Näytön kalibrointi

Värinhallinta

Digitaalisen työnkulun ongelma on siinä, että jokaisella laitevalmistajalla on hieman omanlainen näkemyksensä siitä, miltä esimerkiksi punaisen värin pitää näyttää. Värinhallinta tarjoaa mahdollisuuden kertoa kaikille lukuisille ohjelmille, mitä “punainen” tarkoittaa. Värinhallinta on eräs tärkeä osa kuvankäsittelyä sekä työnkulkua ja sitä tulisi tukea jokaisen ohjelman, jota työnkulun eri vaiheissa käytetään. Asia muuttuu ongelmalliseksi, mikäli kaikissa ohjelmissa ei ole tukea värinhallinnalle. Tällaisia ohjelmia ovat esimerkiksi ei-ammattikäyttöön tarkoitetut kuvaselaimet. Sellaisessa ohjelmassa kuvan värit toistuvat väärin vaikka kuvan mukana olisikin talletettu asiaankuuluva väriprofiili.

Laitteiden välisiä eroja hallitaan väriprofiilien avulla. Näyttö kalibroidaan ja profiloidaan, jolloin se osaisi esittää väri-informaation optimaalisesti omien rajojensa puitteissa. Myös tulostin profiloidaan jos mahdollista. Tällöin tiedetään tarkkaan myös tulostimen rajat ja kuvissa olevat värikoordinaatit osuvan kohdalleen tulostettaessa.

Puuttuvaan värinhallintaan törmää usein ensimmäisen kerran näkyvästi uuden näyttöhankinnan jälkeen, kun joidenkin ohjelmien kautta katseltuna kuvissa näyttää yllättäen olevan huomattavan räikeät värit. Tämä johtuu yksinkertaisesti siitä, että suppeammalla väriavaruudella varustettu vanha näyttö on aikaisemmin peittänyt alleen värinhallinnan virheet. Sen sijaan uudemmassa, laajemmalla väriavaruudella varustetussa näytössä koko virheellisesti osoitettu väriavaruus räjähtää silmille uudella intensiteetillä.

Jokaisella tulostimella, skannerilla, näytöllä tai muulla laitteella oma väriavaruutensa, joka määrittelee kyseisen laitteen värintoiston rajat ja koordinaatit. Kun laitteelle antaa tiedostossa tiedon esimerkiksi eri värikanavien informaatiosta, laite tekee kuvasta tulkinnan oman lähtökohtansa perusteella. Mikäli tiedostoa on alunperin käsitelty erilaisessa väriavaruudessa eikä profiili kulje mukana, voi laite tehdä väärän tulkinnan jolloin pääsee syntymään virheitä värintoistossa.

Kalibrointi ja profilointi

Jotta värinhallinnasta ja värien sekä sävyjen säätämisestä ylipäänsä olisi hyötyä, on monitori kalibroitava ja profiloitava siten että sävyt joita se näyttää, näkyvät oikein. Tehdasasetuksissaan olevalla näytöllä säädetyt kuvat voivat tuottaa  melkoisia yllätyksiä, kun niitä esimerkiksi tulostaa paperille tai myöhemmin katselee värihallitussa ympäristössä.

Näytön kalibroinnin tarkoituksena on asettaa näyttö ennalta määriteltyyn, vakaaseen tilaan. Profiloinnin voi tehdä joko “silmäpallomenetelmällä” tai kolorimetrillä. Kolorimetri on laite, joka mittaa ohjelmiston avulla monitorin pinnasta tiettyjen värien arvoja luoden tällä tavalla kuhunkin valaistusolosuhteisiin sopivan väriprofiilin. Ideaalitilanteessa työtilassa ei ole muuta valaistusta kuin pehmeä taustavalo, joka ei heijastele monitorin pinnasta. Työtilan seinät on maalattu keskiharmaan sävyllä, eikä mikään pinta heijastele ylimääräistä valoa. Myös luonnonvalo työhuoneessa aiheuttaa ongelmia sävyjen suhteen. Hieman vähemmän äärimmäisyyteen menevää on pyrkiä vakioimaan valaistusolosuhteet joissa työskentelee siten, että valonlähde ei heijastu monitorista.

Näytöt voi oikeastaan jakaa kolmeen ryhmään sen suhteen, minkälaisia ominaisuuksia kalibrointia ajatellen ne tarjoavat. Perusnäytöt, joita esimerkiksi käytännössä kaikki kannettavien tietokoneiden näytöt ovat, eivät tarjoa juurikaan monipuolisempia säätömahdollisuuksia. Tyypillistä on, että tällaisista näytöistä löytyy ainoastaan kirkkauden, kontrastin tai taustavalon säätimet.

Hieman paremmissa näytöissä voi lisäksi vaikuttaa esimerkiksi punaisen, vihreän ja sinisen kanavan voimakkuuteen sekä näytön värilämpötilaan. Tämäntyyppinen näyttö tarjoaa huomattavan paljon monipuolisempia mahdollisuuksia saada näytön värisävyt kohdalleen. Käsin tehty eri kanavien manipulointi on kuitenkin ilman tarkoitukseen sopivaa mittalaitetta mahdoton tehtävä.

Huippunäytöt tarjoavat pääsyn suoraan näytön sisäiseen värien näyttämiseksi käytettyyn hakutauluun (LUT, Look Up Table), jos ne kalibroidaan valmistajan oman ohjelmiston avulla. Tämäntyyppinen kalibrointi eroaa tavallisesta kalibroinnista siten, että kun tavallisessa kalibroinnissa korjaukset tehdään tietokoneessa olevan näytönohjaimen kautta, näytön tietorakennetta suoraan manipuloidessa sävyt korjataan näytössä itsessään. Näin päästään huomattavasti tarkempaan lopputulokseen ja tyypillisesti 10-12 -bittisiin värisävyihin kanavaa kohden. Näytönohjaimen kautta tehtävä kalibrointi rajoittuu aina maksimissaan 8-bitin tarkkuuteen käyttöjärjestelmien ja liitäntöjen luonteesta johtuen.

Kalibrointi kannattaa aina tehdä tarkoitukseen sopivalla mittalaitteella, jotka tänä päivänä alkavat olla jo kuluttajankin lompakolle sopivassa hintahaarukassa. Edullisimmillaan alkeelliseen kalibrointiin soveltuvan mittalaitteen saa noin 100 euron hintaan, mutta sellaisessa ei välttämättä ole tukea esimerkiksi näytön värilämpötilan muuttamiselle tai usean näytön yhtäaikaiselle käytölle. Parilla sadalla eurolla saa jo kohtuullisen monipuolisen mittalaitteen.

Kun näyttö on kalibroitu, seuraa näytön profilointi. Tämä tarkoittaa sitä, että mittalaitteen avulla luodaan näyttökohtainen ICC-profiili, jonka avulla käyttöjärjestelmä osaa toistaa värit näytöllä oikein. Windowsissa profiili tallennetaan tyypillisesti seuraavaan hakemistoon:

C:\Windows\system32\spool\drivers\color

Windowsissa oletusprofiilin voi tarkistaa valitsemalla Ohjauspaneelista Värinhallinta-työkalun (Windows Vista) tai Näyttö > Asetukset > Värinhallinta (Windows XP). Työkalu näyttää, mikä profiili Windowsissa ladataan käyttöön oletuksena, kun järjestelmä käynnistetään. Ohjelma, joka profiilin lataa, näkyy pikakuvakkeena Käynnistä-valikon Käynnistys-kansiossa. Esimerkiksi Adoben Gamma käyttää Adobe Gamma Loader -ohjelmaa, Spyder 3 Elite Spyder3Utility-ohjelmaa.

Näytön värejä kontrolloidaan aikaisemminkin mainitulla hakutaululla (LUT), joka muuntaa pikseliarvot kalibroituihin näyttöarvoihin. Punaista, vihreää ja sinistä primääriä säädetään virheettömän lopputuloksen aikaansaamiseksi.

Koska näyttöjen ominaisuudet hieman huojuvat ajan myötä, säännöllinen uudelleen kalibrointi ja profilointi on suositeltavaa. Vaiheina kalibrointi ja profilointi seuraavat tavallisesti toisiaan automaattisesti, kun kalibrointi tehdään esimerkiksi mittalaitteen mukana tulevalla ohjelmistolla.

Profilointi ohjelman avulla

Mikäli kalibrointiin soveltuvaa laitetta ei ole tullut hankittua, profiilin voi luoda esimerkiksi Adobe Gamman tai Wiziwyg-profilointityökalun avulla. Noista kahdesta Wiziwyg tarjoaa paremman työkalun profiilin luomista varten.

Kalibrointi Wiziwygissä aloitetaan säätämällä kontrasti ja kirkkaus sellaisiin asentoihin, että näytöllä näkyvien tummien ja vaaleiden neliöiden sisällä olevat pienemmät neliöt juuri ja juuri erottuvat. Varsinainen profilointi tapahtuu kolmen värineliön avulla, joissa näkyy yhtenäinen sisäväri sekä raitaväri ulkoreunalla. Liukusäätimillä pyritään sisemmän ja ulomman reunan sävyt saamaan vastaamaan toisiaan mahdollisimman tarkasti. Oheisen kaltainen lopputulos on toivottava, joskin tässä tapauksessa siihen on päästy kolorimetrin avulla.

Profilointi mittalaitteen avulla

Vaikka netistä löytyisikin joitakin ohjelmia (esim. Wiziwyg, Monitor Calibration Wizard, jne.) joilla näytön voi kalibroida ilman mittalaitetta, parhaaseen lopputulokseen ei pääse sillä tavalla. Mittalaitteiden hinnat ovat tänä päivänä varsin kohtuullisella tasolla, joten miksi säästää tässä tärkeässä toiminnossa, kun näyttöön, tietokoneeseen ja kameraan on saattanut jo hyvinkin upota tuhansia euroja?

Työpisteen ympäristö kannattaa pyrkiä sisustamaan mahdollisimman neutraaleilla väreillä, eikä valonlähteitä kannata sijoittaa siten, että ne heijastuvat suoraan näytöstä. Seuraavassa on esitelty yksinkertaistettuna vaiheet näytön säätämiseksi.

1.            Anna näytön lämmetä ennen kalibroinnin aloittamista noin tunnin verran.

2.            Pidä työpisteen valaistus vakiona ainakin kuvia käsitellessäsi. Mikäli näytön mukana on tullut peltihuppu, käytä sitä estääksesi hajavalon pääsy näytölle.

3.            Aloita kalibrointi valitsemalla työskentelyyn sopiva värilämpötila. Valokuvien käsittelyssä  6500°K (tai D65) toimii yleensä parhaiten. Joissakin tapauksissa 5000°K (tai sen sukulainen D50) toimivat myös, varsinkin joissakin Mac-koneissa. Useissa PC-näytöissä 5000°Kelvinin värilämpötila tuottaa valkoiseen päähän kellertävän sävyn. Useimmat näytöt myös saavuttavat hyödylliset kirkkaustasot  helpommin 6500°Kelvinin värilämpötilassa. Toisaalta, LCD-näytön natiivin valkoisen pisteen käyttäminen mahdollistaa mahdollisimman laajan värispektrin näytöllä.

4.            Valitse seuraavaksi käytettävä gamma. Vanhoissa mustavalkoisissa Mac-näytöissä käytettiin gamma-arvoa 1.8. Tänä päivänä yleisin käytetty gamma-arvo on kuitenkin 2.2, joka mahdollistaa maksimimäärän värisävyjä järjestelmän esitettäväksi. Myös gamma-arvoksi kannattaa valita näytön natiiviarvo, jos haluaa laajimman mahdollisen värispektrin käyttöönsä.

5.            Säädä mustan (kirkkaus) ja valkoisen (kontrasti) tasot optimitasolle. Aloita asettamalla näytön kirkkaus nollaan ja kontrasti 100 prosenttiin. Putkinäytöissä 100 prosentin kontrasti antaa yleensä parhaat värit, mutta näyttö saattaa tällöin olla epämukavan kirkas. Nestekidenäytöissä pitää kontrastia tavallisesti vähentää hieman, jotta vältytään hienoimpien yksityiskohtien puhkipalamiselta. Kalibrointiin käytettävä ohjelmisto auttaa asettamaan arvot optimitasolle. Kirkkauden pitäisi olla sellaisella tasolla, että lähes musta erottuu vain juuri ja juuri kokonaan mustasta. Jos kirkkaus säädetään liian alhaiseksi, kaikki alasävyjen yksityiskohdat menevät liian tummiksi, liian korkeaksi säädettynä ne taas vaalenevat liikaa. Tässäkin kalibrointiin käytetty ohjelmisto auttaa. Useimmiten kuitenkin kalibrointiohjelmistot ja mittalaitteet toimivat parhaiten, jos säätäminen aloitetaan kirkkaus- ja kontrastisäätimien ääripäistä.

6.            Säädä seuraavaksi punaisen, vihreän ja sinisen kanavan sävyt tasapainoon siten, että neutraaleissa väreissä ei näy mitään värivivahdetta. Tee näitä säätöjä kalibrointiohjelman avulla suoraan näytön säätimistä jokaisen kanavan osalta niin pitkään kun mahdollista. Adobe Gamma tai mikä tahansa mittalaiteohjelmistoista voi tehdä nämä säädöt myös manipuloimalla pelkästään näytönohjainta, mutta lopputuloksena on suppeampi väriavaruus näytöllä. Tämä ei kannata senkään takia, että käytöstä leikkautuvat pois puhtaimmat ja kylläisimmät värisävyt.

7.            Tee lopuksi profiili. Adobe Gammaa käytettäessä ohjelma yksinkertaisesti kirjoittaa profiilitaulun, jossa kuvataan säädöt, joita juuri on tehty. Mittalaitetta käytettäessä laitteen sensori mittaa sarjan värillisiä ruutuja näytöltä ja tällä tavalla saadaan selville näytön värintoiston rajat. Lopuksi kannattaa tarkistaa vielä, mitä näyttöprofiilia Photoshop (versiosta 6.0 eteenpäin) itse asiassa käyttää. Valitse Photoshopissa Edit > Color Settings. Klikkaa Working Spaces -listalta kohdasta RGB, jolloin lista eri vaihtoehdoista aukeaa. Ylempänä näkyvällä rivillä lukee ”Monitor RGB – abc”, jossa abc tarkoittaa Photoshopin kuvien toistamiseen käyttämää näyttöprofiilia. Tämä on tärkeätä tarkistaa, sillä jotkin ohjelmestot saattavat kirjoittaa viallisia profiileja, jolloin Photoshop jättää profiilin huomiotta tykkänään ja tyytyy käyttämään oletusväriavaruutta joka ei taatusti vastaa käytössä olevaa näyttöä.