La calibrazione del monitor

Ci occupiamo di fotografia, di immagini; il colore, la luminosità, la resa dei dettagli e dei contrasti sono componenti fondamentali per dare la giusta resa alla nostra immagine. La corretta riproduzione è a maggior ragione fondamentale se dobbiamo o vogliamo effettuare del lavoro di post processing sui nostri scatti.
Quante volte ci è capitato di scattare una foto, fare un po' di lavoro di post processing a casa e portarla a stampare. Una volta ritirata la nostra foto fresca di stampa, la prima cosa che ci siamo detti è "Non la vedevo così a video!" Perché?
La questione è piuttosto complicata, tocca argomenti quali la percezione cromatica, la luminosità di una scena, il fatto che il nostro occhio cerchi naturalmente di adattarsi alle più disparate condizioni di luce, che tenti di correggere alcune dominanze cromatiche e tanti altri fattori.
In parole povere potremmo riassumere il concetto: You can't edit what you can't see!

Una piccola introduzione riguardo a spazi e modelli di colore

Studi percettivi della CIE (Commission Internationale de l´Eclairage) hanno stabilito qual'è l'intera gamma di colori che l'occhio umano "standard" è in grado di percepire.
Questi colori sono generalmente rappresentati in un diagramma noto come CIE 1931 color space

CIE 1931 color space

Una cosa però sono i colori che l'occhio è in grado di vedere, un altra cosa sono i colori che un dispositivo elettronico è in grado di riprodurre secondo un certo spazio o modello di colore. Questo insieme completo di colori viene definito GAMUT, ed è sempre (o per essere precisi quasi sempre) un sottoinsieme, più o meno ampio, dei colori percepibili dall'occhio umano.
Non basta! L'area di questo Gamut dipende, come già accennato, come forma ed estensione anche dal modello di colore che il dispositivo utilizza per la riproduzione degli stessi.
Esistono svariati tipi di modelli di colore, ognuno con le sue caratteristiche peculiari;  costituiscono ormai degli standard in parecchi campi nei quali le immagini e soprattutto la loro corretta riproduzione ricopre grande importanza (video, TV, stampa, ecc.). Il comune denominatore di questi modelli di colore è l'assunzione che una qualunque sfumatura cromatica sia ottenibile mediante somma o sottrazione di pochi colori (denominati colori primari), da qui la distinzione tra modelli di colore cosiddetti additivi e sottrattivi.

Ad esempio il modello di colore denominato CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key black) è molto utilizzato per i processi di stampa a colori e sfrutta la sintesi sottrattiva,


CYMK

mentre il modello RGB (Red Green Blue) è un modello che sfrutta invece la sintesi additiva cioè la somma dei tre colori primari rosso, giallo e blu come appunto il suo nome.

RGB


Ogni metodo di riproduzione del colore ha il suo specifico Gamut che, comunque come abbiamo già detto, non copre mai l'intero spazio di colore.

Gamut RGB e CYMK

La quasi totalità dei monitor da PC con i quali abbiamo a che fare tutti i giorni, usa il modello RGB per riprodurre i colori, sarà quindi questo metodo di codifica e riproduzione dei colori sul quale faremo le nostre considerazioni.

I monitor

Ormai la grande maggioranza dei monitor da PC sfrutta la tecnologia LCD (Liquid crystal display) per la riproduzione del segnale video. A differenza dei vecchi monitor CRT (Cathode Ray Tube), le regolazioni che possiamo effettuare sui monitor LCD sono di meno e generalmente più semplici e questo renderà il lavoro meno complesso.
La calibrazione del monitor è una delle prime cose della quale i grafici ed i fotografi professionisti si preoccupano, è essenziale che quello che loro vedono a video sia una fedele riproduzione del contenuto della loro immagine, e noi fotografi dilettanti? Pochissimi sono a conoscenza di questo aspetto del video, quasi nessuno si preoccupa minimamente di fare alcunché.
Senza voler entrare in argomenti complessi legati alla colorimetria, che non vuole essere lo scopo di questo articolo, possiamo dire che la calibrazione del monitor mira a fare in modo che, da un lato possano essere riprodotti tutti i colori nel modo più fedele possibile, dall'altro che anche le tonalità di bianco e nero siano distinguibili correttamente.
E' difficile calibrare un monitor?
Dipende da quanto vogliamo che la nostra calibrazione sia corretta in termini assoluti.
Se volessimo una calibrazione veramente corretta, l'unica strada sarebbe quella di dotarsi di un apparecchio colorimetrico da mettere sul monitor che vogliamo calibrare ed utilizzare un software apposito, ma qui noi ci fermiamo.
Scopo di questo articolo è mettere in condizione il fotografo amatoriale di avere un video "decentemente" calibrato, senza doversi dotare di apparecchi di misurazione e dei relativi programmi appositi.
Per ottenere una calibrazione "visiva" del nostro monitor, abbiamo una serie di immagini costruite ad hoc in modo da facilitare in primis la verifica dello stato di partenza, successivamente quello di permetterci di effettuare le regolazioni del caso nel modo più semplice possibile.
La maggior parte di queste immagini sono preparate da noi, mentre altre le abbiamo recuperate nel web, selezionate tra quelle ritenute più idonee allo scopo, piuttosto che immagini "scenografiche", ma di scarsa utilità.

Preparazione del PC

Prima di fare qualunque cosa ci dobbiamo assicurare che le impostazioni sia del nostro monitor che della scheda video siano corrette:

  • La risoluzione deve essere     quella nativa del monitor (cioè la migliore possibile) questo è divenuto  particolarmente importante con la diffusione dei monito LCD; è essenziale per effettuare una buona regolazione che ad ogni pixel video corrisponda un pixel fisico del monitor.
  • Disattivare ogni profilo di gestione del colore preesistente (alcuni driver video ne hanno di incorporati)
  • Assicurarsi che il driver video sia impostato per riprodurre i colori con 24 bit per pixel (2^24=16,7 milioni di colori) o secondo lo schema chiamato Truecolor


Con l'aumento della profondità di colore aumenta infatti il numero di colori che possiamo riprodurre a video, è importante avere tutti i colori rappresentabili possibili per effettuare una regolazione il più possibile corretta.

Il monitor va impostato con una temperatura di colore di 6500K, decisamente meglio del settaggio di default di molti monitor, impostati a 9300K, decisamente troppo sbilanciato verso il blu.

Scala temperatura di colore

Alcuni monitor hanno la possibilità di applicare un color set proprio conforme agli standard sRGB, se fosse possibile questa impostazione anche con il vostro monitor, sarebbe un ottimo punto di partenza; vi consigliamo di fare riferimento al manuale d'uso del vostro schermo.

Le immagini di calibrazione

Veniamo ora al nocciolo della questione: sistemare il monitor attraverso la visualizzazione di una serie di immagini ad hoc, costruite appositamente per avere un immediato riscontro visivo sull'effetto delle nostre regolazioni.

Immagine verifica nero

Con questa prima immagine è possibile verificare se le tonalità più scure del nero sono comunque visibili. Lo sfondo nero completo (R:0, G:0, B:0) ha sovrapposto un pattern di 5 scacchi quadrati di tonalità di grigio scurissimo, via via crescenti. Dal grigio più scuro possibile (R:1, G:1, B:1), fino ad un grigio più chiaro di 10 tonalità (R:10, G:10, B:10). Dovremmo essere in grado di distinguere tutti i pattern presenti nell'immagine. Nei monitor LCD guardando le tonalità scure è MOLTO importante l'angolo di visuale, dobbiamo fare attenzione a mantenere l'angolo con il quale guardiamo il monitor il più corretto possibile, anzi può essere l'occasione per sistemare l'ergonomia della la nostra postazione di lavoro.

Immagine verifica bianco

Analogamente a quanto appena verificato, la stessa immagine è stata fatta a partire da uno sfondo bianco assoluto (R:255, G:255, B:255) a cui è stato sovrapposto lo stesso pattern, ma nelle 10 tonalità più chiare di grigio: dal grigio più chiaro possibile (R:254 G:254, B:254) fino ad un grigio più scuro di 10 tonalità (R:250, G:250, B:250)

Immagine bande grigie

Se con le due immagini precedenti siamo in grado di verificare di poter vedere le tonalità del nero più profondo e del bianco più chiaro, con l'immagine qui sotto possiamo verificare che siano visibili con una gradazione il più continua possibile tutte le tonalità del grigio.

Immagine bande colorate


Per quanto riguarda il colore invece, l'immagine è di fatto molto simile; ci sono una serie di bande con diverse sfumature di colore, sia in Red Green Blue con le bande realizzate con tutte le gradazioni delle tonalità "pure" (i cosiddetti colori primari o fondamentali per il sistema RGB): Rosso (R:255, G:0, B:0), Verde (R:0, G:255, B:0), Blu (R:0, G:0, B:255). Nella stessa immagine troviamo anche le bande con i colori primari del sistema CYMK quindi il Ciano (R:0, G:255, B:255), il Magenta (R:255, G:0, B:255) ed il Giallo (R:255, G:255, B:0); notiamo che in accordo al sistema RGB questi colori sono considerati secondari (sono formati infatti sempre  dalla somma di due colori RGB). Osservando questa immagine dovremmo essere in grado di vedere ogni coppia di bande in tutte le sue sfumature.
L'ultima fase del nostro lavoro serve a verificare il valore della correzione del gamma. Il gamma è in buona sostanza, un "valore" che definisce la proporzionalità tra la luminosità a schermo e il valore RGB del colore.
La relazione che lega il gamma ai valori di luminosità è una relazione non lineare; se dovessimo mettere in relazione il segnale che entra in un monitor e la luminosità che viene prodotta, con e senza la correzione del gamma l'effetto sarebbe molto diverso.

Grafico Input Output Gamma


I monitor da PC più recenti ormai quasi tutti costruiti in modo da risultare conformi agli standard sRGB e quindi il valore del gamma è approssimativamente 2.2
Per le attività di photo editing è importante che il valore del gamma sia il più corretto possibile perchè questo toglie facilmente naturalezza ai colori dell'immagine ed ha anche notevoli effetti sull'impatto visivo che l'immagine stessa ha anche se questa è in B/N
Alcuni monitor LCD non hanno più la possibilità di effettuare regolazioni del gamma sul OSD (on-screen display), ma questa possibilità si trova integrata nel menù del driver delle schede video dei più grossi produttori mondiali di chipset grafici (NVIDIA, ATI, ecc.)

Schermata regolazione driver NVIDIA

Con un valore di gamma pari a 2.2, il grigio 186 (R:186, G:186, B:186) deve risultare il grigio medio corretto; come fare la verifica? Semplicemente tramite osservazione. L'immagine qui sotto contiene una rettangolo interno formato da linee spesse un singolo pixel bianche e nere alternate, mentre la parte circostante è il medio grigio 186; osservata sul monitor a grandezza naturale (è importante non distorcere l'immagine con ingrandimenti o riduzioni), si deve avere la sensazione che la parte centrale sia della stessa tonalità della zona circostante.

Gamma 2.2 test

Se così non fosse si può capire quale sia il valore del gamma impostato tramite l'osservazione di un'immagine realizzata ad hoc recuperata da Internet tra le tante; quella che abbiamo ritenuto essere la migliore è questa, trovata sul sito di Norman Koren:

Bande regolazione gamma

Se le regolazioni della luminosità e del contrasto che abbiamo effettuato precedentemente, utilizzando le immagini tassellate nera e bianca sono andate a buon fine, osservando questa immagine le due bande grigio scuro su sfondo nero che troviamo sulla destra dovrebbero essere l'una appena visibile per la prima metà (quella di sinistra), l'altra visibile abbastanza distintamente (quella di estrema destra).

Osservando invece le righe grigie delle colonne a sinistra, nella zona corrispondente al valore di set del gamma scritto sulla scala graduata, le linee sottili dovrebbero confondersi con lo sfondo.
Questa immagine è stata incorporata anche in un piccolo tool per Windows realizzato espressamente per la sistemazione del gamma che può essere scaricato da qui.
Questo piccolo tool permette volendo anche di eseguire delle correzioni di gamma anche sul singolo colore, ma per un suo uso rimandiamo all'help del programma stesso ben strutturato.

E per un controllo finale? Per questo ci possiamo avvalere di alcune immagini che riteniamo essere significative, devono contenere quindi una serie di elementi che ci permettono di giudicare se a nostro parere lo schermo sta riproducendo i colori in modo il più possibile corretto e naturale. Abbiamo trovato tre immagini già pronte che rispondono a tutti i requisiti. La prima di queste proviene dagli svizzeri di Colour Science, specialisti nell'arte del miglioramento dell'immagine:

Test Image 1

La seconda immagine trovata sul sito di Andrew Rodney, un professionista del color management, contiene una buona varietà di scenari con contenuti cromatici molto eterogenei, oltre alle "solite" scale di grigi e pattern di quadratini colorati:

Test Image 2

L'ultima immagine, viene da una realtà, InkJetArt, dedicata più alle attività di stampa che alla visualizzazione; l'immagine è infatti nata per scopi di stampa e calibrazione del profilo di colore della stampante invece del video, ma per come è realizzata va benissimo anche per i nostri scopi:

Test Image 3

 Se i vari colori, i toni, i chiaroscuri che queste tre immagini contengono ci sembrano riprodotti correttamente (cioè non notiamo strane dominanti di colore ed i grigi sono corretti), con i contrasti, i colori chiari e quelli scuri riprodotti fedelmente, l'incarnato corretto, significa che possiamo essere soddisfatti delle regolazioni che abbiamo effettuato.


Tutte le immagini di questo articolo sono disponibili anche in file ad alta risoluzione; questo vi permetterà di visualizzarle a tutto schermo per effettuare una regolazione del monitor più agevole. Potete scaricarle tutte in un unico file .ZIP (circa 6,5Mb) da qui.

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