Autor: Paweł Rajewski

Większość osób amatorsko przetwarzających grafikę korzysta z tanich monitorów CRT (z kineskopem) o niewielkim zakresie regulacji. Taki monitor wystarczy do przygotowania zdjęć na stronę www, pod warunkiem, że jest właściwie skalibrowany. Można to zrobić bez przyrządów – znając kilka reguł i dysponując prostym wzorem testowym (skrypt dla przeglądarki Internet Explorer).

Uwaga1: Przedstawiona procedura kalibracji to metoda przybliżona, wystarczająca do celów amatorskich.

Większość osób amatorsko przetwarzających grafikę korzysta z tanich monitorów CRT (z kineskopem) o niewielkim zakresie regulacji. Taki monitor wystarczy do przygotowania zdjęć na stronę www, pod warunkiem, że jest właściwie skalibrowany. Można to zrobić bez przyrządów – znając kilka reguł i dysponując prostym wzorem testowym (skrypt dla przeglądarki Internet Explorer):

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"> 
<HTML> 
<HEAD> 
<TITLE>Kalibracja monitora</TITLE> 
</HEAD> 
<BODY STYLE="background:#ffffff; text-align:center;"> 
<SCRIPT TYPE="text/vbscript" LANGUAGE="VBScript"> 
OPTION EXPLICIT 
DIM sKod, iI
sKod="<DIV STYLE=""width:421px;""><DIV 
STYLE=""width:211px; height:210px; float:left; 
position:relative;"">" 
FOR iI=0 TO 104 
  sKod=sKod&"<DIV STYLE=""height:1px; background:#000000; 
margin-bottom:1px;""><B></B></DIV>" 
NEXT 
sKod=sKod&"<DIV STYLE=""width:50px; height:50px; 
background:#bababa; position:absolute; top:81px; 
left:80px;""><B></B></DIV></DIV>" 
FOR iI=0 TO 104 
  sKod=sKod&"<DIV STYLE=""width:1px; height:210px; 
background:#000000; margin-right:1px; 
float:left;""><B></B></DIV>" 
NEXT 
FOR iI=0 TO 100 Step 5 
  sKod=sKod&"<DIV STYLE=""width:20px; height:40px; 
float:left; 
background:rgb("&iI&"%,"&iI&"%,"&iI&"%);""><B></B></DIV>" 
NEXT 
sKod=sKod&"<BR><DIV STYLE=""background:#000000; 
font:bold 200px Arial; 
color:#0a0a0a;"">T</DIV></DIV>" 
window.document.write(sKod) 
sKod=Empty : iI=Empty 
</SCRIPT> 
</BODY> 
</HTML> 

Rozdzielczość, częstotliwość odświeżania

Te parametry można ustawić „wedle uznania”. Teoretycznie za optymalne przyjmuje się rozdzielczości: 1024x768px na monitorach 17-calowych i 800x600px na 15-calowych, przy jak najwyższej częstotliwości odświeżania bez przeplotu. „Teoretycznie”, ponieważ osiągane efekty zależą od posiadanej karty graficznej – tanie modele nie gwarantują dobrej ostrości obrazu przy wyższych częstotliwościach odświeżania. To skutek ograniczonych czasów narastania sygnałów wizyjnych.

Na górze strony testowej znajdują się dwa pola wypełnione białymi i czarnymi liniami o szerokości 1px – w poziomie i w pionie. W teorii pola powinny być takie same, w praktyce prawe wygląda gorzej – karta graficzna nie nadąża z naprzemiennym rozjaśnianiem i ściemnieniem obrazu. Otrzymujemy ciemnoszare linie zlewające się z jasnoszarym tłem. Im słabsza jest karta, i im wyższa rozdzielczość i częstotliwość odświeżania, tym pogorszenie ostrości w poziomie jest bardziej widoczne. Ograniczenie częstotliwości lub rozdzielczości poprawia obraz.

Uwaga dla majsterkowiczów: można poprawić jakość obrazu starej karty graficznej dobudowując szerokopasmowe wtórniki na wyjściach RGB (konieczny oscyloskop).

Kolory

Do wyświetlania zdjęć konieczny jest kolor 24-bitowy (True Color). Tylko starsze karty graficzne nie mają tej opcji przy wyższych rozdzielczościach. Dodatkowo należy ustawić temperaturę bieli monitora na 6500K (jeżeli monitor posiada taką regulację). Odpowiada to dziennej barwie światła i zapewnia prawidłowe odtwarzanie cyfrowych fotografii.

Jasność, kontrast

Najwięcej nieporozumień wiąże się z ustawianiem „jasności” w monitorach CRT, czyli z kineskopem.

Regulatorem JASNOŚĆ ustawiamy tu poziom czerni, czyli jasność (a w zasadzie „ciemność”) czerni. Wszystkie elementy obrazu ciemniejsze od poziomu czerni wyświetlane są jako czarne. Poniżej tego progu monitor nie odtwarza już żadnych szczegółów.

Gdy ustawimy JASNOŚĆ zbyt wysoko, czarne partie obrazu staną się lekko szare – obraz straci kontrast. Gdy ustawimy JASNOŚĆ zbyt nisko (bardzo częsty przypadek) „obetniemy” do czerni ciemniejsze partie obrazu – obraz straci szczegóły w cieniach, które zleją się w czarne plamy. W obu przypadkach odtwarzany zakres tonalny zostanie zawężony.

Regulator JASNOŚĆ ma tylko jedno prawidłowe położenie: przy którym czerń jest jeszcze czarna, ale niewiele różniące się od czerni elementy są już delikatnie widoczne. Na stronie testowej służy do tej regulacji duże, czarne pole. Na środku pola znajduje się litera „T”. Regulator JASNOŚĆ monitora należy ustawić tak, aby litera „T” znalazła się na samej granicy widzialności. Minimalne zmniejszenie jasności powinno powodować jej zniknięcie (obcięcie do czerni), minimalne zwiększenie – bardzo delikatne pojawianie się. Litera „T” powinna być dostrzegana z bardzo dużym trudem.

Następnie regulatorem KONTRAST ustawiamy jasną, białą, lecz niezbyt jaskrawą biel ekranu. Ponownie korygujemy położenie regulatora JASNOŚĆ ustawiając literę „T” na granicy widzialności. Powtarzamy obie regulacje do uzyskania odpowiadającej nam jasności białych części ekranu (KONTRAST) przy zachowaniu litery „T” na granicy widoczności (JASNOŚĆ).

Uwaga: regulatora JASNOŚĆ używamy tylko w czasie kalibracji monitora. Chwilowych zmian „jasności obrazu” w trakcie eksploatacji dokonujemy regulatorem KONTRAST. W razie konieczności trwałej zmiany należy przeprowadzić ponowną kalibrację.

Gamma monitora

Ustawiliśmy już właściwy poziom czerni i odpowiadający nam poziom bieli. Monitor wyświetla pełen zakres tonalny nie gubiąc szczegółów w najjaśniejszych ani najciemniejszych partiach obrazu. Na środkowym polu testowej strony powinniśmy rozróżnić wszystkie stopnie szarości – od czerni do bieli (różnica pomiędzy pierwszym i drugim polem może być na granicy rozpoznawalności).

Czym zatem jest gamma? To parametr odpowiedzialny za wyświetlanie „szarości” – odcieni pomiędzy czernią i bielą.

Jaskrawość wyświetlanego na monitorze piksela nie jest wprost proporcjonalna do liczby, którą opisujemy jego jasność. Jeśli 0 odpowiada czerni, a 255 – bieli, to 128 nie odpowiada połowie jaskrawości pomiędzy tymi stanami. Ludzkie oko nie jest liniowe – reaguje raczej na różnicę jaskrawości w stosunku do otoczenia, niż „jasność” jako wartość bezwzględną. Bezwzględna zmiana jaskrawości o dwie jednostki, z 20 na 22, jest wyraźnie widoczna (różnica 10%), ale z 200 na 202 (te same dwie jednostki) właściwie niezauważalna (różnica 1%). 255 dostępnych poziomów szarości należy więc tak zagospodarować, aby uzyskać więcej „drobniejszych” stopni jasności w zakresie cieni i mniej, ale „grubszych”, w zakresie świateł. W praktyce przyjęto zależność potęgową, co ma źródło w budowie i właściwościach kineskopu. Gamma określa nieliniowość tej charakterystyki (gamma=1 odpowiada charakterystyce liniowej).

Dla systemu Windows i cyfrowych obrazów przeznaczonych do publikacji w Sieci przyjęto wartość gamma równą 2,2. W tej sytuacji 186 stopni szarości znajduje się w zakresie tonów ciemniejszych (poniżej połowy jaskrawości bieli), a 69 w zakresie tonów jaśniejszych. Im jaśniejszy jest piksel, tym większa jest bezwzględna różnica pomiędzy kolejnymi poziomami szarości.

„Wrodzona” gamma monitorów waha się w szerokich granicach. Zgrubną korektę (dla danego modelu) zapewnia właściwy sterownik monitora. Dokładniejszej można dokonać ręcznie w ustawieniach karty graficznej – większość posiada suwak oznaczony jako GAMMA, często osobny dla każdego z kolorów składowych.

Uwaga: wartość liczbowa widoczna w ustawieniach karty graficznej to nie gamma monitora, ale korekcja, którą wprowadzamy. Nie należy wpisywać w to pole wartości 2,2 ani przejmować się, jeśli po regulacji będzie wyświetlana inna liczba.

W lewym górnym polu strony testowej (z tłem w poziome paski) znajduje się szary kwadrat. Oddalamy się od monitora i mrużymy oczy na tyle, by paski tła zlały się w jednolitą, szarą płaszczyznę. Jeśli dostrzegamy na niej kwadrat (jaśniejszy lub ciemniejszy) to znak, że gamma monitora nie jest równa 2,2. Regulując suwakiem GAMMA karty graficznej odnajdujemy takie położenie, w którym kwadrat zdaje się rozmywać w tle.

Następnie ponownie regulujemy poziom czerni (regulator JASNOŚĆ) i jasność obrazu (regulator KONTRAST) w opisany poprzednio sposób. I znowu regulujemy parametr GAMMA. Powtarzając regulacje kilkakrotnie uzyskujemy:

  1. Litera „T” jest na samej granicy widzialności (JASNOŚĆ),
  2. Jaskrawość bieli jest optymalna (KONTRAST),
  3. Kwadrat zdaje się rozmywać w tle (GAMMA).

Monitor jest skalibrowany.

Uwagi

  1. Kalibrację wykonujemy po ustabilizowaniu się parametrów monitora – kilkanaście do kilkudziesięciu minut po włączeniu. Wskazane jest równomierne, przyciemnione oświetlenie pomieszczenia. Kalibrację poprzedzamy ustawieniem właściwej geometrii obrazu (usunięcie ew. mory i przebarwień).
  2. Regulację GAMMA przeprowadzamy po wstępnym ustawieniu poziomu czerni (JASNOŚĆ). Nieprawidłowy poziom czerni powoduje błędne ustawienie parametru GAMMA („Rozmywanie się” kwadratu w tle nie odpowiada gammie równej 2,2).
  3. Regulatory GAMMA i JASNOŚĆ wpływają na siebie wzajemnie, istnieje tylko jedna prawidłowa kombinacja ich ustawień. W codziennej eksploatacji nie należy zmieniać położenia żadnego z nich.
  4. Kalibrację należy powtarzać, ponieważ parametry monitora zmieniają się z czasem.
  5. Nie należy dokonywać osobnej kalibracji z poziomu karty graficznej i osobnej z poziomu programu graficznego (wiele posiada taką możliwość). Należy zdecydować się na jeden ze sposobów, przy czym regulacja w sterowniku karty wpływa na wszystkie programy, a w programie graficznym – tylko na ten jeden program.
  6. W Sieci istnieje sporo błędnych wzorów do ustawiania parametru gamma. Wiele bazuje na tle w postaci siatki, a nie poziomych linii, zakładając, że posiadamy idealny monitor i kartę graficzną. Takich wzorów możemy używać tylko wtedy, gdy dwa górne pola testowej strony (z tłem w poziome i pionowe linie) wydają nam się jednakowo szare. W przypadku starych monitorów nawet tło z jednopikselowych, poziomych linii może okazać się niedoskonałe z uwagi na podświetlanie czarnych pikseli przez blisko położone piksele białe. W takim przypadku można wykonać tło z poziomych białych i czarnych linii o grubości 2 lub 3px i dokonywać regulacji z odpowiednio większej odległości.

Ocena zdjęcia

Efekt kalibracji może nas rozczarować, szczególnie gdy długo pracowaliśmy na monitorze ustawionym zbyt ciemno – obcinającym ciemne partie obrazu do czerni. Gdy zdjęcia wydają nam się „mleczne”, sprawdźmy ich rozkład tonalny (histogram) w dowolnym programie graficznym. Jeśli charakterystyka jest ściśnięta, z pustką po lewej stronie wykresu, to „mleczność” nie jest wynikiem nieprawidłowego wyświetlania, lecz niewłaściwego przygotowania fotografii.

Niezłym sprawdzianem kalibracji są zdjęcia z aparatów cyfrowych. Jeśli nie były przetwarzane, mają na ogół dobry zakres tonalny. W Sieci dostępne są duże ilości takich zdjęć. Można je poznać po obecności danych o aparacie fotograficznym i parametrach naświetlania (w darmowej przeglądarce IrfanView 3.61: Image –> Information –> EXIF info).

Paweł Rajewski

Pisane i testowane: Win95PL OSR2, IE5.5PL, fc 300MHz
Copyright (c) 2004 Paweł Rajewski

Skasowane dane to nie zawsze tragedia - ściągnij program i odzyskaj dane