Google
 

星期一, 2月 16, 2009

再談螢幕色彩校正

也許很多人會覺得用眼睛目視做色彩校正很不科學。
但就像我先前說過的: 如果你不相信自己的眼睛,那為什麼還要在乎看到的顏色是不是正確的?
我相信有一定的程序和方法,加上一些工具的輔助,是可以把螢幕調到一個不錯的程度的。

但靠眼睛目視做色彩校正,也有它的限制。
我覺得靠眼睛可以校正色偏和灰階度的問題,但不能處理gamma曲線的問題。

什麼叫色偏?
簡單來說,整個螢幕偏紅,偏藍,偏綠,這就是色偏。
要看出是否色偏,最好的方式就是用灰階圖形來看。
灰階圖形,表示RGB三色的數據都是一樣的,例如RGB全0000000(以32bit模式來說),表示黑色,螢幕上看到就應該是純黑色;RGB全FFFFFFFF,表示白色,螢幕上看到就應該是純白色;RGB全80000000,表示中間灰度,依此類推。

什麼叫灰階度?
以32bit模式來說,它可以表示4294967296個數值,所以若RGB數值相同,那就會有接近43億個灰階;顯示卡把這43億種灰階送給螢幕,但螢幕是不可能顯示出那麼多種灰階。
想當然爾,螢幕能表示愈多灰階愈好,但要多少灰階才夠?
這也沒有一個標準,而也沒有必要去數出所有灰階。
基本上只要亮部的幾個灰階(白色以下的幾階)和暗部的幾個(黑色以上的幾階)都能分辨出來,那中間的灰階通常不會有什麼問題。

什麼叫gamma?
gamma是用來表示顯示設備輸入數據與輸出亮度的關係。
一般顯示設備所呈現的亮度是由電壓(如CRT,LCD)或電流(如LED)驅動,而電壓大小通常和輸入數據成正比。傳統CRT的顯示亮度與電壓之間是一個乘方關係,亮度大約是電壓的2.5次方。也就是說,輸出亮度是輸入數據的2.5次方再乘上某個常數,這就是gamma函數。這個2.5就是gamma值。所以如果要能讓CRT顯示分辨出所要求的灰階數(例如256個灰階)的亮度,那就要由一個反向函數求出對應的輸入數據。
而人眼對亮度的敏感度也不是線性的,而且很巧的是人眼的感知相對於大約正好是gamma函數的反函數。但由於觀察的環境不同(如環境光的亮度)和顯示設備之間的差異,以我的理解gamma並沒有一個所謂的絕對標準,總是以個人喜歡來決定。

Photoshop中的曲線同樣也是用來定義輸入數據和輸出之間的關係,但它是直接更改圖形中的數據,這個圖形中的數據再送到顯示卡,最後呈現在畫面上.
但利用Photoshop中的曲線,很容易說明gamma對一個畫面產生的影響.

在預設條件下,這個曲線是一條直線,也就表示輸入與輸出之間的關係是線性的.
曲線的左下角定義的是暗部,左下角那一端定了,也就等於訂了黑點;右上角定義的是亮部,等於是定義了白點.
曲線兩端固定住了,表示照片中的黑點和白點都固定了,這時把曲線中間往上拉,像這樣


你會發現畫面變亮了.因為畫面中的每個灰階(除了全黑和全白之外)都往上拉,愈接近中間調的位置變化的幅度愈大.

同樣的道理,將曲線往下拉

這時整個畫面都變暗了.

當然在Photoshop中,你還可以將亮部往上拉,將暗部往下壓,增加照片的對比.
但在螢幕設定的地方沒辦法這麼做.因為gamma函數是一個a的gamma次方,這個函數本身就是一個拋物線,不可能弄出一個S形的曲線.

到此為止,應該基本的東西都說完了,接下來是怎麼調校螢幕的問題.

螢幕本身的設定
每個螢幕本身能調的東西不一樣,一般來說都可以調整亮度,對比,色溫,現在很多螢幕還有預設幾種不同場景模式供選擇,如影片,上網,遊戲等等...
因為每個螢幕能調整的項目不同,調整方式千變萬化,所以建議螢幕部份能不動就不動,頂多就是調整亮度和對比.
這麼做有兩個好處:一來亮度和對比是所有螢幕都可以調整的(Notebook的可能就沒辦法了),二來若你對螢幕做了太複雜的調整,萬一按到reset,那一切都要重頭來過.
所以螢幕能不動就不動,在軟體裡調,至少設定是可以儲存的,而且你通常可以設定多組條件方便使用.

因此調校的第一步,建議是把螢幕回復原始設定.由其是使用者自訂RGB模式,如果你在OSD上把R往下調2格,把B往下調15格,我敢保證過幾個月你一定會忘記.
至於要用什麼模式,建議就從Normal開始吧! 不管叫Normal還是Standard,還是Default,總有個預設的模式,是一般通用的.

設好預設定後,最好先開機放著半小時到一個小時.因為顯示器在開機時色彩表現還不穩定,等到它穩定了再做調整才是對的.

另外就是環境光源要柔和,不要太強也不要太弱,當然也不要有太詭異的顏色.至於什麼叫柔和,標準在哪裡? 我覺得,只要你高興就好. 一般也不會差太多.

開始調校
接下來就是調校的重點了, 請參考Photo Friday這個色彩校正圖.
這個圖的特點在於它是黑白的,也就是只有灰階,所以很容易看出色偏.
圖中標示A的部份應該是全黑,Z應該是全白.

1.將螢幕對比調到最大,通常是100.對比愈大表示愈容易區分出黑白,所以可以表現多更多灰階.
2.調整螢幕亮度,你可以把亮度由最亮調到最暗,來回幾次感覺一下.調整亮度時,是所有灰階一起變亮或變暗.
以目測的方式,基本要求是確認Z區是全白的,A區是全黑的.同時最亮的三階XYZ可以分辨出來,同理,最暗的三階ABC也要可以分辨出來.

如果調整後都可以達到基本要求,基本上螢幕的設定就完成了.
但是並不是每個螢幕都可以按這個步驟做就可以達到要求,像我家裡用的Samsung 22" LCD就不能按照這個步驟做.
因為將對比調到最大後,它最亮的三階是無法分辨的,不管在什麼亮度都沒辦法. 這也表示這個對比設定,對這個螢幕而言是不適合的. 在這種情況下,就必需降低對比. 將每比由最高往下調,調到可以分辨出最亮的三階即可. 然後再重新調整亮度.

到這一步,如果不是太老舊或太爛的螢幕,基本上螢幕已經能分辨出足夠的灰階,表現也不會太離譜.
接下來要處理的,大概就剩下色差的問題.
張貼留言