روش کار مشخص است. برای به تصویر کشیدن روش کار عکسی را انتخاب کرده و در فتوشاپ به تغییر سطوح آن می‌پردازیم.

با دقت به بازو، مو و شلواری جینی که این خواننده پوشیده، متوجه جزئیات تصویر می‌شویم، علاوه بر این حضّار هم در پس‌زمینه دیده می‌شوند.

به هیستوگرام تصویر نگاه کنید:

تقریباً تمام محدوده‌ی روشنایی یا همان سطح سیاهی، پوشش داده شده است. تنها بخش کوچکی در انتهای تاریک بدون استفاده باقی‌ مانده است.

حال سطح سیاهی را تقلیل می‌دهیم:

حضار و موی خواننده محو شده‌اند. دست راست با تیرگی گیتار یکی شده و تمیز داده نمی‌شود. چین‌های شلوار وی نیز بسیار کمتر شده است. اینجاست که باید از واژه‌ی نابودی استفاده کنیم، جزئیات سایه‌ها نابود شده‌اند و بخش‌های تاریک با هم ترکیب شده‌اند. در واقع به جای 50 سطح سیاهی، تنها 1 سطح وجود دارد. شاید در مواقعی این روش تنظیم سیاهی، مغرضانه و هنری باشد ولیکن جزئیات را حذف کرده و تصویر غیرواقعی شده است.

اگر سطح سفیدی زیاد باشد هم به مشکلات مشابهی برمی‌خوریم.

صورت و بازوی راست خواننده فاقد جزئیات هستند. سایه روشن‌هایی که به علت وجود سطوح مختلف سفیدی روی صورت و بازو وجود داشت و جزئیاتی ایجاد می‌کرد، حالا حذف شده است و همه با هم ترکیب شده‌اند. حضاری که در پس‌زمینه نشسته‌اند حالا روشن‌تر دیده می‌شوند و به نظر می‌رسد که عمق تصویر کاهش پیدا کرده است. به عبارت دیگر تخمین دوری حضار مشکل‌تر از قبل شده است.

افزایش سطح سیاهی نیز مشکلاتی دارد:

این بار جزئیات از دست نرفته ولیکن هاله‌ای روشن در تمام تصویر دیده می‌شود به طوری که تخمین فاصله‌ها را مشکل می‌کند.

مورد بعدی کاهش سطح سفیدی تصویر است:

این بار هم جزئیات حفظ شده‌اند ولی به نظر می‌رسد که تصویر تاریک است. در واقع این بار هم مثل مورد قبلی با یک تصویر غیرواقعی روبرو هستیم که طراوت و تأثیر دنیای واقعی را ندارد.

برای تنظیم این دو پارامتر یعنی روشنایی و کنتراست نیاز به نرم‌افزار خاصی نیست، با دانلود چند عکس خاص و کمی حوصله می‌توان سطح سیاهی و سطح سفیدی را به درستی انتخاب کرد تا در نهایت محدوده‌ی دینامیکی در بالاترین حد ممکن باشد و جزئیات به صورت کامل حفظ شوند.

تا اینجای کار در مورد سیاهی و سفیدی صحبت کردیم، اما نقاطی که بین سیاهی و سفیدی قرار دارند چه می‌شوند؟ گاما پارامتر بعدی است و وضعیت چنین نقاطی را روشن می‌کند.

گاما: کلید افزایش عمق تصویر

برای اندازه‌گیری گاما زمان زیادی لازم است. اما به راستی گاما چیست؟

هر درجه‌ی روشنایی بین 0 و 100، درخشندگی خاصی دارد و بدین ترتیب با گامای دوربینی که عکس را ایجاد کرده، هماهنگ می‌شود. شاید تصور کنید که رابطه‌ی روشنایی دوربین یا نمایشگر با سطح سیگنال خطی است. به این معنی که اگر سطح سیگنال ارسالی 50 درصد باشد، روشنایی 50 درصدی ایجاد می‌شود. ولیکن این موضوع درست نیست. به جدول زیر نگاه کنید:

این اعداد نتیجه‌ی اندازه‌گیری روشنایی یک نمایشگر هستند که گامای 2.2 را به خوبی دنبال می‌کند. کمترین سطح سیاهی 0.39 شمع بر متر مربع است و بیشترین سطح سفیدی نیز 239.68 شمع بر متر مربع است. اگر سطح سیگنال 50 درصد باشد، در حالت خطی شدت روشنایی می‌بایست 119.84 شمع بر متر مربع شود که میانگین دو عدد قبلی است، در عمل این نتیجه به دست نیامده و تنها 52.01 شمع بر متر مربع حاصل شده است. بنابراین باید گذشته‌ها را بررسی کنیم تا علت این توزیع غیر خطی برایمان روشن شود.

در حقیقت رابطه‌ی بین شدت روشنایی و سطح سیگنال، یک رابطه‌ی توانی است و توان در این رابطه گاما نام دارد.

در گذشته از نمایشگرهای CRT استفاده می‌شد. CRT مخفف Cathode Ray Tube و به معنی لوله‌های اشعه‌ی کاتدی است. در واقع الکترون‌ها به سمت آرایه‌ای از فسفرها شلیک می‌شوند و در اثر برخورد، نور ایجاد می‌شود. اما شدت نور ایجاد شده به صورت خطی زیاد نمی‌شد بلکه به صورت لگاریتمی افزایش می‌یافت. درست مثل جدول فوق. واضح است که دوربین‌ها و سایر وسایل ضبط تصاویر می‌بایست با این نحوه‌ی افزایش روشنی، هماهنگ می‌شدند.

این روزها نمایشگرهای بزرگ CRT دیگر کاربرد چندانی ندارند ولیکن هر وسیله‌ای که به عنوان تولیدکننده یا خروجی تصویر ساخته می‌شود، می‌بایست از عدد 2.2 به عنوان گاما استفاده کند چرا که هنوز هم وسایل قدیمی مثل دوربین‌ها و پرینترها و حتی نمایشگرهای CRT در بازار وجود دارند و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

روش اندازه‌گیری گاما نیز مبتنی بر تعریف آن است. به این صورت که تصویری به شکل زیر ایجاد می‌کنیم که یک زمینه‌ی کاملاً روشن را روی پس‌زمینه‌ی کاملاً تاریک نمایش می‌دهد.

تدریجاً روشنایی بخش سفید از 0 به 100 درصد تغییر می‌کند. با هر تغییر 10 درصدی، مقدار گاما محاسبه می‌شود و پس از محاسبه‌ی توان موردنظر، اختلاف آن با 2.2 تعیین‌کننده‌ی کیفیت نمایشگر خواهد بود. به جدول زیر نگاه کنید:

اعداد بالاتر از 2.2 نشان‌دهنده‌ی سیاهی بیش از حد بوده و اعداد کمتر از 2.2 نشان‌دهنده‌ی سفیدی بیش از حد هستند. نمودار زیر تطابق این نمایشگر با گامای ایده‌آل را نشان می‌دهد که بسیار خوب است.

اما برای کالیبره کردن گاما چه می‌توان کرد؟ خوشبختانه این مورد بسیار ساده است چرا که اغلب نمایشگرهایی که دارای کنترل گاما هستند، تنها به چند پیش‌تنظیم یا Preset بسنده کرده‌اند. لذا تنها می‌توان یکی از این تنظیمات را انتخاب کرد و ویرایش منحنی گاما امکان‌پذیر نیست.

در حقیقت تنها یک منحنی گاما در این نمایشگرها وجود دارد و می‌توان آن را بالا و پایین کرد. با توجه به اینکه شکل منحنی تغییری نمی‌کند، تنها می‌توان به حالت ایده‌آل یعنی گامای 2.2 نزدیک شد. مثل نمودار زیر:

در نمودار فوق وقتی روشنایی بین 60 تا 100 درصد است، دقت به شدت پایین می‌آید و تنها راه کالیبره کردن، استفاده از منحنی چند نقطه‌ای گاما است که تنها در برخی تلویزیون‌ها و پروژکتورهای رده اول در اختیار کاربر قرار داده می‌شود.

اثر افزایش گاما را در فتوشاپ ببینیم:

جزئیات سایه‌ها کمتر شده و به مرز سایه روشن می‌رسد، این اثر بالا بودن گاما است. اگر گاما بیش از حد کم باشد نیز تصویر بیش از حد روشن می‌شود. جزئیات نواحی روشن از بین می‌روند. درست مثل حالتی که سفیدی تصویر را بیش از حد زیاد کرده بودیم.

گاما به نقاط بین سیاه و سفید می‌پردازد. اگر کنتراست و روشنایی را به دقت تنظیم کنیم، نقاط سیاه و سفید به درستی نمایش داده می‌شوند ولی نمایش صحیح نقاط مابین به تنظیم دقیق گاما بستگی دارد.

سیاه و سفید، چرا رنگ سفید، روی تمام رنگ‌های دیگر اثر می‌گذارد؟

یکی از تنظیماتی که در هر نمایشگری وجود دارد، شدت گرمی و سردی رنگ‌ها است. Color Temperature یا گرمی رنگ همان معنی سیاه سفیدی، تعادل رنگ سفید و نقطه‌ی سفید را دارد.

هر پیکسل با ترکیب سه رنگ قرمز، سبز و آبی، رنگ سفید را ایجاد می‌کند. اما چطور؟ نگاهی به جدول رنگ CIE داشته باشید:

منظور از CIE اولین گستره‌ی رنگی است که در سال 1931 به صورت ریاضی تعریف شد. کمیسیون بین‌المللی نورپردازی یا CIE پس از آزمایشاتی که در اواخر دهه‌ی 1920 انجام داد، نتایج را ترکیب کرد و نموداری از رنگ‌های قابل درک توسط انسان ترسیم کرد تا به صورت استاندارد درآید و روابط ریاضی مربوط به آن را نیز فرموله کرد.

مربعی که در وسط مثلث وجود دارد، رنگ سفید است. با توجه به اینکه رنگ سفید در نمایشگرهای مختلف، متفاوت است، یک استاندارد برای آن تعریف می‌شود. طبق استاندارد رنگ سفید باید درجه گرمی برابر با 6500 کلوین یا D65 داشته باشد. لذا نمایشگرهایی بهتر هستند که درجه‌ی گرمی 6500 کلوین داشته باشند. شاید در بررسی گوشی‌های رده اول، درجه‌ی گرمی نمایشگرشان را دیده باشید که معمولاً 7000 و بالاتر است.

اما یک سوال، عدد 6500 کلوین از کجا آمده؟ پاسخ این است که 6500 کلوین درجه‌ی گرمی نور سفید رنگ خورشید در وسط روز است. اشیاء سفیدرنگ زیر چنین نوری رنگ خاصی دارند، در حالیکه زیر نور لامپ تنگستن، مهتابی یا لامپ فلورسنت و غیره، رنگ متفاوتی دارند. حتی نور خورشید در ساعات مختلف روز هم رنگ متفاوتی دارد.

البته درجه‌ی گرمی تنها در مورد رنگ سفید مطرح نیست، شاید برای شما هم اتفاق افتاده که رنگی برای دیوارهای منزل خود خریده‌اید و پس از نقاشی دیوارها، رنگ آن به نظر کمی متفاوت با چیزی بوده که در مغازه دیده‌اید. همیشه نورپردازی محیط در ادراک انسان از رنگ‌ها موثر است و گرمی رنگ را تغییر می‌دهد.

تصحیح نقطه‌ی سفید یا درجه‌ی گرمی نمایشگر علاوه بر طبیعی‌تر کردن رنگ سفید، به تصحیح سایر رنگ‌ها هم کمک می‌کند. مثلا به تصویر زیر توجه کنید که موقعیت رنگ قرمز و آبی در اثر جابجا شدن رنگ سفید، تغییر کرده و در تصویر سمت راست، طبیعی‌تر است.

رنگ زرد تغییر نکرده که مشکل این نمایشگر خاص است. در حقیقت نمایشگر AOC Q2963PM هم مثل هر نمایشگر دیگری پاسخ خاصی به کالیبره شدن می‌دهد و مشکلات و نقاط قوت خاصی دارد.

اما تصویر خواننده را بررسی کنیم و ببینیم تغییر درجه‌ی گرمی چه تأثیری دارد. عکس اصلی:

به رنگ طبیعی پوست دقت کنید، نور پردازی به گونه‌ای است که همه چیز رنگ طبیعی خود را دارد. حالا درجه گرمی را افزایش می‌دهیم و به عبارتی به کمتر از D65 کوچ می‌کنیم:

لازم به ذکر است که با ویرایش Color Balance در فتوشاپ می‌توان درجه‌ی گرمی را تغییر داد. در فتوشاپ با کشیدن اسلایدر رنگ قرمز همان کاری را انجام می‌دهیم که در یک مانیتور با کشیدن اسلایدر رنگ قرمز انجام می‌شود. نتیجه این است که رنگ‌ها به قرمز متمایل شده است. بد نیست ولی با واقعیتی که در کنسرت شاهد هستیم، فرق دارد.

اگر رنگ سبز زیاد شود هم نتیجه به صورت زیر است:

باز هم خواننده به نظر طبیعی نمی‌رسد. نکته‌ی جالب این است که چشم انسان به رنگ سبز حساس‌تر است و خطای آن را واضح‌تر تشخیص می‌دهد. قطعاً تصویر فوق به نظر شما هم کاملاً غیرطبیعی است.

آخرین مثال در مورد متداول‌ترین خطای درجه‌ی گرمی است.

این بار حاصل ویرایش به نظر خیلی بد نیست چرا که رنگ آبی باعث روشن‌تر شدن می‌شود. در حقیقت این هم یک نکته‌ی علمی در مورد چشم انسان است که خطای رنگ آبی را کمتر متوجه می‌شود و به قرمز حساس‌تر و به سبز بیش از هر رنگی حساس است.

به همین علت است که در مورد بیشتر نمایشگرها، وقتی برای اولین بار آن را بررسی می‌کنیم، رنگ آبی آن کمی بیش از حد است.

گستره‌ی رنگ یک نمایشگر یا Color Gamut

گستره‌ی رنگ نمایشگرها هم دارای استاندارد است و می‌بایست کالیبره شود تا نمایشگر با دوربین‌ها و پرینترها هماهنگ باشد. برخی نمایشگرها تنظیمات پیش‌فرضی دارند ولیکن می‌توان یک جدول جست‌و‌جو به نام پروفایل ICC تهیه کرد تا تفاوت رنگ‌های نمایشگر با گستره‌ی رنگ واقعی را مشخص کند، در ادامه این موضوع را بررسی خواهیم کرد.

به نمودار CIE توجه کنید:

دو گستره‌ی رنگ استاندارد روی نمودار فوق نمایش داده شده که یکی Adobe RGB 1998 است و دیگری sRGB نام دارد. در حقیقت هر دو زیرمجموعه‌ی گستره‌ی رنگی هستند که انسان قادر به تشخیص آن است.

دو استاندارد دیگر به نام Rec. 709 و Rec. 2020 وجود دارد که اولی دقیقاً همان استاندارد sRGB است و دومی هنوز کاربردی نشده است. در حقیقت استاندارد Rec. 709 برای تلویزیون‌ها و پروژکتورهای HD کاربرد دارد و استاندارد پیشنهاد شده‌ی Rec. 2020 نیز در مورد نمایشگرهای اولترا اچ‌دی یعنی هر دو رزولوشن 4K و 8K به کار خواهد رفت. البته برای استفاده از این استاندارد به محتوایی نیاز است که رنگ‌های آن 10 بیتی باشند.

توضیح اینکه در فضای رنگ sRGB برای هر یک از رنگ‌های قرمز، آبی و سبز 8 بیت یا یک بایت در نظر گرفته می‌شود. بنابراین هر یک از رنگ‌ها دارای 2 به توان 8 یا 256 حالت هستند. لذا در ایجاد رنگ در نرم‌افزارهایی مثل فتوشاپ یا در ایجاد صفحات وب، با 3 عدد که بین 0 تا 255 هستند روبرو می‌شویم که به ترتیب غلظت رنگ قرمز R، سبز G و آبی B را مشخص می‌کنند. در مجموع 256 به توان 3 حالت یا 16777216 حالت رنگ خواهیم داشت.

در Rec. 2020 که استاندارد پیشنهادی برای اولترا اچ‌دی است، برای هر یک از رنگ‌ها 10 بیت و در مجموع 30 بیت برای یک پیکسل لازم است. در این صورت تعداد حالات رنگ 1073741824 خواهد بود که 64 برابر بیشتر از استاندارد اچ‌دی است.

به هر حال برای استفاده از محتوای اولترا اچ‌دی با رنگ‌های 10 بیتی به نمایشگر سازگار با آن نیاز است.

ممکن است یک نمایشگر رنگ‌های اصلی یعنی قرمز، سبز و آبی را به صورت دقیق نشان دهد اما در مورد رنگ‌های ثانویه مثل ترکیب قرمز و آبی یا بنفش ، ترکیب سبز و قرمز یا زرد و ترکیب سبز و آبی یا سبزآبی، دارای خطای نسبتاً زیاد باشد.

برای تصحیح و کالیبره کردن رنگ‌های یک نمایشگر می‌توان از تنظیم نقطه‌ی سفید استفاده کرد و در بیشتر موارد تنها روش برای تنظیم بهتر گستره‌ی رنگ، همین مورد است.

تنظیم سطوح سفیدی و سیاهی یا به عبارت دیگر کنتراست و روشنایی در عمل

قبل از شروع تنظیم به چند مورد زیر توجه کنید:

• 1- قبل از هر چیز نمایشگر یا تلویزیون خود را به مدت نیم ساعت روشن بگذارید تا به حالت پایدار برسد و در طول انجام تنظیمات، تغییری در آن ایجاد نشود.
• 2- یکی از حالات پیش‌فرض که تاریک‌تر یا برعکس، روشن‌تر است را انتخاب کنید.
• 3- درجه‌ی گرمی یا Color Temp را در حالت User یا Custom قرار دهید که مطابق میل شما قابل تنظیم باشد.
• 4- اگر تنظیم پیش‌فرضی به اسم گاما مشاهده می‌کنید، عدد 2.2 را انتخاب کنید.

برای تنظیم سطوح می‌بایست تصویر مناسب در اختیار داشته باشید. مثل تصویر زیر:

11 پله‌ی روشنایی در تصویر فوق وجود دارد که باید به درستی دیده شود. طرح دیگر به صورت زیر است:

طرح دیگر برای آزمایش کنتراست مناسب:

بهترین طرح برای تنظیم کنتراست، تصویر زیر است:

در تصویر فوق 8 مربع تو در تو با روشنایی متفاوت وجود دارد. اگر هر 8 مربع را تشخیص نمی‌دهید، کنتراست مناسب نیست.

در تمام طرح‌های فوق اگر روشنایی به درستی تنظیم نشده باشد، برخی از ستون‌های مجاور با هم یکی می‌شوند و مرزشان تشخیص داده نمی‌شود.

در مورد طرح اول روشنایی را کم کنید تا دو ستون تیره‌تر با هم یکی شوند. البته در بسیاری از نمایشگرها چنین اتفاقی نمی‌افتد. در مورد طرح دوم هم همین کار را انجام دهید تا تاریک‌ترین ستون ناپدید شود. اگر چنین اتفاقی افتاد، روشنایی را کمی افزایش دهید تا مجدداً ستون تیره‌رنگ قابل رویت شود.

ممکن است در نمایشگر شما با روشنایی صفر هم تمام ستون‌ها قابل تشخیص باشند. در این صورت طرحی مثل شکل زیر انتخاب کنید و با ابزار سنجش شدت روشنایی به تنظیم نور بپردازید. شدت نور 200 شمع بر متر مربع، روشنایی بهینه‌ای است اما با توجه به نور محیط می‌توان روشنایی را کم و زیاد کرد.

در مورد طرح سوم کنتراست را افزایش دهید تا دو ستون سمت راست با هم یکی شوند. اگر کنتراست در حالت بیشینه قرار گرفت و ستون‌ها با هم یکی نشدند، از تصویر چهارم استفاده کنید. کنتراست را افزایش دهید تا یکی از مربع‌های رنگی ناپدید شود و مرز آن قابل تشخیص نباشد. در حقیقت استفاده از تصویر چهارم روش دقیق‌تری است چرا که اثر کنتراست روی سه رنگ اصلی به صورت هم‌زمان رویت می‌شود. معمولاً نمایشگرها در حالت پیش‌فرض دارای بالاترین کنتراست ممکن هستند و اگر کمی فراتر بروید، یکی از رنگ‌ها خراب می‌شود.

کالیبره کردن گاما در عمل

اگر نمایشگر شما هیچ تنظیمی مرتبط با گاما ندارد از این مرحله صرف‌نظر کنید. اگر تنظیمی وجود دارد و پیش‌فرض 2.2 را مشاهده می‌کنید، آن را انتخاب نمائید.

برخی نمایشگرهای پیشرفته قادر به کنترل منحنی گاما هستند. در این نوع نمایشگرها می‌توان با استفاده از ابزار نورسنجی و طرح اول از بخش تنظیم سطح سیاهی و سفیدی، به قرائت درجه‌ی روشنایی هر ستون پرداخت و سپس آن را با حالت ایده‌آل مقایسه کرد.

روشنایی مطلوب و روشنایی یک نمایشگر ممکن است به صورت زیر باشد:

با تغییر منحنی گاما می‌توان روشنایی را به روشنایی مطلوب نزدیک کرد و نمایشگر را کالیبره نمود.

کالیبره کردن درجه‌ی گرمی در عمل

برای این مورد هم به ابزار اندازه‌گیری روشنایی نیاز است. می‌توان به هنگام تنظیم گاما، مقدار 3 رنگ اصلی را نیز اندازه گرفت و لذا نرم‌افزار CalMAN نموداری مثل تصویر زیر در اختیار شما قرار می‌دهد:

منظور از خطای Delta E در نمودار دوم، خطای یک رنگ خاص است و در اینجا رنگ سفید مدنظر ماست. خطای بیش از 3 درصد توسط انسان قابل تشخیص است و لذا باید نمایشگر را کالیبره کرد. برای روشنایی بیش از 20 درصد، رنگ سبز بیش از حد است و باید آن را کاهش دهیم.

با استفاده از سه اسلایدر که برای تنظیم سه رنگ اصلی در تنظیمات نمایشگر پیش‌بینی شده، می‌توان رنگی که مقدار آن زیاد است را کاهش داد. روشنایی 80 درصد را انتخاب می‌کنیم چرا که معمولاً تنظیم رنگ‌ها در این سطح روشنایی، نتیجه‌ی خوبی در سایر سطوح روشنایی می‌دهد. نرم‌افزار را در حالت قرائت پیوسته قرار می‌دهیم و اثر تغییر رنگ سبز را به صورت آنی روی گستره‌ی رنگ مشاهده می‌کنیم.

در تصویر فوق زمانی که دایره درون مربع قرار بگیرد، تنظیم مناسب است. در یک نمایشگر خاص تنظیمات در حالت مناسب به صورت زیر بوده است:

توجه کنید که در برخی نمایشگرها در حالت پیش‌فرض تمام رنگ‌ها با غلظت کامل یعنی عدد 255 یا مثلاً عدد 100 نمایش داده می‌شوند و برای افزایش یک رنگ، می‌بایست غلظت دو رنگ دیگر را کاهش داد.

پس از کالیبره کردن در حالتی که روشنایی 80 درصد است، روشنایی‌های مختلف را بیازمایید. احتمالاً در تمام حالات خطا کمتر از 3 است. ممکن است باز هم خطا بیش از 3 باشد و مجبور به تکرار کالیبراسیون در روشنایی‌های دیگر شوید تا در مجموع خطا کاهش بیابد. برای مشاهده جزئیات روی تصویر زیر کلیک نمایید.

تصویر فوق اطلاعات مربوط به گاما و درجه‌ی گرمی را در کنار هم نمایش می‌دهد. اگر نمایشگر شما وضعیتی شبیه به تصویر فوق دارد، یک نمایشگر بسیار خوب است.

کالیبره کردن رنگ‌ها در عمل

برای تنظیم رنگ هم به سیستم مدیریت رنگ یا Color Management System یا CMS نیاز است که تنها در برخی نمایشگرها، پروژکتورها و تلویزیون‌های رده اول وجود دارد. اگر تنظیمات پیش‌فرضی برای گستره‌ی رنگ یا Color Gamut در اختیار شماست، از آن استفاده کنید تا طبیعی‌ترین رنگ‌ها را به دست آورید. برای کاربردهای عمومی حالت رنگ sRGB یا Rc. 709 مناسب‌تر است و برای ویرایش تصاویر استفاده از Adobe RGB 1998 توصیه می‌شود. پس از انتخاب یک حالت به اندازه‌گیری بپردازید و تطابق رنگ‌ها با حالت استاندارد را بررسی کنید.

در تصویر بالایی گستره‌ی رنگ نمایش داده شده است. هر چه از نقطه‌ی سفید میانی دور شویم، رنگ‌ها به حالت اشباع نزدیک‌تر می‌شوند تا زمانی که به مرز مثلث می‌رسیم و در این حالت شدت رنگ 100 درصد است. در بیشتر نمایشگرها وقتی شدت رنگ 100 درصد باشد، خطای نمایشگر نسبتاً کم است ولیکن اگر شدت رنگ 20، 40، 60 یا 80 درصد باشد، خطا بیشتر است.

در نمودار گستره‌ی رنگ بعد سومی هم وجود دارد که نمایش داده نشده و نام آن Gamut Luminance به معنی درخشندگی حالات رنگ است. همین بعد سوم است که در درک کاربر از رنگ‌های نمایش داده شده، اثر اساسی دارد. این بعد سوم در تصویر میانی نمایش داده شده است و هر چه کمتر باشد، نمایشگر باکیفیت‌تر است.

در بخش پایین تصویر فوق نمودار خطا یا Delta E نمایش داده شده که خطای هر رنگ را به تفکیک و در درجات اشباع مختلف نشان می‌دهد.

یک CMS قدیمی برای هر رنگ اصلی و فرعی سه متغیر دارد. فام یا Hue، شدت یا Saturation و درخشندگی یا Lightness که هر متغیر تأثیر خاص خود را دارد. به نمودار CIE نگاهی بیاندازیم:

اگر فام یا Hue رنگ سبز را تغییر دهیم، نقطه‌ی سبز به سمت زرد یا سبزآبی حرکت می‌کند و در واقع ته‌رنگ یا فام رنگ قرمز یا آبی به رنگ سبز اضافه می‌شود. در مورد رنگ‌های فرعی مثل زرد نیز تغییر فام موجب تمایل به یکی از دو رنگ اصلی نزدیک به آن رنگ می‌شود.

افزایش شدت یا Saturation یک رنگ، نقطه‌ی مربوط به آن را به گوشه‌ها و یا اضلاع مثلث نزدیک می‌کند. بنابراین با تغییر دو متغیر شدت و فام می‌توان نقاط را به حالت ایده‌آل خود نزدیک کرد.

در بخش کنترل روشنایی ممکن است به جای Lightness از واژه‌ی Luminance استفاده شده باشد که همان مفهوم درخشندگی را دارد. برای کنترل درخشش یک رنگ ابتدا نقاط نمودار CIE را انتخاب کنید و سپس با شروع از رنگ قرمز، درخشندگی هر رنگ را آن قدر تغییر دهید که ستون مربوط به آن به عدد صفر نزدیک شود.

البته این کار کمی حوصله می‌خواهد چرا که تغییر یکی از رنگ‌ها، روی سایر رنگ‌ها موثر است و ممکن است چند بار نیاز به عقب‌گرد و تکرار تنظیمات باشد تا همه‌ی ستون‌ها در فاصله‌ی مناسبی از عدد صفر قرار بگیرند.

ایجاد پروفایل ICC

در فرم‌ور بیشتر نمایشگرها، اطلاعات مربوط به رنگ‌ها قرار داده شده ولیکن ممکن است اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط کارخانه‌ی سازنده، چندان دقیق نباشد. هیچ دو نمایشگری هم یکسان نیستند. بهترین روش برای ایجاد پروفایل و استفاده‌ی آن در مواقع لزوم، اندازه‌گیری دقیق رنگ‌ها اصلی است. به کمک نرم‌افزار رایگان QuickMonitorProfile می‌توان داده‌های اندازه‌گیری شده را به یک پروفایل ICC مفید تبدیل کرد.

بعد از جمع‌آوری اطلاعات می‌توان مختصات هر یک از رنگ‌های اصلی را در نمودار CIE مشخص کرده و پروفایل را ایجاد کرد. توجه کنید که در لیست Chromaticity coordinates باید گزینه‌ی Custom یا سفارشی انتخاب شود و سپس برای هر رنگ، مختصات مربوطه وارد شود.

سخن نهایی

قبلاً در زومیت در مورد کالیبره کردن نمایشگرها و تلویزیون‌ها صحبت کرده بودیم. روش کار بسیار ساده بود و زمان زیادی لازم نداشت. در این مقاله موضوع را عمیق‌تر مورد بررسی قرار دادیم و مفاهیم را عمیق‌تر بررسی کردیم. در مورد نمایشگرها و پروژکتورهایی که تنظیمات پیشرفته‌تری دارند، صحبت کردیم. در چنین وسایلی تنظیم دقیق درجه‌ی گرمی رنگ، منحنی گاما و گسترده‌ی رنگ امکان‌پذیر است ولیکن برای تنظیم تمام پارامترها به ابزار نورسنجی نیاز است.

با مطالعه‌ی مراحل تئوری و عملی علاوه بر اینکه در مورد کالیبره کردن نمایشگرها اطلاعات خوبی به دست می‌آورید، به خوبی متوجه می‌شوید که چه نمایشگرهایی و به چه دلیل بهتر هستند. حتی با کمی حوصله می‌توان یک بنچ‌مارک کوچک برای نمایشگرها ایجاد کرد.

سخن آخر اینکه برای تجربه‌ی تصویری واقعی‌تر، تنها مسأله داشتن یک نمایشگر خوب نیست، تنظیمات درست هم نقش مهمی در بهینه شدن تصویر ایفا می‌کنند. درست مثل تصویر زیر:

لذا بهتر است با حوصله به بررسی تنظیمات نمایشگر خود بپردازید و مراحل کالیبراسیون را به دقت اجرا کنید.

آیا تا به حال نمایشگری را کالیبره کرده‌اید؟ چه تجربیات و نکات مفیدی را به خاطر دارید تا با خوانندگان زومیت به اشتراک بگذارید؟