显示器色彩校准

印前频道 - 色彩管理 来源:设计在线 作者:hccm 2010-07-01

       显示器色彩校准

       在数码影像生产过程中必须要保证在整个输入、处理、输出的生产流程中所用到的电脑显示器均是在同一标准下,只有如此才能达到"所见即所得"的效果。所以必须将涉及这个生产流程的所有显示器调整成同一个色彩标准。

       所能表达的色彩所用电脑的显示器色彩是标准在Photoshop的Gamma校色工具中,可以根据屏幕显示的Gamma(反差系数)、Color Blance(色平衡)、White and Blank(黑白场)及Grayscale(灰阶)进行精细调节。这些设定可以解决显示器的色偏,使图像在不同的显示器上得到相同的显示效果,更重要的目的是使显示器显示的色彩和印刷成品色接近,真正实现"所见即所得"。 在Macintosh中可以独立启动Knoll gamma软件对显示器进行校色,另外,如果安装了第三方的显示器校色工具,如 Radius Calibrator或Daystat's Colorimeter24,应选择其中 一种校色工具,否则会使显示器产生错误校色。

       Gamma校色过程:

       1. 显示器打开后应有半小时的预热时间,使显示器处于稳定状态;

       2. 将室内光源高速到一个可经常保持的水平,关掉额外光源,以免这些动态变化影响显示设定显示器的亮度及反差。

       3. 关掉所有桌面图案,将显示器的背景色设为中性灰,这样就不会在校正过程中对视觉造成影响,并有助于调节灰平衡。

       4. Gamma值设定。在Macintosh苹果菜单选项中,选择Control Panel(控制板) Gamma,就可打开Gamma面板,在其左下角选中"ON"使其处于开启状态。如果在 控制面板中没有找到Gamma面板,可打开Photoshop文件夹 Goodies文件夹 Calibration文件恶化,打开后就可看到Gamma图标(Icon)。此时应将Gamma文件拖至控制面板中,重新启动电脑,Gamma对话框中的设置才会对显示器起作用。 在对话框的上方选择适当的Target Gamma即目标Gamma值。如果输出图像是用于印 刷的CMYK图像建议采用Gamma值为1.8;如果图像将在RGB色彩模式的设备上输出(如其他的显示器,胶片记录仪或RGB打印机),Gamma值一般设定为2.2 ;如果图像用到其他的应用程序或平台进行输出,1.8的Gamma值则具有更广泛的适用性。

       学会调节你的显示器

       现在大多数显示器已经不存在单色和严重失真这样的问题了,但还有其它各种麻烦。幸运的是,如果你知道如何调节显示器的设置,这些问题就能很容易得到解决了。
  一、调试前的准备
  1. 在调节显示器的时候不要带眼镜,因为镜片会产生一层影像,尤其在调节大显示器的时候可能会降低调节的精确度。当带着眼镜调节22英寸的显示器时,如果注视同一点并且左右摇头, 你将会看见图标或者窗口的垂直边缘会出现蓝色或者红色。
  2. 当调节显示器时,可以记录显示器的原始设置以及你所满意的设置。如果调节失败或者控制器被扰乱,便于恢复原来的设置。
  3. 另外还可以下载一些测试图案,有助于更加客观地判断显示器的质量。这些图案是点、彩色条纹、几何图形以及其它一些标准化图形。
  二、硬件调节
  在此讨论的大多数技巧只适合于CRT显示器。
  1. 色温
  首先我们要设置的是显示器的色温(决定了颜色显示的整个外观)。它的值用开氏温度表示,高温对应于蓝白色(冷色),低温表示红白色(暖色)。标准的色温如6500K可以产生白炽灯光那样的白色。9300K的高温产生的白色接近于荧光灯的白光。高温是商业应用的标准,而低温可以在编辑照片时生成更加精确的效果。在确定你的亮度和对比度之前,请选择一个适合的色温。
  2. 灰度和亮度
  灰度和亮度的区别很难描述,但我们可以在调节的时候通过显示画面的外观来判断。亮度设置得太高会破坏整个图片的效果,另外当增加红、绿、蓝的RGB值时显示的灰度也会随之增高。
  正确的调节方法是在维持较好的色彩饱和度的前提下增加图片的亮度,从而减少在增加亮度的时候造成的损失。
  3. 对比度
  不要害怕设置显示器的对比度。当它取最大值时,我们测试的大多数显示器都能够运行得很好,文本能够被很好地显示。实际上我们可以使用一幅测试图案来进行测试,它带有一系列灰度色块,由最左端的黑色块逐渐过渡到最右端的白色块。你能很容易地区分出它们,并且每一个色块不能融入到其它色块之中。
  对比度在很大程度上受到灯光条件、显示屏的形状以及显示器表面的反射材料这三个方面的影响。如果显示的颜色不太好,你可以改变显示器的位置,从而使得光线从它的背面或者侧面射过来,而不是从正上方或者前方。然后关闭显示器,看它的反光情况。理想状态下,显示器的表面应该是黑色的。如果它的表面很亮,那么显示器的反射材料是造成图像低对比度的根源。可以给你的显示器增加一个廉价的反射屏或者滤光器,但最好的解决方法是改变光线的照射方向。
  4. 色散问题
  模拟CRT通过位于显示器屏后面的三个电子枪轰击显示屏上的荧光粉,从而使荧光粉发光产生图像。如果这些光束不能很好的聚集起来,那么色彩就会失真。这种现象在显示器的边角处经常出现,所以你可以发现在这个区域里的图标以及文本周围会有彩色(一般为红色)的边框。
  许多显示器带有电子束垂直和水平的聚焦控制,你可以通过它来调整故障点的错误电子束。使用这个控制的时候要非常的谨慎,最好有一个比较好的测试图案。在大多数情况下,纠正边角处电子束的聚焦问题会造成更多其它的问题,因此你必须接受这样一个事实:没有一个显示器是非常完美的。
  有一些显示器可以控制边角处的纯度,从而解决聚焦控制中不能解决的问题,如减少模糊度以及对准颜色等。一般可以用纯色背景观察显示器边角处的模糊区域。如果需要改变窗口的背景,则在桌面上点击鼠标右键,然后在弹出选单中选择"属性",接下来选择"背景"标签,将"图案"和"墙纸"选项都设为"无",然后再点击"外观"标签,在"颜色"下拉框中选择一种纯色,最后点击"应用"。通常最好选择明亮的绿色背景。
  5. 图像抖动问题
  目前显示器面临的一个主要问题是图像的抖动、闪光或者闪烁。这个问题由很多方面的原因造成,但通常的原因是显示器的刷新频率太低或者超出了它所限定的范围。
  如果图案的颜色模糊,文本扭曲,尤其是相邻的垂线和水平线在屏幕的一些区域不能被清楚地着色,那么你的显示器可能有波纹问题。波纹的产生是由于电子束不能直接轰击荧光粉,从而导致荧光粉不能尽可能地发光。这个问题是由许多内在和外在的原因造成,并且它通常出现在高分辨率的显示器上。一些高级显示器有波纹控制调节,你可以通过波纹控制器在减少波纹与增加图形清晰度之间找到一个折中点。启动波纹修正电路可以解决所有的问题,但也可能造成文字的失真,因此你必须找到一个可以接受的折中点。
  6. 图标和图像失真
  几何图形的失真问题很难解决。如果你想要检测几何图形的失真,同时又没有测试图案,请打开电子制表软件,生成一张空白表单,然后最大化程序窗口。这个电子数据表的单元格应该排列得非常整齐。如果发现单元格的边缘向内收缩(枕形)或者向外凸出(桶形),可以使用显示器的枕形控制器来处理。另外还可以使用旋转控制器来解决失真的问题。
  三、环境影响
  有时候,无论你如何调节显示器或显卡的设置都不能解决问题。我们所遇到的最普遍的这类问题是:显示器边缘的颜色失真,并且这种问题似乎永远都不能解决。大多数情况是因为显示器附近有一个比较强的磁体,例如放在电脑附近的音箱。如果你的音箱没有屏蔽磁场的功能,就需要更换或者尽可能地将它们放在远离显示器的地方。
  很少有人知道CRT显示器还受到地球磁场的影响。我们在前面一部分讨论了波纹问题,有时候最有效的去除波纹的方法是改变显示器的方向。例如,如果它面向北,则将它转向东或者南,使用一段时间后观察有何变化。我们做了这样一个测试,经常将显示器旋转90度能够消除波纹。当然,你也许必需搬动家具,但这样可以解决控制器不能解决的波纹问题。

  关于显示器控制方式的背景资料:显示器的控制方式可以分为模拟式与数字式两种。模拟控制一般是通过旋钮来进行各种设置,控制功能有限,旋钮的故障和老化率较高,最不方便之处是不具备储存功能,所以每次更改显示模式后,都要通过旋钮对屏幕重新进行调整。数字控制大都采用按钮或飞梭式设计,调节起来颇为简便,按键本身故障低。主要的是数控方式可以储存各种显示模式下的屏幕参数,在切换显示模式时无需重新进行调整。根据操作界面的不同,数控又可分为普通数字调节和OSD(On Screen Display屏幕选单显示)两种,其中OSD可以直接在屏幕中显示功能选项和调节状态,因此操作更为直观,调节精度也更高。OSD方式已为越来越多的显示器所采用。显示器的控制项目可以分为三种:基本调控、几何形状调控、以及色温等高级调控。基本调控是一般显示器都具有的调控功能,可以调整亮度、对比度、水平宽度、垂直高度、垂直居中等。几何形状调控则包括了地磁倾斜、梯形失真调整等。而具有高级调节功能的显示器则可对色温、波纹等加以调控。

  关于显示器外观的背景资料:CRT显示器的外观样式可以分为球面、柱面、纯平面三种。球面管是最常见也是最老式的一种。其实说它是球面倒不如说是弧面更恰当,因为它在显示屏的水平和垂直两个方向都有弧度,而非整个都是球体。球面管的几何失真相对较大,当然价格也是最便宜的。值得指出的是目前部分15英寸以上的显示器采用的所谓"平面直角显示管"仍然属于球面管,只不过其球体半径更大,所以显像管表面看起来显得平坦些。柱面管则要高级一些。它在水平方向有弧度,但在垂直方向则完全平直,相当于一个半径很大的圆柱体侧面的一小块。纯平面显像管的外表面是真正的平面,视觉效果最好,是目前市场上的新宠。不过由于其显像管玻璃较厚,若不采用特殊的校正处理,则由于折射的缘故会产生微凹的视错觉。
  
  关于显示器颜色的背景资料:
  1.色彩基础 所谓黑体是对照射到其上的辐射完全吸收的物体。由于它完全吸收了光和热能,所以看起来就完全是黑色的。但当加热到一定温度时,黑体就开始发光了,慢慢地变红,然后是黄、白,温度更高时变蓝。为了对各种发光体的发光颜色有一个评判标准,就将其发光和黑体的发光进行对比,若其发光颜色和某一温度时的黑体发光的颜色相似,就把这一温度叫做发光体的颜色温度,简称色温。如白炽灯光的色温约3000K,日出前、日落后的色温2000-4500K,中午和阴天的色温约5000-7000K。
  2. 显示器的色温 显示屏是一个发光体,所以我们可以用色温来描述它的发光特性。在不同的显示器上显示的纯白色,"白"的程度是各不相同的,这也就是许多用户经常问的一个问题产生的原因,这个问题是:"我的图片在别的显示器上怎么变成这色了。"显示器的色温是显示器显示的"白色"与黑体发出的光比较的数值。在彩电和显示器中常见的色温有5000K、6500K、9300K等。色温越高,颜色越偏蓝(冷),而色温越低,颜色偏红(暖)。
  3.显示器色温的设定 色温6500K,近似于正常的白天光线,是我国和欧洲彩色电视所采用的标准白光,是大多数显示器出厂的色温设定。其色彩还原比较平和,中性偏暖,色调较逼真,表现自然纯朴。色温9300K,白光偏蓝偏紫,是日本彩色电视所采用的标准白光,色彩表现偏冷,如索尼、松下的显示器,色调较冷艳亮丽,富有穿透力。现在高档的显示器都具备色温调节功能,可由用户自己选择色温值。编者个人建议还是使用6500K色温为好,这便于在图像输入、显示和输出这一完整过程中的色彩还原。

       判断一台显示器的性能,对普通用户来说,是一件非常难的事情,往往通过一系列的技术测试后,获得高分的显示器并不一定在显示图像时表现得同样优秀。这主要是因为,每一个人对同一幅画面的品质都有自己的主观感受。就像对同一幅画面哪怕最著名的名画,每一个观赏者都有自己的感受和理解一样,对显示器的显示效果优劣的判定也存在着这种非常主观的判断标准。因此,任何一台显示器,只要在技术指标和技术测试达到可接受的范围之后,对显示器显示优劣的判断,最主要还得靠自己的主观判断。

  由于显示器主要是给人用眼睛看的,而与眼睛视觉有直接相关联的测试项目,才是挑选一款显示器的主要方法。我认为对显示器的唯一要求,就是要看起眼睛不累、舒服,所以我把目标锁定在与眼睛有直接作用的性能上。对眼睛直接作用的显示器性能,是显示器最主要的菜单表现。如果你需要选购显示器,不妨根据我的测试方法,及参照你需要的各种规范认证,来挑选你所需要的显示器。

  下面,我们就来看看判断一台显示器优劣必须注意的一些地方。

       1、聚焦

  聚焦能力是显示器的指标,它反映了显像管发射的电子束的集中程度。聚焦能力好的显示器的亮点细而集中,差的则表现为边缘发散,由此形成的字符、图像也很模糊。需要注意的是,显示器或多或少都会在边角部位出现聚焦不良的现象。

  要测试显示器的聚焦能力,可以在WIN98的DOS环境下,用空格键将光标移到边角处,键入两个大写"M"字符,然后观看两个字符中间间隔的黑线边缘是否清晰、锐利,如果黑线模糊、发浑,则存在聚焦不良的问题。在目测的时候最好和另一台显示器对比进行,这样更能看出区别。

       2、会聚

  显象管上显示的图像都是由一个个独立的亮点组成的,会聚能力反映了形成亮点的三原(RGB)电子束能否准确地打击到一个荧光点上的能力。如果瞄准同一点的三种不同能量电子,撞击到不同的位置上,位置的差异愈大,具体表现为字符边缘出现色晕。这就表示显示器所显示出来的点愈容易造成使用者的混淆。由于以「点」来察看这种的差异,效果并不明显,习惯上采用明显的三原色线条,来判断这种电子束撞击的位置,如果电子束的收敛良好,表示红、绿、蓝三种色彩的线条,能够精确的对准那么三种颜色的线条就会形成较正确的直线,如果三种色彩的线条,出现明显的位移,以位移的程度较低者为佳。和聚焦的情况类似,会聚不良的现象也多发生地荧光屏的边角部位。在测试时,三原色线条分成水平与垂直方向呈现,无论在水平方向或垂直方向上,都以线条重合度表现越高为越佳。判断显象管是否存在会聚不良的问题,也可以在DOS下目测。观察屏幕边角部位的字符,从边缘是否有色晕(一般是红色,也有偏蓝色的),就能看出三原色会聚能力。

       3、色彩均匀性

  色彩均匀性与色纯是一个概念,它们都是考虑屏幕底色为纯白时,屏幕各个部位白色的纯度是否一致的性能参数。色彩均匀性不好的具体表现通常是,显示器能明显地看出屏幕边角处出现偏色,尤其是偏红或偏青。但是,由于一个普通用户不可能掌握量化色彩均匀性的标准,因此这个指标必须靠自己目测来主观判定。只要偏色的程度并不严重即可,因为色彩均匀性为100%的显示器几乎是不存在的。

       4、图像解析能力

  这是考虑显示器准确再现图像能力的技术指标。为了测试显示器的图像解析能力,必须借助一些专用的工具。这里我向大家推荐使用业界广泛认可的Display Mate软件这是一个专门测试显示器性能指标的基准测试软件。在对显示器测试时,运行"RESOLUTION"测试项,就能客观地展示显示器的图像解析能力。如果"FULL RESOLUTION"一项区域的线条能像"HALF RESOLUTION"区域的线条一样,清晰地显示笔直的黑白相间的竖线条,而没有出现波浪状的图案或有杂色效果出现,那么这台显示器的图像解析能力就非常优秀了。但是,可惜的是,用于PC上的显示器中,很难找到图像解析能力非常完美的显示器,包括令许多用户崇拜的SONY显示器,也不一定能做到。

       5、高频稳定性

  这个性能指标的优劣在很大程度上给使用者以强烈的视觉反应。高频稳定性差的显示器往往在看久了之后让人觉得头晕眼胀,甚至恶心。因为这些显示器会随着图像的变化(尤其是大面积的图像变化),明显出现整个显示屏幕图像尺寸缩放的现象。具体表现为:整个屏幕图像尺寸"胀大",而图像窗口消失时,屏幕图像尺寸缩小。我们把这种现象称之为"甩动"。

  你选购时,只要利用DISPLAYMATE的"SCREEN RESOLUTION"测试项,就能正确地表现一款显示器的高频稳定性。测试采用的是一个非常简单的图像,它能让高频稳定性不良的显示器彻底暴露,在这个图片中,屏幕中央的白色区域(被黑色包围的部分)在黑白相间地闪烁着,屏幕的最外围有一个刚好和显示器大小相同的白色框。测试前,先将显示器的可显示区域调整到最大,测试开始后,注意观察外围的白色框,看它是否在随着屏幕中央白色区域的闪烁而变化。如是,则证明这款显示器高频稳定性不佳。通常,只要变化的幅度不超过0.5毫米,都是可以接受的。

       6、屏幕的色温的设置

  在屏幕的规格中,有一项是白点色温。(常用Photoshop的朋友相信对于这一项不会陌生!)色温在屏幕中的意义,是指白色的种类,也可以说白色的组成因素为何。屏幕的色温定义了白色中,三原色的比例,而每个原色在依据显示的需求,加以细分。例如可以定义白色为80:70:60的红、绿、蓝三种色光的组成,在全彩显示的模式下,每个种色光就再细分成255等分,而计算机的影像文件所记录的,就是这些色光细分后的大小。因此白色定义出来之后,所有色彩才可以定义出来。白色的定义改变,所有的色彩都会跟着变。

  我们常见的屏幕,主要有三种色温:

  第一种为5000K,是本人最喜欢的色温,一方面这种色温下,色彩合乎前段(摄影)与后段(印刷)的标准,另一方面在这种色温下的肤色会显得比较漂亮。

  第二个常见的色温是6500K,这是依据微软与HP所制订的sRGB色彩标准,这种色彩标准虽然没有多少用处,但由于是微软所推广,并且内设在操作系统中的标准色彩协议,因此屏幕也必须支持这种色温定义。

  第三种色温为9300K,我不知道这种色温到底依据何种标准而定,只知道以前苹果计算机公司曾经使用过一批这种显示器,后来很多屏幕制造厂在显示器中内建这个色温。

  一款显示器到底要内设哪些色温呢?我觉得至少要有两种,第一种是5000K的色温,第二种是6500K的色温。在影像美工上,主要使用5000K的色温定义,而在其它模式则使用6500K色温定义。如果一款显示器没有具备这两种色温,笔者认为可用程度就不高,如果没有5000K色温,甚至拿来播放VCD观看,都嫌色彩有些怪异,而且人物的肤色美感不够。不过一般通用型显示器,很多都没有内建各种色温。如果你是搞设计的,对这方面有严格要求的,在选购之前,应该要先确认才好。

       7、防静电

  显示器的电子枪靠发射大量电子轰出荧光屏发光来显像,荧光屏表面因此也积聚了大量的电荷,这不可避免地造成了静电污染。防静电特殊涂层可以消除或缓解荧光屏的静电。用一张就可以考验荧光屏的防静电能力。在这方面,品牌机处理得很好,使用时,在荧光屏表面几乎让人感觉不到静电的存在。

       8、消磁能力

  现在的显示器大多具有消磁功能。只是有的显示器将引功能设计在显示器内部,并在每次开机时自动完成消磁的动作,而更多的显示器将消磁功能和OSD菜单结合起来,使用户可以随时对显示器手动消磁,后者具有更大的灵活性和可操作性,不用靠频繁开关显示器电源来纠正磁化现象。

  要验证显示器的消磁能力,将显示器作90度的翻转,然后开机,这时你就能看到屏幕出现了明显的色彩紊乱,这就是由于显示器受到地磁改变的影响而出现的偏磁现象。要纠正这种现象,可以用显示器提供的手动消磁功能,如果是自动消磁的显示器,则只能靠关掉显示器后再次开启来消除磁化。好的显示器能一次完全纠正磁化现象,但设计不良的显示器可能需要作多次消磁操作,一些特别糟糕的显示器甚至无法彻底解决问题。

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