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LE post qui a tout demarré: fabriquer son colorimetre

Message » 03 Déc 2004 10:53

MLill a écrit:
michelB2 a écrit: ...
PS je suis quand même content de ne pas être tombé totalement à coté de la plaque en vous parlant d'un APN même si cela avait déjà été imaginé/fait.


Pas du tout à côté de la plaque à mon avis :)

Pour résumer les voies qui me paraissent les plus simples à emprunter pour essayer de calibrer son projecteur avec un appareil photo.

1) avec tout APN
Photographier avec son APN une échelle de gris que l'on peut trouver sur des disques de test (Avia, VE, LAL, Peter Finzel, disques certifiés THX) sur un vidéoprojecteur préalablement calibré à D65.
Régler son projecteur de manière à obtenir les mêmes gris chez soi.
Le photoscope doit avoir un réglage fixe de la température de couleur (par exemple nuage qui est le plus proche de D65). Mais surtout pas "auto".

2) avec un appareil de photos dont on contrôle précisément la balance des blancs
L'avantage par rapport au cas 1 et que l'on peut obtenir directement des images avec le gris de référence.
Si l'appareil est connecté au PC on peut analyser la photo en temps réel.

3) Pour s'affranchir de la contrainte du projecteur calibré
Si l'on trouve une source de lumière fiable et bon marché calibrée à D65 cela vaut le coup de faire le test.
Pas besoin de photographier une mire.
Il suffit de photographier l'écran de projection éclairé avec la dite source de lumière.

Michel


Bonjour,
Je dois vraiment etre un peu lourd et je n'ai pas votre bagage technique pour suivre le fil de vos discussions, néanmoins,
l'objectif étant de calibré mon VP, je ne peut utiliser le 1) qui demande un VP calibré
le point 2) me permet, si l'APN est réglé de visualiser des images avec le gris de référence.
Ce point est un confort intellectuel puisqu'il permet de voir un photo (sous réserves de la calibration de la chaine d'impression ou d'affichage écran) conforme à ce que l'on espère mais ce n'est pas le propos. Meme si l'image est visuellement imparfaite, si la source est une référence connue, la photo numérisée peut servir d'élément de calibration (c'est d'ailleurs une technique utilisé en métrologie)
le point 3) est certainement vrai mais cela donnera un seul point pour fabriquer des algorithmes de diminution de la distance et cela me semble peu.
PS j'essaie d'envoyer au labo cité plus haut, leur photo de référence plus une mire colorcheck mais leur pgm me jette quand il télécharge leur photo. avez-vous essayé/réussi ?
michelB2
 
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Message » 03 Déc 2004 14:38

Emmanuel Piat a écrit:Letchoa, tu peux donner le lien sur ton article ?


http://inms-ienm.nrc-cnrc.gc.ca/research_and_development/BaribeauGaertnerFPDMetrology2001.pdf
C'est un papier sur la calibration des colorimètres pour mesurer les CRTs.
letchoa
 
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Message » 03 Déc 2004 16:42

michelB2 a écrit:
l'objectif étant de calibré mon VP, je ne peut utiliser le 1) qui demande un VP calibré
le point 2) me permet, si l'APN est réglé de visualiser des images avec le gris de référence.
Ce point est un confort intellectuel puisqu'il permet de voir un photo (sous réserves de la calibration de la chaine d'impression ou d'affichage écran) conforme à ce que l'on espère mais ce n'est pas le propos. Meme si l'image est visuellement imparfaite, si la source est une référence connue, la photo numérisée peut servir d'élément de calibration (c'est d'ailleurs une technique utilisé en métrologie)
le point 3) est certainement vrai mais cela donnera un seul point pour fabriquer des algorithmes de diminution de la distance et cela me semble peu.
PS j'essaie d'envoyer au labo cité plus haut, leur photo de référence plus une mire colorcheck mais leur pgm me jette quand il télécharge leur photo. avez-vous essayé/réussi ?


Tu peux utiliser le 1) en te rendant avec ton APN chez quelqu'un qui a un VP calibré.

Le 2) est plus qu'un confort intellectuel car il pourrait te permettre de calibrer ton projecteur avec la même précision qu'un outil tel que Colorfacts ou équivalent.

Le 3) doit permettre aussi de caler l'APN et de revenir à la solution 1).
Pour photographier une mire papier il faut aussi la source de lumière à D65.
Le 3) est juste une solution plus facile à mettre en oeuvre et à mon avis au moins aussi valide.

Il faut retenir que le calibrage d'un projecteur - ou d'un moniteur - ne se fait pas sur toute la palette de couleurs. Mais uniquement sur l'échelle de gris.
Sauf exception (DLP haut de gamme) on ne peut pas toucher aux coordonnées CIE des primitives.

Michel
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MLill
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Message » 03 Déc 2004 21:22

MLill a écrit:...
Il faut retenir que le calibrage d'un projecteur - ou d'un moniteur - ne se fait pas sur toute la palette de couleurs. Mais uniquement sur l'échelle de gris.
...


Hello,
Un point qu'on avait evoqué avec Georges c'est le fait qu'il serait possible d'optenir non plus une calibration des couleurs RGB independamment les unes des autres (en gros on va dire niveau +gamma), mais d'avoir une correspondance R1G1B1 => R2G2B2 pour chaque triplet RGB, en utilisant une grosse table de correspondance (compter 256x256x256x3 soit 48 Mo de lookup table, une broutille sur un pc actuel :wink:) via un logiciel tel que ffdshow pour "transposer" l'image, avec comme principal obstacle, justement d'obtenir cette table de correspondance :oops: :D

Sinon comme "blanc" de reference, ne pourrait on pas utiliser une source lumineuse que tout le monde a chez lui, et qui est la meme pour tous, a savoir le soleil ? si on eclaire une feuille blanche avec le soleil, qu'obtient on comme temperature de couleur ?

Je vais commencer a experimenter avec mon appareil photo numerique pour voir ce que j'arrive a optenir sur le barco.

Manu.
EPira
 
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Message » 05 Déc 2004 21:20

J'ai trouvé un document super intéressant sur la colorimétrie appliquée à l'archivage des oeuvres d'art. C'est certain que c'est important dans ce cas de conserver les couleurs d'origines telles que les voulait l'artiste...
http://www.cis.rit.edu/mcsl/research/PDFs/Berns_art_digitize_lowres.pdf

Ce qui m'a plu c'est qu'il y a des réponses spectrales des différents capteurs exprimés sous une forme plus 'parlante'. En effet, on parle souvent de comparer la réponse fréquentielle d'un capteur avec les CMFs définies par la CIE mais ces courbes sont assez bizzares et on fait difficilement le lien avec la vision humaine.

Image

En fait ces CMFs sont une transformation linéaire de la sensibilité de l'oeil humain. Quand on dit que 2 espaces sont linéairement dépendants, ca veut dire que l'on peut transformer les valeurs d'un espace vers un autre en utilisant des addition et des multiplication des valeurs du premier espace. On peut donc transformer les courbes de réponse de l'un vers les courbes de réponse de l'autre et vice versa.
Par exemple pour passer de XYZ à RVB, on obtient la valeur de R en faisant R=0.5*X+2*Y+Z et V=5*X+0.3*Y+8*Z et B=4*X+0.6*Y+0.03*Z ( les coefs c'est n'importe quoi, c'est juste un exemple). On resume cette opération par une Matrice 3x3.

Donc si le capteur respecte les réponses spectrales de l'oeil ci dessous (qui je le répète est équivalente aux CMFs multiplié par une matrice 3x3), il sera un capteur parfait.

Image

On trouve dans ce document des réponses de capteurs différents:

Scanner optimisé pour la colorimétrie. Camera A
Image

Capteur typique d'APN. Camera B
Image

Scanner normal. Camera C
Image

Pellicule Kodak
Image

Intéressant, non ? On voit notamment que la pellicule est loin d'être colorimétrique...

Il y a ensuite une mesure de la précision colorimétrique de ces capteurs pour différentes couleurs résumée dans ce tableau (mesures de deltaE):
Image

Le meilleur résultat est évidemment obtenu avec la capteur ayant la réponse qui colle le mieux (Camera A) mais on peut constater que la Camera B est assez précise, surtout dans les gris.
Vous voyez où je veux en venir ?
letchoa
 
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Message » 06 Déc 2004 12:43

EPira a écrit:Un point qu'on avait evoqué avec Georges c'est le fait qu'il serait possible d'optenir non plus une calibration des couleurs RGB independamment les unes des autres (en gros on va dire niveau +gamma), mais d'avoir une correspondance R1G1B1 => R2G2B2 pour chaque triplet RGB, en utilisant une grosse table de correspondance (compter 256x256x256x3 soit 48 Mo de lookup table, une broutille sur un pc actuel :wink:) via un logiciel tel que ffdshow pour "transposer" l'image, avec comme principal obstacle, justement d'obtenir cette table de correspondance :oops: :D


Tout à fait. Cela s'appelle du mapping de Gamut et ça consiste à calculer pour chaque pixel une équivalence via une matrice 3x3. On peut le faire comme tu le préconises via une (énorme) Lookup Table précalculée ou par calcul temps réel via la carte graphique par exemple (pixel shader DX9).

Une des applications de ce principe est la correction colorimètrique pour les murs d'images où il est très important d'avoir une colorimètrie précise.
Un bon papier décrivant tout ça: http://www.cs.princeton.edu/~gwallace/papers/ipt2003.pdf

Dans notre cas, on pourrait imaginer de faire mapper la Gamut du projecteur précisemment sur la Gamut de la norme Rec709. Ca pourrait donner des couleurs plus fidèles mais par contre on se retrouverait avec du clipping pour les couleurs très saturées. A voir.
letchoa
 
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Message » 06 Déc 2004 21:02

EPira a écrit:
Sinon comme "blanc" de reference, ne pourrait on pas utiliser une source lumineuse que tout le monde a chez lui, et qui est la meme pour tous, a savoir le soleil ? si on eclaire une feuille blanche avec le soleil, qu'obtient on comme temperature de couleur ?


En valeurs moyennes :

- lumière du jour 5200 K
- nuageux 6000 K
- ombragé 8000 K

Je peux régler mon D70 en "nuageux 6500K" par exemple.
Mais cela ne convient pas.

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Message » 06 Déc 2004 21:04

letchoa a écrit: Mais on peut constater que la Camera B est assez précise, surtout dans les gris.
Vous voyez où je veux en venir ?


Oui j'ai bien vu ;)
Merci Letchoa :)

Michel
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Message » 07 Déc 2004 11:15

J'ai poussé l'expérience de calibrage avec l'APN.

Calibrage par Colorfacts :
Image

"Mesure" avec l'APN du projecteur calibré après calage du gris sur D65.
Image

Mesure Colorfacts du TX100 sur son réglage 9300K (juste pour l'exemple).
Image

Même "mesure" par l'APN.
Image

Si les calculs de distance donnent des résultats différents, la forme des courbes et l'orientation des points par rapport au gris sont les mêmes, ce qui est le principal pour un calibrage.

Cela se voit d'ailleurs en calculant la distance entre les deux séries de mesures
Image

Pour les détails j'ai rédigé un PDF.
http://www.ifrance.com/mlill/etudes/cal ... ge-APN.pdf

Michel
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Message » 07 Déc 2004 13:47

Merci Michel. Très intéressant.
J'ai 2 questions:
- quel est ton capteur colorfact ? Un tristimulus ou un spectromètre ? Je suis quand même assez surpris du manque de précision dans les basses lumières...
- Si tu fais une balance manuelle des blancs de l'APN sur le blanc du projecteur à 80 IRE par exemple au lieu de l'ajuster via le logiciel Nikon, les résultats sont-ils similaires ?
letchoa
 
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Message » 07 Déc 2004 17:50

letchoa a écrit:- quel est ton capteur colorfact ? Un tristimulus ou un spectromètre ? Je suis quand même assez surpris du manque de précision dans les basses lumières...

C'est le spectromètre (eye one beamer)
http://www.milori.com/products/professional/specs.asp
La plage de mesure spécifiée va de 0.08 ftL à 100 ftL.
Le 0.08 ne m'a paru vrai que pour la luminance.

Les mesures répétitives de colorimétrie sont possibles à partir de 0,3 ftL, pour le vert et à 0,9 ftL pour le rouge et le bleu.
On est déjà au delà de 30% de blanc ...
Avec une dynamique de 1:100 il est impossible de mesurer l'échelle de gris en une seule fois.
A 100 ftL l'écran ressemble à un timbre poste ...

Mon premier capteur Pantone ne fait pas mieux mais on peut le coller à l'objectif du projecteur pour faire des mesures en basse luminosité. Et de le déplacer pour les hautes luminosités.

letchoa a écrit: - Si tu fais une balance manuelle des blancs de l'APN sur le blanc du projecteur à 80 IRE par exemple au lieu de l'ajuster via le logiciel Nikon, les résultats sont-ils similaires ?

Je n'ai pas testé la balance des blancs "manuelle" du D70.
Il faudrait que je le fasse par curiosité.
Lorsque l'on utilise Nikon Capture c'est un gadget inutile.
Par ailleurs je n'ai pas noté de différence entre traitement de couleurs effectués par le logiciel de l'APN et le logiciel PC.

Dans le cas du Coolpix 5000 seule la balance des blancs via logiciel PC pourrait donner un résultat exploitable pour le calibrage. Mes tests ont été trop rapides et malhabiles (photos sous-exposées :oops: ) pour conclure.
L'an dernier j'ai poussé le vice jusqu'à construire une mire rosée permettant de caler l'APN :mdr: .

De toutes façons le logiciel PC permet une grande liberté dans le choix de la zone mesurée et des retours en arrière sur photos (aucun choix n'est irrémédiable) qui rendent la vie beaucoup plus facile.
J'ai fait des contrôles de cohérence sur des photos du mois d'août...

Michel
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Message » 08 Déc 2004 14:48

Salut Michel.

Génial ton pdf :)

Par contre, je n'ai pas compris le passage qui se rapporte à correction de la balance du blanc (ie modification de 2 des primaires pour caler le blanc).

J'imagine que tu veux te caller sur D65. Mais dans ce cas, comment sais tu que tu y es arrivé ? C'est là ou intervient ta référence j'imagine ? Peut tu détailler un peu ?

Sinon, pour une lampe à 6500K, il faudrait regarder du côté du matériel pour aquarium. On trouve des néons à 6500K pour que les petits poissons se sentent bien. Cette piste avant été évoquée il y a longtemps sur le forum vidéo pour faire du "grey blanking" de l'écran.

Néanmoins sauf erreur de me part, ces lampes ne sont pas des "D65 Illuminant".

@+
Emmanuel
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Message » 08 Déc 2004 16:03

Emmanuel Piat a écrit:...
Par contre, je n'ai pas compris le passage qui se rapporte à correction de la balance du blanc (ie modification de 2 des primaires pour caler le blanc).

J'imagine que tu veux te caller sur D65. Mais dans ce cas, comment sais tu que tu y es arrivé ? C'est là ou intervient ta référence j'imagine ? Peut tu détailler un peu ?


C'est le noeud de l'intrigue ;) et pour moi une "boîte noire" même si je l'utilise pour numériser des images depuis plusieurs années (dont mes photos d'écran prises au 24x36).

Tu sélectionnes une zone de l'image que tu sais grise.
Tu cliques sur un bouton ;).
Le logiciel calcule les gains RVB permettant de restituer la zone grise.
Et comme par miracle toutes les couleurs de l'image sont rendues plus fidèlement.
Si tu ne disposes pas du bouton miracle il faut tatonner en faisant joujou avec les gains jusqu'à obtenir un gris neutre. C'est beaucoup plus long.

Par ailleurs j'ai pris conscience, en faisant joujou avec Nikon Capture, que le réglage de balance des blancs des APN se limitait à la sélection d'un couple de pourcentages (parmètres d'un traitement numérique).
Mais attention 6500K correspond à plusieurs couples de pourcentages ... en fonction de la source de lumière sélectionnée.

Donc si tu photographies avec l'APN un gris éclairé par la source choisie et que tu fais calculer par le logiciel le point gris tu obtiens un réglage équivalent à ceux enregistrés dans l'appareil ... mais pour ta source lumineuse.

Emmanuel Piat a écrit:...Sinon, pour une lampe à 6500K, il faudrait regarder du côté du matériel pour aquarium. On trouve des néons à 6500K pour que les petits poissons se sentent bien. Cette piste avant été évoquée il y a longtemps sur le forum vidéo pour faire du "grey blanking" de l'écran.

Néanmoins sauf erreur de me part, ces lampes ne sont pas des "D65 Illuminant".


J'ai mesuré quelques sources lumineuses, lampes, tables lumineuses, projecteur de diapos ...
C'est bien une des raisons pour-lesquelles, échaudé par le tristimulus, j'ai acheté un spectromètre.
Les TC correspondent à peu près avec l'étiquette. Le vert lui se balade au bon plaisir du fabricant.
Bref la même situation que pour le calibrage "usine" de bien des projecteurs.

Michel
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Message » 08 Déc 2004 16:34

Un point sur lequel je n'ai pas insisté : à 6500K les réglages de l'appareil photo manquent de vert par rapport à que celui que j'obtiens pour D65.

C'est normal, selon la définition de D65, mais je ne m'attendais pas à un tel écart visuel.
Bien entendu cela se répercute sur toute la palette de couleurs.

Michel
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Message » 08 Déc 2004 17:01

Salut Michel

On pourrait peut-être avoir une méthode "universelle" en prenant une référence indirecte, même si elle est mauvaise. Par exemple, si tu mesures avec Colorfacts et ton APN une source de référence peu coûteuse, telle qu'un tube fluo à 6500°K pour aquarium, cela permettrait de déterminer la correction à apporter aux triplets RVB produits par l'APN. Même si l'égalité entre les composantes n'est pas vraie, les proportions pourraient être repectées...

Mon idée est de déterminer l'écart entre cette source de référence et le vrai D65 quand on fait la mesure avec un APN. Ensuite, chacun pourrait appliquer le même écart sur son APN après avoir mesuré la même source de référence...

Ca demande du calcul, mais on devrait pouvoir y arriver sans trop de difficultés, surtout si la source de référence est relativement proche de D65...

Je sais bien qu'on va ajouter les arrondis aux approximations, donc il ne faut pas viser un Delta E inférieur à 3... mais on peut sans doute obtenir des résultats assez fiables compte tenu de la dérive naturelle d'une lampe de projecteur.

Qu'en penses-tu ?

A bientot
Georges
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