LE post qui a tout demarré: fabriquer son colorimetre

[Georges G]

Salut Manu

Je fais remonter ce thread pour te tenir au courant de mes recherches. J'ai longuement discuté avec MLill, notre spécialiste des colorimètres. Il existe un produit tout fait et pas trop cher, c'est le Colorvision Spyder (jette un oeil sur le site http://www.colorvision.com" onclick="window.open(this.href);return false; ). Il coûte 169 euros prix public (il y a peut-être moyen de le trouver moins cher, faut voir). Ce colorimètre sert normalement pour la calibration des moniteurs (et l'appli livrée avec ne sert qu'à ça). Mais il est compatible avec Colorfacts, on peut donc s'en servir pour calibrer un projecteur.

Bref, j'ai contacté colorvision pour leur demander s'ils avaient une API documentée accessible pour qu'on puisse écrire nos propres applications en exploitant ce colorimètre pas si cher que ça... J'attend la réponse

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Georges,
Effectivement, 169 euros ca commence a etre interressant !
Eventuellement une reverse ingenering devrait etre possible si jamais une Api n'est pas dispo
Manu.

[Georges G]

Salut Manu

J'ai demandé des renseignements vendredi, on est mardi, et toujours rien...

Je le sens assez mal, le reverse engineering...

Wait and see...

A bientot
Georges

[artefact]

Pour mettre de l'eau au moulin,

La calibration d'une photodiode ou bien d'une photorésistance peut se faire sur un spectrophotomètre qui sert en chimie et biologie. Des appareils très simple "traine dans les lycée". Il indique la longueur d'onde émise, il suffit de tracer la tension ou l'intensité en fonction de Lambda. (je pense)

Maintenant n'y connaissant pas grand chose dans ce domaine est-ce qu'il existe des mires projetable et un tutos qui expliquerait les réglages par rapport au mesure.

Merci d'avance.

[Georges G]

Salut Artefact

La difficulté n'est pas là. Pour effectuer une telle mesure, il faudrait surtout un émetteur de longueur d'onde réglable, à bande très étroite. Là, on pourrait faire la mesure.

Sinon, les filtres colorés sont des passe-bandes, ils laissent passer un éventail large de longueurs d'ondes. Quoi qu'on fasse, avec un capteur tri-stimulus, on est obligé de savoir précisément ce qui est émis par le projecteur pour avoir un résultat parfait. Et c'est une info qui ne s'invente pas, il faut un spectromètre pour l'avoir.

Ca fait un moment qu'on y pense. Seul le spectromètre (cher) permet une précision absolue. Avec un tri-stimulus, on suppose qu'on pourrait avoir des résultats corrects. Mais on ignore encore avec quelle précision...

A bientot
Georges

[EPira]

Hello,
Pour info, je passe ce soir au mag d'electro que j'ai dans le coin, j'ai prevu de prendre une photodiode (BPW34, il n'ont que ca d'apres ce que j'ai vu ...) et qques bricoles pour commencer a maniper
Manu.

[artefact]

Le spectrophotomètre est un appareil qu sélectionne optiquement la longueur d'onde émises au pas de 1 voir 0,1 près (genre 382,6 nm), il sert en chimie à des dosages colorimétrique : d'ou mon point de vue sur la caractérisation de la "cellule photoélectrique" (diode ou résistance) .

En balayant le spectre de l'UV à l'infrarouge (pour les appareil très performant sinon c'est dit UV - visible (rouge profond)) face à la "cellule" on peut tracer les caractéristique du composant sur l'ensemble du spectre .

Donc on a bien un émetteur à bande très étroite ! (si je trouve le temps je ferais un essai rapide sur une BPW34) au boulot (et oui Educ Nat quand tu nous tiens).
Ensuite on linéarise si c'est possible (là je doute sur l'ensemble du spectre) et on y est !

Sinon pour les filtres colorés : en optique ondulatoire on utilise des filtres interférentiells (qui coutent la peau de mes ..... mains ), ils sont en général à faible bande passante voir à longueur d'onde unique !

Ils servait également dans les version dynausore de colorimètres qui fonctionne sur "presque" le même principe que les spectrophotomètre sauf que l'optique est réduite à une lampe la plus blanche possible et à un filtre pour faire des dosage colorimétrique de solution chimique.

Après plus pervers on peut essayé avec des lampes spectrale genre Sodium, Néon .... mais là on balaye très peu le spectre.

Voili, pour ma contribution au ScmillliilliiiiiLi iillllii Liblick

Sujet très interressant qui mérite les premières pages.

PS : si un physicien passe par là il pourra éclairer (tiens c'est drole pour de l'optique ) notre lanterne.

Amicalement

[artefact]

Juste pour remonter ....

[artefact]

J'ai fait des essais aujourd'hui sur un spectrophotomètre (essai très rapide) :

Résultats, il va falloir que je fasse un support pour la photodiode. Ca n'a pas très bien marché !

J'ai ensuite essayé une photodiode avec des filtres colorés (monochromatique de colorimètre) et ben ça ne m'a pas l'air très linéaire comme réponse (j'entends par là que la tension relevé aux bornes de la diode varie bien en fonction de la longueur d'onde mais pas de façon "homogène" !!!)

Je vais donc dès lundi essayer la photorésistance, réessayer la photodiode et enfin je vais tenter le phototransistor.

Avec tout ça on devrait pouvoir trouver un composant qui puisse être compatible avec le projet !

[EPira]

Hello !
Bon j'ai eu mes composants, mais pas la plaque d'essai pour les planter ...

Concernant la courbe de sensibilité en fonction de la longueur d'onde et de l'illuminance, c'est ca pour une bpw34 (pas ideale, une bpw21 serait mieux) :
[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/bpw34_courbes.jpg[/img]

Ce qui est interessant c'est la linearité en lux, une fois que le capteur sera calibré pour la plage de longueur d'onde rouge vert ou bleu (courbe en cloche), on aura une indication precise de la quantité de chaque couleur.

Manu.

[artefact]

J'ai trouvé une carte d'acquisition à base de 68hc11 avec les schémas et les prog.

C'est ici : http://frederic.ducrocq.free.fr/Station ... sition.htm

J'ai vu des trucs plus simple sur le port parallèle du pc sur 8 voie je crois.

Donc avis aux amateur pour dévellopper un soft qui gère tout ça

Moi je n'y connait pas grand chose

A+

[EPira]

B'soir a tous !

Ca y est, j'ai (enfin) pu passer au mag d'electronique pour acheter une plaque d'essai

J'ai commencé a maniper, en utilisant une BPW34 comme capteur, un LM358 comme AOP, le montage "transimpedance" de la doc vishay (fig.125), un potard pour le gain, une pile 9V, qques capas pour le filtrage et hop.

Pour faire mes essais, j'ai scotché la diode contre mon moniteur IIYAMA 1451, et j'ai bricolé un petit soft pour pouvoir selectionner les niveaux RGB (coultool.exe).

Mon instrument de mesure est un bete multimetre + papier + crayon

Appercu de la bidouille :
[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/bidouille.jpg[/img]

Le moniteur n'est pas specialement calibré, j'ai juste un "blanc" qui me plait, de toute facon le but est d'avoir une premiere idée en "relatif".

Le montage est reglé pour me donner 2.55V pour le blanc RGB(255,255,255), et j'ai donc fait 4 series de mesures, une sur le blanc de (0,0,0) a (255,255,255) par pas de (15,15,15), puis la meme chose pour chaque couleur, j'obtiens donc une courbe luminosité/triplet RGB,une fois le tout normalisé j'ai tracé les courbes suivantes :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/gamma_1.jpg[/img]

Tataaa ! ho le beau gamma que voila
J'ai fait un rapide calcul, et j'ai trouvé qu'il fallait que j'applique a mes valeurs un gamma de 2.14 pour avoir une reponse lineaire luminosité/RGB, j'ai donc appliqué la correction, refait une serie de mesure et hop, impec une belle droite ! J'ai calculé le % de différence par rapport a la droite ideale :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/gamma_2_14.jpg[/img]

Ca reste relativement approximatif pour l'instant, etant donné ma plage de mesure et les corrections apportées pour la normalisation des signaux, mais ca m'a permis de me faire premiere serie de mesure.

Concernant la sensibilité de la diode en fonction de la couleur, j'ai noté les valeurs suivantes pour les valeurs maxi, avec comme reference le blanc RGB(255,255,255) qui me donnait 2.55V (soit 255) :

Code : Tout sélectionner

rouge RGB(255,0,0) : 100
vert RGB(0,255,0) : 91
bleu RGB(0,0,255) : 70

Ca correspond pas trop mal a ce qui est donné pour la BPW34, a savoir qu'elle est plutot centrée sur l'IR (~900nm).
On remarquera que 100+91+70 = 261 > 255, le tube est plus lumineux avec chaque couleur separement, que les trois en meme temps, c'est d'ailleurs pour limiter ce phenomene que j'ai juste une petite zone autour du capteur d'eclairée.

Voila pour l'instant, prochaines etapes essayer le capteur eloigné de l'ecran pour voir la sensibilité, l'essayé sur le barco, commander les filtres tricolors, paufiner le montage AOP, mettre en oeuvre un CAN, ...


Manu

[Georges G]

Salut Emmanuel

Je suis vraiment étonné de la précision de tes mesures... Les écarts mesurés sont vraiment très faibles... Bref, il y a moyen de faire quelque chose de ton capteur

De mon côté, je réfléchis à une autre méthode de calibration, qui est complémentaire... Je ne sais pas si tu as vu mon fil sur le forum vidéo, ici. Outre le fait que cette méthode permet une calibration "sans outils", elle permettrait aussi de calibrer un capteur tri-stimulus sur une base saine, afin de régler "aux instruments" tout le reste des paramètres, en ayant la certitude de partir sur une base saine. Qu'en penses-tu ?

En tout cas, on est parti pour bien s'amuser

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Emmanuel
Je suis vraiment étonné de la précision de tes mesures... Les écarts mesurés sont vraiment très faibles... Bref, il y a moyen de faire quelque chose de ton capteur

Hello Georges,

Oui, moi aussi ca m'a surpris, je m'attendais pas avoir qque chose d'aussi precis, pour info avec la correction gamma appliquée, je pouvais positionner une valeur de blanc au pif via coultool (47, 133, 12, 169 ...) et lire la valeur sur le voltmetre avec au grand maximum un ecart de 1 point sur la valeur RGB, meme dans les faibles valeur (<15).

J'ai hate d'essayer ca sur le barco pour me faire une premiere idée de la linearité du projo !

De mon côté, je réfléchis à une autre méthode de calibration, qui est complémentaire... Je ne sais pas si tu as vu mon fil sur le forum vidéo, ici. Outre le fait que cette méthode permet une calibration "sans outils", elle permettrait aussi de calibrer un capteur tri-stimulus sur une base saine, afin de régler "aux instruments" tout le reste des paramètres, en ayant la certitude de partir sur une base saine. Qu'en penses-tu ?

C'est une idée a creuser effectivement ! autant en utilisation en comparaison A/B sur un projo je pense que ca ne serait pas evident, autant pour calibrer le genre de capteur que l'on bidouille ca serait au poil !

En tout cas, on est parti pour bien s'amuser

c'est clair
hier en bricolant j'avais l'impression d'etre revenu 15 ans en arriere dans l'atelier de mon pere a bidouiller des amplis, carte d'interfaces et autres bricoles

Manu.

[Georges G]

Salut Manu

Mon idée est qu'avec une échelle de gris éclairée par le tube biolux, on peut facilement trouver un gris à un IRE quelconque qui a la même luminosité qu'un des gris de l'échelle, et le rendre identique à l'oeil. Peu importe quel IRE en fait (enfin, dans des limites raisonnables, en évitant les extrêmes). Et avec un gris OK, on peut mesurer ce qu'il donne avec le capteur, pour l'étalonner. Sachant qu'il risque de donner des valeurs très différentes en mesure du gris neutre éclairé par le tube fluo, vu que le spectre d'une lampe de projo ou d'un tri-tubes est certainement très différent de celui du tube fluo. Ensuite, une fois le capteur étalonné à partir d'un bon gris D65 fourni par le projo, donc calibré pour le spectre de la lampe, tout le reste n'est que mathématiques...

... et après, on peut faire une calibration automatique de l'appli Holo3DGraph

Sinon, pour les filtres colorés, puisque tu comptes en acheter, je crois qu'il y en a dans le DVD Video Essential PAL, qu'on trouve pour 30 euros chez hifissimo par exemple. Et comme ce DVD contient tout plein de mires, et qu'il est achetable par n'importe qui, c'est sans doute la meilleure solution pour la portabilité et le coût de la solution

J'irai l'acheter cette semaine de toute façon, je te dirais s'il y a bien les filtres colorés livrés avec.

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Manu

Mon idée est qu'avec une échelle de gris éclairée par le tube biolux, on peut facilement trouver un gris à un IRE quelconque qui a la même luminosité qu'un des gris de l'échelle, et le rendre identique à l'oeil. Peu importe quel IRE en fait (enfin, dans des limites raisonnables, en évitant les extrêmes). Et avec un gris OK, on peut mesurer ce qu'il donne avec le capteur, pour l'étalonner. Sachant qu'il risque de donner des valeurs très différentes en mesure du gris neutre éclairé par le tube fluo, vu que le spectre d'une lampe de projo ou d'un tri-tubes est certainement très différent de celui du tube fluo. Ensuite, une fois le capteur étalonné à partir d'un bon gris D65 fourni par le projo, donc calibré pour le spectre de la lampe, tout le reste n'est que mathématiques...

Ben deja rien qu'en eclairant l'ecran avec l'ampoule a 6500°K, on devrait pouvoir calibrer le colorimetre, meme si le spectre est plus "chargé" avec l'ampoule, ca ne dois pas intervenir dans la calibration, la "dose" de rouge vert bleu apres filtrage doit etre identique quelle que soit les sources a 6500°K je pense ?!

... et après, on peut faire une calibration automatique de l'appli Holo3DGraph

Sinon, pour les filtres colorés, puisque tu comptes en acheter, je crois qu'il y en a dans le DVD Video Essential PAL, qu'on trouve pour 30 euros chez hifissimo par exemple. Et comme ce DVD contient tout plein de mires, et qu'il est achetable par n'importe qui, c'est sans doute la meilleure solution pour la portabilité et le coût de la solution

J'irai l'acheter cette semaine de toute façon, je te dirais s'il y a bien les filtres colorés livrés avec.

A bientot
Georges

Effectivement, pour les filtres j'ai regardé le lien que tu avais donné vers prophot, 18 euros les filtres mais 10 euros de frais de port ! je vais aller voir a la fnac si je trouve pas mon bonheur, ou alors autant acheter le DVD video essential PAL

Manu.

[Georges G]

Manu

Non, on ne peut pas calibrer un colorimètre tri-stimulus sur une source connue à D65 et l'utiliser ensuite pour calibrer n'importe quoi. Ca ne marche pas, puisque les franges du spectre de la lampe (ou des tubes CRT) n'ont pas forcément grand chose à voir avec la réponse du couple luxmètre + filtre. C'est très bien expliqué, schémas à l'appui, sur ce lien http://www.milori.com/articles/color_measurement.asp. Je remercie au passage MLill de l'avoir trouvé

Bref, mon idée est de calibrer la température de couleur du projo à l'oeil par comparaison avec une référence fiable (méthode employée par certains pros dans le monde broadcast), puis de calibrer le colorimètre sur le 6500 K fourni par le projecteur. Comme ça, la calibration du colorimètre est basée sur la véritable spectre fourni par la lampe, quel que soit son modèle et son âge. Et en éclairant avec le tube fluo non pas l'écran, mais une échelle de gris parfaite (à trouver), on aura au final un résultat exact même si l'écran entraîne une dérive colorimétrique.

Enfin, lis l'article, tu comprendras tout ça beaucoup mieux

A bientot
Georges

[EPira]

Hello !

Avec des filtres aussi selectifs que ceux utilisés pour la demonstration de l'article, effectivement je concois qu'il va y avoir un pb, mais je ne pense pas que les filtres du commerces soit justement aussi selectif, mais je me trompe peut etre, je recherche sur le net depuis 1h les caracteristiques des filtres kodak wratten tricolor 29/61/47, je me souviens lors de mes precedentes recherches etre tombé dessus, et la "bande passante" etait beaucoup plus large que celle des modeles utilisés par la demonstration du site de ColorFacts ... mais la impossible de remettre la main dessus, et le site de kodak n'est pas la pour aider ... je vais continuer a fouiller !

A la fin de l'article, ils disent avoir utilisé 12 filtres pour obtenir le bon resultat, on est pas rendu

Manu.

[Georges G]

Salut Manu

Pour les filtres, j'ai trouvé une petite url chez leefilters: http://www.leefilters.com/CPTF.asp?PageID=113. Il semble que le rouge soit un passe haut, alors que le vert et le bleu sont des passe-bandes. Mais ils n'y a aucune indication concernant les pentes. Si ça peut t'aider...

Le problème n'est pas tellement dans les caractéristiques des filtres, c'est en fait l'absence d'informations concernant le spectre émis par les lampes qui rend le tri-stimulus inutile sans calibration préalable.

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Georges

Pour les filtres j'ai trouvé ca :

http://www.geocities.com/Athens/Aegean/6641/filter.html" onclick="window.open(this.href);return false;

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/filters_info.jpg[/img]

C'est pas tres precis, il faudrait un graph pour bien voir les zones.

Sinon hier j'ai fait un premier essai sur le barco, avec le capteur tant bien que mal posé sur la toile et dirigé vers le projo (...) :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/ ... amma_1.jpg[/img]

On peut voir que c'est deja moins "nickel" qu'avec l'ecran IIYAMA et surtout que le gamma du rouge n'est le meme que celui du bleu ou vert !

Je pense que ca vient du fait que j'ai changé ce tube, et que la ref n'est sans doute pas la meme que les autres.

Ca permet de mettre en evidence un phenomene que j'avais observé, a savoir une dominante rouge sur les scenes sombres/faiblement lumineuses !

J'ai calculé justement ce que ca donne avec une correction gamma "standard" de 2.5, les valeurs affichées sont la difference avec la droite theorique :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/ ... ma_2_5.jpg[/img]

Bourps, y'a du taf ! ;o))

Ce qui serait bien, c'est de pouvoir rentrer les courbes de correction directement dans la carte graphique, j'ai lu qque part que c'etait possible avec certaines cartes, surement en utilisant une bricole ... ou alors il faudrait rentrer les valeurs dans ffdshow, si c'est pas possible, on pourrait modifier le soft, etant donné que le source est dispo, la correction est relativement simple & rapide puisque qu'une simple lookup table suffit !

Manu.

[Georges G]

Salut Manu

Ben dis donc, tu arrives déjà à en faire des choses, avec un simple luxmètre

Pour la correction, je compte pour ma part utiliser l'égaliseur vidéo de l'appli Holo3D (ou plus simplement les réglages gamma par composantes). Mais dans ffdshow, je n'ai rien vu de tel (mais bon, puisqu'on peut y mettre des filtres de DScaler). Or, dans DScaler, il existe un filtre de gamma... Il est relativement facile de redévelopper à partir de ses sources un gamma par composantes, afin de le brancher dans ffdshow

A bientot
Georges

[Georges G]

Ajout: je viens de télécharger les sources de DScaler pour jeter un oeil au filtre Gamma... finalement, c'est pas simple du tout à faire, vu que ça travaille sur l'overlay, et que le format des octets est YUYV ou un truc comme ça, mais certainement pas RGB

A bientot
Georges

[MLill]

Bonjour à tous, en particulier à Georges qui m'a signalé ce sujet et un encouragement tout particulier à Manu

La problèmatique est très bien exposée (je trouve ) par Mark dans cet article :

http://www.milori.com/articles/color_measurement.asp" onclick="window.open(this.href);return false;

L'idée naturelle consiste à utiliser trois capteurs et trois filtres (un pour le rouge un pour le vert et un pour le bleu).

La solution est OK si l'on dispose de filtres parfaits (et parfaitement adaptés aux capteurs utilisés).
Si ce n'est pas le cas on peut envisager d'utiliser plus de trois capteurs (et plus de trois filtres).
Plus il y en a et plus on se rapproche d'un spectromètre.

...

Une fois le dispositif réalisé il faut le calibrer.
Et normalement le calibrage doit être fait avec le projecteur utilisé (ou un projecteur équivalent c'est à dire de même spectre).
Ce problème est réglé si on a accès (pas forcément longtenmps) a un outil de calibrage pro ou semi-pro.

...

Sans calibrage on peut valider la linéarité de la courbe (où ce qui revient au même le gamma sur les 3 composantes).
C'est à mon avis déjà un pas très important de franchi (avoir le même rendu des couleurs tout au long de l'échelle de gris).
Manu nous l'a montré ci-dessus.

Michel

[EPira]

Whouaaa, le grand maître des images sur ce thread
Merci pour les encouragements Michel et pour la doc de chez Milori effectivement c'est tres bien detaillé !

Georges, les versions recentes (mais pas forcement fonctionnelles ...) de ffdshow incluent le reglage de gamma separé pour chaque couleur RGB :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/ffd.jpg[/img]

Je pense que cette application doit etre modifiable pour nos besoins, si j'ai le temps je jete un coup d'oeil aux sources.

Sinon plus ca va plus je pense qu'effectivement chercher a avoir une valeur "absolue" de colorimetrie n'est pas facilement realisable, alors que mesurer des valeurs relatives comme je l'ai fait et tres simple et efficient.

Du coup, je suis pas sur qu'une version tri-capteur soit necessaire, avec un simple capteur ont doit pouvoir optenir qque chose tres bon, le tout etant effectivement d'avoir un blanc de reference, par exemple en utilisant la methode proposée par Georges d'utilisation d'une ampoule 6500°K. Une fois ce blanc obtenu, il suffit de travailler sur les couleurs RGB les une apres les autres.

Pour la numerisation, je vais experimenter une solution a faible coup en utilisant un convertisseur tension frenquence (LM331) et j'injecterais le signal sur l'entree de la carte son ! Le convertisseur a une precision de 0.01% d'apres la spec, et mesurer une frequence ne devrait pas poser de pb a une application meme avec une carte son premier prix

Dans la spec du LM331 que j'ai sous le coude il y a meme deja ce genre de montage de proposé :

[img]http://perso.wanadoo.fr/pilou/coultool/lm331.jpg[/img]

Manu.

[Georges G]

Salut Michel

Bienvenue sur ce fil ! Comme tu le vois, Manu a bien bossé !

Manu, en ce qui concerne ton idée de faire un système avec un unique capteur et un convertisseur tension/fréquence relié à la carte son, je t'avoue que je trouve ça assez inutile... On peut faire exactement la même chose avec un simple luxmètre, et certains peuvent déjà être reliés à un PC

De mon point de vue, un tri- ou quadri-stimulus vaut le coup, parce qu'il permet de façon rapide et efficace de régler les gammas par composantes et d'extrapoler des choses importante, notamment en ce qui concerne les noirs imparfaits des projecteurs numériques. Sinon, autant faire ça avec un luxmètre tout simple, un jeu de filtres et une calculatrice...

En tout cas, tu as pu démontrer que la cellule du luxmètre a de très bonnes perfs, et c'est déjà beaucoup !

Sinon, j'imagine que tu vas faire des tests avec les réglages gamma RVB de ffdshow ? Tiens nous au courant ! Pour ma part, ça m'arrange, je commençais déjà à cogiter à l'écriture d'un filtre gamma RVB pour DScaler

A bientot
Georges