Палитры фотографа.

С технической точки зрения управление цветом сводится к тому, чтобы назначить пикселям изображения такое описание, при котором воспроизведение картинки на дисплее компьютера вызовет у наблюдателя ощущение, близкое к впечатлению от реально снимаемой сцены. При этом нужно учесть спектральные характеристики фильтров на матрице и ее чувствительность (в случае управления цветом для цифровой камеры), спектр освещения сцены и особенности человеческого восприятия.

Одна из составляющих технологии управления цветом — баланс белого. Посредством автоматического анализа или введенных фотографом установок (дневной свет, лампы накаливания, цветовая температура в градусах Кельвина и проч.) система управления цветом компенсирует общее цветовое окрашивание на снимке, имитируя то, что делает наше адаптирующееся к разным условиям освещения зрение. Но описать спектр реального освещения одним параметром — цветовой температурой — нельзя. С одной стороны, спектральные характеристики матрицы с фильтрами камеры совсем не те, что у нашего глаза (и обработчика зрительных стимулов — мозга). С другой, цветовая температура — характеристика интегральная и не может описать особенности реального источника освещения, что приводит к некорректному воспроизведению спектральных поддиапазонов при общей правдоподобности картинки. Наш мозг часто не замечает эти огрехи в общей реальной картине. Но на снимке они становятся заметны, причем в такой мере, которая позволяет даже говорить о браке.

Современная камера, как правило, имеет эффективный механизм управления цветом и хорошее описание собственной системы — матрицы и цветных фильтров. А в процессор или компьютерную программу обработки снимков встроены настройки баланса белого под многие стандартные источники освещения и описания стандартных сюжетных задач (портрет, пейзаж и проч.). Но для конкретных, как правило, нестандартных условий освещения снимаемой сцены усредненного описания цветопередачи камеры может оказаться недостаточно. Идеальным было бы настраивать ее под реальные съемочные условия и сюжеты. И решения для этого существуют, причем совсем несложные в практической реализации. Все, что требуется, — сфотографировать на месте съемки специальную мишень и по ней с помощью специального программного обеспечения настроить цветопередачу.

Мы испытали три комплекта для настройки цветопередачи цифровой камеры: 1) X-Rite ColorChecker Passport с собственной мишенью, 2) X-Rite Profile-Maker Pro 5 с мишенями X-Rite ColorChecker (24 поля) и X-Rite ColorChecker Digital SG (140 полей), 3) Datacolor SpyderCheckr с собственной мишенью.

ProfileMaker Pro 5 строит стандартные ICC-профили управления цветом и потому может использоваться для профилировки ICC-совместимых приложений, работающих с JPEG, TIFF или RAW. X-Rite ColorChecker Passport рассчитан на работу с файлами RAW/ DNG в приложениях Adobe. При этом профиль, созданный сторонними средствами, может быть преобразован в ICC-профиль. Datacolor SpyderCheckr рассчитан на работу с приложениями Adobe Camera RAW и Lightroom, но создает при профилировании не профиль, а настройки (пресеты) для этих программ.

В результате испытаний мы хотели оценить эффективность перечисленных выше приложений. Для этого сравнивались результаты управления цветом стандартными средствами, встроенными в Adobe Camera RAW, с результатами, полученными с помощью приложений профилирования.

Предварительно с помощью спектрофотометра мы оценили отличие цветных полей мишеней от их цифрового описания (информация по цвету полей имеется в приложениях профилирования). Эти контрольные замеры показали, что мишени с хорошей точностью соответствуют их цифровым описаниям. Разница в описании мишени в программе профилировки и замеров лежит в пределах 1-3 единиц по a и b (координаты цвета в модели Lab) и лишь для некоторых полей доходит до 5-6. Напомним, заметное глазом различие в цвете в пространстве CIELab соответствует порогу в 2-3 единицы deltaE (корень квадратный из суммы квадратов ошибок по L/a/b).

При использовании комплектов профилировки не стоит полагаться на абсолютное соответствие реальных мишеней их цифровым описаниям в программах. Мишени могут отличаться от «идеала» и по причине производственных особенностей, и вследствие старения или загрязнения. Разумно периодически проводить измерения мишени с помощью спектрофотометров и корректировать текстовые файлы описаний. При разнице в 1-3 единицы ошибку можно игнорировать. А вот при ошибке более 5-6 уже стоит побеспокоиться об ее исправлении, иначе профилирование камеры не будет иметь большого смысла.

Методика оценки самих приложений профилирования состояла в следующем. С помощью цифровой камеры Canon EOS 450D выполнялась съемка мишеней в условиях дневного солнечного освещения и при освещении лампами дневного света. По снимкам мишеней строились профили управления цветом. Если приложение позволяло, то целью профилирования было «точное цветовоспроизведение» или «репродуцирование», а не сюжетные «портрет» или «пейзаж». Далее в программе Adobe Photoshop сравнивались значения координат a и b для: оригинала (цифрового описания мишени), снимка мишени со стандартным профилем камеры из Adobe Camera RAW и снимка, исправленного профилем, полученным в испытуемом приложении. По этим данным можно сделать вывод о том, лучше или хуже получается результат при использовании «самодельного» профиля по сравнению со стандартным профилем камеры из набора пре-сетов Adobe Camera RAW.

Предварительная обработка результатов показала, что наибольшие отклонения имеют место для насыщенных цветов. Но при небольшой выборке измерений отклонения в насыщенных цветах недостаточно наглядны, чтобы можно было легко сделать вывод об эффективности приложений. Поэтому в качестве критерия показателя точности профилирования была выбрана интегральная величина — средняя разница отличия цветовых координат a и b для шести насыщенных полей мишени ColorChecker, которые имеются на всех используемых в тесте мишенях. Она вычислялась как корень квадратный из деленной на шесть суммы квадратов ошибок (по отношению к описанию идеальных мишеней в программах профилирования) координат a и b для шести полей насыщенного цвета.

Кроме пространства Lab результаты оценивались и в пространстве LSH по координатам S и H. Дело в том, что методики профилирования в испытуемых приложениях различаются по подготовке изображений мишеней для рабочего процесса. X-Rite ColorChecker Passport не требует коррекции снимков мишеней, а X-Rite ProfileMaker Pro 5 и Datacolor SpyderCheckr требуют подготовки мишени к профилированию. Настройка снимка мишени перед ее обработкой в приложении профилирования могла бы внести ошибку, к примеру, по насыщенности, но при сохранении оттенка. Оценка по S и H (в пространстве LSH) позволит избежать ошибки в интерпретации результатов.

Полученные при работе с перечисленным выше оборудованием в рамках описанной методики результаты сводятся к следующему. При освещении мишени солнечным светом Datacolor SpyderCheckr и X-Rite ColorChecker Passport по точности воспроизведения не лучше профиля по умолчанию. Усредненная по шести полям насыщенных цветов среднеквадратичная ошибка в случае стандартного профиля камеры (из Adobe Camera RAW) для мишени Datacolor SpyderCheckr составляет 8 по координате a и 13 по b. Профиль Datacolor SpyderCheckr дает близкие ошибки. Аналогичная картина наблюдается и для комплекта X-Rite ColorChecker Passport. При использовании ICC-профиля, построенного в программе X-Rite ProfileMaker Pro, результаты заметно лучше. Для мишени X-Rite ColorChecker Digital SG (140 полей) ошибки с профилем Adobe составляют 4 (a) и 7 (b), с профилем X-Rite ProfileMaker Pro 5 — 2 (a) и 2 (b).

Оценка в координатах HS не так ярко проявляет преимущества X-Rite ProfileMaker Pro. В том, что касается передачи оттенка (H), X-Rite ProfileMaker Pro работает лишь чуть лучше стандартного профиля. Отмечу, что трактовать ошибки по координатам H/S не так просто, как в Lab, нацеленном именно на имитацию человеческого восприятия отличия оттенков. Кроме того, интегральная ошибка по H обусловлена общей для всех измерений (т.е. для разных мишеней) большой ошибкой в зеленом канале. Возможно, это связано со спецификой конкретной тестовой фотокамеры.

Как уже отмечалось, профилирование особенно эффективно для нестандартных условий. Вполне может оказаться, что проигрывающее в стандартных условиях освещения приложение все же будет полезным для тех условий, под которые стандартный профиль точно не строился.

При освещении мишени Datacolor SpyderCheckr лампами дневного света ошибки со стандартным профилем Adobe Camera RAW составили 16 (a) и 16 (b), с профилем приложения — 6 (a) и 17 (b). Для мишени ColorChecker (24 поля) — 12 (a)/ 11 (b) со стандартным профилем и только 3 (a) и 2 (b) с ICC-про-филем X-Rite ProfileMaker Pro.

Как видно, даже нестандартные условия освещения заметно не помогают «отстающим» приложениям — Datacolor SpyderCheckr и X-Rite ColorChecker Passport.

Тестовые результаты получены для камеры Canon EOS 450D. Может ли быть что-то иное с другими моделями? Испытания Canon PowerShot G9 продемонстрировали очень близкие результаты. Допускаю, что с какой-нибудь камерой они будут чуть лучше или чуть хуже приведенных, но в целом — на этом же уровне. Возможно, что у других аппаратов будут лучше показатели при использовании стандартных профилей, заложенных в приложения Adobe, но маловероятно, что результаты ручной профилировки в испытанных приложениях резко повысятся.

По результатам тестирования напрашиваются следующие выводы. Современные камеры и встроенные в них средства управления цветом вполне эффективны, чтобы вопрос о профилировании не особенно беспокоил фотографов. И в стандартных, и в нестандартных условиях освещения «простые» средства профилирования вряд ли улучшат результат. Если уж задача точной передачи цвета возникла, решать ее нужно не только профессиональными средствами, но и с пониманием процесса. В частности, обязательно нужно контролировать соответствие используемой мишени ее цифровому описанию в программе профилирования.

Окончательные точки над «i» расставляет... рубль. При ориентировочной цене 5300 руб. за набор Datacolor SpyderCheckr и 4000 руб. за X-Rite ColorChecker Passpor вы получаете удобный в практической работе комплект цветных мишеней — в жестком корпусе небольшого размера. Так что даже если построить профиль лучше стандартного не удастся, сами мишени лишними уж точно не будут.

Программа X-Rite ProfileMaker Pro 5, конечно, выдает наилучшие результаты. Ее ICC-профили заметно точнее стандартных, но, чтобы их получить, а затем ими воспользоваться, нужны специальные знания. В настоящий момент программа снята с производства, но ее можно поискать на вторичном рынке. К тому же придется заплатить за мишени — 3200 руб. за X-Rite ColorChecker или 11 тыс. руб. за X-Rite Color-Checker Digital SG.