Что такое 3D LUT и как это работает
Если у вас в планах приобрести телевизор LG OLED 8 серии или свеженькую LCD модель 2018 года, то стоит узнать о технологии, которая появилась в новейших моделях в области точной цветопередачи. Одной из особенностей, которые сейчас в тренде, является 3D LUT с прямым доступом.
Теперь LG стала вторым производителем в истории, который решил впервые ввести эту функциональность (по аналогии с лучшими студийными мониторами) в домашние 4К телевизоры. Эта функция позволяет использовать несколько дополнительных настроек и настройку цветовой палитры на уровне, который ранее был недоступен в бытовых телевизорах.
Как улучшить изображение с помощью 3D LUT
Чтобы понять суть калибровки с помощью функции 3D LUT, нужно вспомнить о том, как вообще создаются цвета на экране телевизора. Матрица, как нам известно, состоит из трех (или четырех) типов субпикселей — красного, зеленого, синего и дополнительно белого. Получение любого цвета из трех (или четырех) компонентов состоит в смешивании этих цветов.
Цветовое пространство телевизора, таким образом, похоже на куб. В углах куба у нас есть 8 точек, которые представляют собой белые, черные и основные цвета — то есть красный, зеленый, синий и вторичные цвета — голубой, пурпурный и желтый (образованные из смешивания двух основных цветов). Внутри куба все цвета объединяются, и полученные цвета отображаются телевизором.
Наверняка постоянные читатели ресурса UltraHD, делали заметки для себя, как в последние годы работала функция регулировки цветности в 4K телевизорах. Из простых систем для регулировки оттенка белого до сих пор (в большинстве моделей) в наличии была многоточечная систем баланса белого. Она позволяет регулировать точки между черным и белым уровнями.
Фактически, масштаб оттенков серого можно привести к стандарту D65, используемому в HDTV, 4K и HDR моделях телевизоров. Чтобы адаптировать цвета, большинство телевизоров на данный момент позволяют настраивать 6 цветов по трем осям. Поэтому есть возможность настроить оттенок, насыщенность и яркость каждого из 6 цветов.
Некоторые телевизоры не имеют такой возможности, однако большинство телевизоров высокого уровня допускают персональную калибровку для обеспечения высокой точности воспроизведения цвета. Ограничение традиционной технологии CMS связано с тем, что регулируются только края цветовой гаммы. Это означает, что нельзя контролировать всю цветовую палитру.
Классический куб и 3D LUT
Итак, после того как будут получены правильные оттенки серого и основные цвета, что произойдет, когда нам понадобится цвет, который не включен ни в одну из этих точек? На данный момент телевизор будет использовать доступные 8 точек для расчета миллионов цветов, которые мы видим на экране.
После внесения правильных настроек только для 8 пунктов, нет никакой гарантии, что эти вычисления приведут к правильным результатам. Как правило, эффективность различных экранов (матриц) в этом отношении очень разнообразна.
Даже если результаты на первый взгляд неплохие, стоит помнить, что во всей этой «игре с настройками» пользователь стремится добиться цветопередачи точно так же, как это должно быть на студийном профессиональном мониторе. Для такого положения утверждение «неплохая эффективность» недостаточно. Даже в лучших OLED телевизорах после точной калибровки некоторые цветовые области могут «не соответствовать» своим координатам.
Регулировка 3D LUT с прямым доступом
Чтобы решить эту проблему и увязать неточные цветовые расчеты, в телевизорах OLED и премиальных моделях ЖК телевизоров от LG в 2018 году производитель стал предоставлять регулировку 3D LUT с прямым доступом. Благодаря этому теперь можно напрямую контролировать 35 967 или 4 913 (в зависимости от модели) отдельных точек вместо 8 ранее доступных.
Это становится похожим на наличие в 4К телевизоре десятки тысяч ползунков для регулировки (настройки, как огромный эквалайзер) каждого оттенка цвета — невероятно! Из-за огромного количества регулировок, требующих изменения, прямая настройка LUT — это то, что не под силу человеку. Этот процесс выполняется автоматически с помощью измерительного оборудования и программного обеспечения CalMAN, которое стало совместимо с последними телевизорами LG.
3D LUT варианты калибровки
CalMAN и 3D LUT
Система CalMAN предлагает множество вариантов калибровки 3D LUT. Можно выбрать 100-точечную калибровку (Lightning LUT), 3500 точек (iRP LUT) или создать LUT на основе основных цветовых показаний. Для опции калибровки по 3500 точкам требуется более одного часа измерений (при использовании самых лучших колориметров). Такой вариант калибровки, вероятно, будет использоваться самыми продвинутыми сторонниками высококачественных изображений или студиями.
Калибровка LUT на основе базовых цветов
Самый быстрый вариант — это калибровка LUT на основе базовых цветов. Это самый простой метод. Метод основан на измеренных характеристиках данной калиброванной панели и должен быть более точным, чем заводская калибровка, в зависимости от среднего значения. Стоит отметить, что в настоящее время неизвестно, насколько заметны отличия между различными методами калибровки.
Калибровка при использовании HDR10 и HLG
Новые телевизоры LG также первыми допускают калибровку цветовой гаммы изображения при использовании HDR10 и HLG. Калибровка HDR всегда была сложной задачей, но теперь это становится возможным в некотором роде.
Этот метод калибровки гамма пространства был разработан LG, Dolby и CalMAN для калибровки моделей OLED LG 2017 в стандарте Dolby Vision. Хотя, по мнению специалистов, эффективность этой процедуры несколько сомнительна.
3D LUT в SDR, HDR и Dolby Vision
Также стоит отметить, что современные телевизоры LG позволяют калибровать изображение не только в режиме «Кино», но и в других режимах. Особого внимания заслуживает режим с низкой задержкой, предназначенный для воспроизведения SDR, HDR и Dolby Vision, которые теперь имеют те же возможности калибровки, что и другие режимы. Это будет хорошим дополнением не только для любителей игр, но и для разработчиков квестов.
В заключение темы калибровки 3D LUT подведем итог. Предполагаем, что 2018 год станет переломным для компании LG с точки зрения возможностей воспроизведения и калибровки цвета. Эта тема ими хорошо проработана и усовершенствована, а функция 3DLUT — это прорыв в технологии, позволяющий обогнать конкурентов QLED ТВ. Можно сказать, что с такой технологией стирается граница между домашним 4K телевизором и студийной аппаратурой.
Как откалибровать монитор
Содержание
Содержание
Нужно ли калибровать монитор? Кто-то скажет: «Конечно, да!» Другой возразит: «Зачем тратить деньги и время, если и так все хорошо?» И оба будут по-своему правы. Сегодня мы рассмотрим различные виды калибровки и узнаем, зачем она нужна и как пользоваться калибратором.
Кому и зачем нужна калибровка
В первую очередь калибровка нужна профессионалам, работающим с цветом. Это могут быть фотографы, дизайнеры, видеографы, полиграфисты и т. п.
Главная цель — правильное отображение цветов на мониторе. Чтобы другие пользователи смогли увидеть именно то, что хотел показать автор, устройство должно быть откалибровано.
Во-вторых, если камера, монитор и принтер профессионального фотографа откалиброваны и имеют одинаковый цветовой профиль, при итоговой печати на бумаге будут получены именно те цвета, которые были в видоискателе и на экране.
В-третьих, калибровка позволяет привести все дисплеи пользователя к единой цветовой настройке. Рабочий экран дизайнера и фотографа должен соответствовать их домашнему собрату и/или ноутбуку.
Обратите внимание: даже после калибровки картинка на двух устройствах может немного различаться ввиду индивидуальных особенностей матриц.
В-четвертых, с помощью данной процедуры можно нивелировать изменения, которые произошли со временем. С годами все мониторы теряют яркость и получают небольшие цветовые сдвиги.
Желаемые итоги калибровки:
Вопрос: Все ли мониторы можно откалибровать?
Ответ: Откалибровать можно любой монитор, однако смысл такого действия, например, с TN-устройством с цветовым охватом 70 % sRGB, небольшой. До идеальной цветопередачи такие дисплеи довести невозможно.
Некоторые считают, что калибровать мониторы не нужно, потому что эту процедуру они проходят еще на заводе. Действительно, в большинстве случаев для обычного домашнего дисплея вполне достаточно калибровки от производителя.
Калибруем «на глаз»
Каждый человек воспринимает цвета по-разному и видит свой набор оттенков, поэтому калибровка без использования специального оборудования — это скорее процедура для «приведения в чувство» яркости, контрастности и гаммы монитора. Не более того.
Обычно пользователи не любят заходить в настройки монитора, опасаясь что-нибудь испортить. Бояться экспериментов не стоит — всегда можно вернуться к заводским установкам. Как минимум, нужно постараться сделать монитор комфортным для зрения.
Для калибровки «на глаз» существует множество различных сайтов и программ. С помощью предлагаемых тестовых изображений можно отрегулировать настройки монитора, значительно повысив качество картинки, но полноценной калибровкой это назвать нельзя.
На некоторых интернет-ресурсах, посвященных калибровке, можно увидеть следующее.
Но редко, кто указывает, что масштабирование ОС и браузера должны составлять при этом строго 100 %. И владельцы 2К- и 4К-мониторов часто хватаются за голову и начинают пытаться калибровать монитор, хотя по факту не так все и страшно.
Мы же в этой главе пойдем по самому простому пути — «откалибруем» монитор через встроенную утилиту операционной системы Windows 10. Для этого в «Поиске» вбиваем слово «калибровка» и следуем пошаговой инструкции.
Шаг первый — настройка гаммы.
Шаг второй — настройка яркости.
Шаг третий — настройка контраста.
Шаг четвертый — настройка цветового баланса.
Поздравляем, калибровка произведена!
При должной усидчивости и терпении результат будет неплох. Есть одна загвоздка — такая настройка напрямую зависит от особенностей зрения калибровщика и условий внешнего освещения. Соответствует ли теперь монитор всем требованиям для работы с изображениями? Разумеется, нет!
Калибруем монитор с помощью прибора
Чтобы откалибровать монитор, проще всего вызвать специалиста на дом. Стоимость услуги зависит от региона, профессионализма мастера, вида используемого оборудования и может составлять от 500 до 3500 рублей.
Калибратор — устройство для настройки правильной цветопередачи монитора. Представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из датчика измерения цвета и специального ПО. Программа отображает на дисплее набор цветов с известными значениями, а прибор измеряет полученное изображение. Затем софт сравнивает эталонные цвета с показаниями датчика и вносит изменения в LUT видеокарты.
Look-Up Table (или просто LUT) — справочная таблица, которая используется монитором в качестве эталона. Сигнал от ПК соотносится с таблицей и выводится видеокартой на экран. В обычной LUT цветовые значения (или координаты R, G, B) сведены в три одномерные справочные таблицы (отдельно для каждого канала R, G и B). Высокоразрядная 3D-LUT — это одна трехмерная таблица, которая включает в себя все цветовые координаты сразу.
Многие фотографы и дизайнеры рано или поздно задумываются о покупке собственного калибратора. И тут начинаются муки выбора. Рынок потребительских приборов сегодня делят два производителя: Datacolor и X-Rite (Pantone). Каждый из них работает в этой сфере много лет и успел выпустить несколько поколений калибраторов, из чего можно сделать вывод, что ребята знают, чем занимаются. Несмотря на минимальные расхождения в результатах, священные войны между поклонниками обеих марок на просторах интернета идут не прекращаясь.
Базовые модели калибраторов доступны по цене от 150 долларов, просты и быстры в использовании. Зачастую вся процедура отнимает всего 15-20 минут, не считая предварительного получасового прогрева матрицы.
Дорогие калибраторы имеют больше возможностей и позволяют дополнительно калибровать телевизоры, проекторы, смартфоны. Автор подозревает, что калибраторы одной линейки полностью идентичны по начинке, а деньги с нас дерут именно за специализированное ПО, поэтому для простой калибровки монитора достаточно иметь самый бюджетный вариант.
Перед процедурой калибровки нужно провести несложную подготовку:
Давайте рассмотрим, как проходит процедура калибровки на примере Datacolor SpyderX Pro, который относится к последнему поколению приборов компании. Софт для калибратора скачивается только на официальном сайте и активируется комплектным ключом. ПО SpyderXPro 5.6 отлично русифицировано, каждое действие снабжено подробными комментариями. Первая страница предлагает провести подготовку.
Далее выбираем тип дисплея.
После этого программа предлагает ввести название производителя и модель монитора.
Устанавливаем способ регулировки яркости.
Определение типа подсветки матрицы может вызвать некоторые затруднения, а потому производитель подготовил несколько подсказок. В крайнем случае предлагается выбрать вариант «Общие».
Устанавливаем параметры калибровки. При желании пользователь может задать свои значения гаммы, точки белого и яркости.
На следующей странице показано, в какой части экрана следует разместить калибратор. После нажатия на кнопку «Далее» поступает указание ненадолго закрыть прибор крышкой, а потом настроить на мониторе оговоренное выше значение яркости.
После калибровки, которая длится около десяти минут, программа предложит сохранить новый цветовой профиль, который описывает цветовые характеристики монитора и способ их преобразования в стандартное цветовое пространство. После калибровки устройства создается файл с расширением *.icc /*.icm, который в дальнейшем используется системой в качестве загрузочного.
Чтобы пользователь оценил результаты калибровки, ему демонстрируют, как выглядит один и тот же набор тестовых изображений до и после процедуры.
Самым любознательным софт предлагает посмотреть, насколько монитор соответствует основным цветовым пространствам, и замерить яркость, контрастность и точку белого при различных уровнях яркости.
После создания цветового профиля регулировка яркости монитора допускается в пределах не более 10-15 %, иначе можно уйти от настроенной точки белого.
Вопрос: Как часто нужно калибровать монитор?
Ответ: По словам специалистов, один раз в полгода/год вполне достаточно. Хотя программа предлагает делать это каждый месяц.
Альтернативное ПО для калибраторов
Для тех, кто уже перерос автоматическую пошаговую калибровку и хочет дотошно руководить процессом, есть более сложный и, что не менее важно, бесплатный софт. Он существенно расширяет возможности любого калибратора, однако перед работой придется почитать мануалы и форумы, так как подружить калибратор с такими программами иногда бывает непросто.
ArgyllCMS — открытое программное обеспечение для построения профиля ICC с помощью калибратора. Своеобразный универсальный «драйвер».
ColorHCFR (HCFR Colorimeter) — великолепная (не побоимся этого слова) французская программа, которая предоставляет пользователю полные отчеты о возможностях монитора, телевизора, проектора. Софт недружелюбен ко многим моделям калибраторов, но танцы с бубном окупаются возможностями программы. Для работы требуется установка ArgyllCMS и базовое знание английского языка. Последняя актуальная версия на 2020 год — HCFR Colorimeter 3.5.2.
DisplayCAL (ранее dispcalGUI) — самая известная программа для калибровки, профилирования и тестирования мониторов. Также требует наличия ArgyllCMS. Обладает огромным количеством настроек и дает возможность делать более точную калибровку за счет увеличения количества измерений. Процедура может длиться от нескольких минут до нескольких часов. Софт проще, чем HCFR, лучше проработан визуально, легко находит калибратор и имеет русский интерфейс.
Процесс настройки точки белого и яркости
На просторах мировой сети есть множество видеоуроков по настройке мониторов с использованием DisplayCAL.
Заключение
Калибровать нужно:
Калибровать можно:
Калибровка не поможет:
Что такое lut монитора
Из утренних мыслей
Что такое LUT?
В переводе с английского, эта аббревиатура соответствуют термину «таблица сопоставления цвета» (look-up table). И это даже не единственный способ изменять цвет и основные параметры видео, но если остальные несут потери для изображения, то LUT практически нет. Для сравнения, можно сделать цветокоррекцию на любом видео с помощью стандартного набора фотографа из ползунков регулировки яркости, контраста, а также кривых, а потом сделать тоже самое с помощью профилей LUT. Итог цветокора будет виден на глаз. Поскольку видео обычно 8-битное, у вас при редактировании и усилении контраста получится только терять тона, в первом случае. А если вы тоже самое будете делать через LUT, тона теряться не будут вообще, либо будут теряться по минимуму.
Здесь необходимо сказать, что восьмибитная обработка вообще не очень подходит для хорошего цветокора, но на первое время хватает всем. Так что не стоит отчаиваться, как мы уже выяснили в обсуждении 8 или 10 бит, о котором я тоже писал, большинству хватает 8 бит с головой, как раз по этой самой причине.
Математически, файл с фото или видео можно представить не просто как набор нулей и единиц, но также как карту местности с двумя осями координатам: по вертикали и горизонтали. На ней для ключевых точек обозначены цифровые коды цвета каждого пикселя. Если вы редактируете в Photoshop, вы прекрасно знаете, что бинарным кодом можно представить абсолютно любой цвет из установленного для файла цветового пространства.
Пространство, само по себе, является системой координат, определяющей значения для разных кодов. Например, конкретному коду в пространстве sRGB соответствует один цвет, а если этот же код цвета применить в пространстве Adobe RGB, цвет будет немного иным, посмотрите сами (если не читали про цветовые профили, обязательно гляньте на сайте). Естественно, в процессе изменения у нас имеет место дополнительное кодирование изображения для его сжатия, потому что точно хранить все координаты каждого пикселя слишком накладно, у вас просто не хватит места. Но сама база именно такая.
Каждому пикселю, условно говоря, соответствует определенной цветовой код, обозначающий его яркость и цвет в соответствующем цветовом пространстве (или профиле).
При преобразовании картинки из одного цветового пространства в другой как раз и используются таблицы сопоставления цвета, которые говорят, из какого кода в какой нужно преобразовать конкретный тон, чтобы получить другой. В любом случае, таблица сопоставления света примерно соответствует цветовым профилям, они даже используются взаимозаменяемо и применимы не только фото, но и к видео, потому что видео — это всего лишь набор фотографий 25 или 50 штук в секунду.
Принцип работы LUT
Почему LUT в фотографии нам менее важен, это тоже понятно, фото мы почти всегда снимаем в RAW, а в видео всегда уже применён и баланс белого и ряд параметров, которые подвергаются сжатию. Но в плане цвета это неважно. Профили LUT сегодня можно скачать в интернете точно так же, как пресеты для Lightroom, единственное, вы никогда не понимаете, что находится внутри файла LUT. Однако, для собственной работы вы всегда можете использовать их самостоятельно, создавать и впоследствии применять к видео.
А вот при работе с форматом RAW, вы всегда понимаете, что пресет применяется примерно на одинаковые изображения, только, обратите внимание, что сначала мы накладываем профиль калибровки камеры, который указывает Lightroom, насколько у вас конкретная камера отклоняется от среднего значения, поэтому вносятся для программы соответствующие коррективы, которые называются калибровкой, а затем вы осуществляете ряд преобразований и на выходе можете сохранить это как пресет. То есть, один профиль у вас просто определяет привязку к используемой системе координат, а второй стилизует.
Точно так же обстоит дело и с LUT. Поскольку весь цветокор всегда делается, исходя из какой-то идеальный модели, например, REC.709, которая принята, как шаблон в видео, вам также потребуется базовый LUT, который будет приводить изображение, условно говоря, к нему, как к стандартному.
Технический LUT
Такие луты называются техническими или конверсионными, применимы они абсолютно для всех камер, будете ли вы снимать, например, на свой Nikon или Canon в профиле Technicolor Cinestyle, вам нужен будет LUT, который доводит этот Technicolor до REC.709 — он также иногда называется LTR, для Panasonic есть профиль Cinelike-D, для других камер, под которые нет Log, тоже есть расширенные Cinestyle и так далее — если вы найдёте технический LUT под него, вы тоже прекрасно можете в нём работать. Все указанные выше имеют довольно стандартные таблицы сопоставления цвета. Если же у вас профессиональная камера, которая пишет REC.709 или Log, берите либо один, либо другой, особой разницы за время работы между ними я не заметил. Просто если ваша камера снимает в REC.709, впоследствии вам не потребуется применять технический LUT.
Стилизующий LUT
Второй тип LUT это стилизующий (креативный), который у вас накладывает ряд фильтров, в том числе, раздельно на тени и света (сплит-тонирование), контраст, корректирует баланс белого, насыщенность и прочее. Играя лутами, вы можете стилизовать картинку по вашему вкусу. У меня обычно нет единого стиля, но для фотографов и видеографов я рекомендую придерживаться своего собственного, сделать несколько лутов в одном тоне, которые просто стерилизуют картинку под разный контраст, в зависимости от исходных условий, но по крайней мере, под один стиль картинки, и использовать его везде: на сайте, в Инстаграме, в работе, хотя по большому счёту, всё это ваши дела, если вы считаете, что я не прав.
Применение LUT
Есть программы, вроде 3D LUT Creator (платная и не очень функциональная), но, поскольку у вас уже наверняка есть Photoshop, давайте попробуем создать LUT в Фотошопе. На самом деле это очень просто. Если процесс работы в Premiere был кратко описан выше, то попробуем то же самое сделать с фото — это часто бывает нужно сделать, например, при обработке таймлапсов, чтобы они выглядели, как видео. Берем фотографию, которая у нас доведена до определенного шаблона, я затем делаем корректировку, но не на самой фотографии, а только корректирующими слоями. Наверняка вы уже знаете как с ними работать, поэтому я не буду погружаться. Делаете любое количество корректирующих слоев, а затем, уже по достижении нужного вам вида, сохраняйте: Файл → Экспорт → Таблицы поиска цвета.
К сожалению, в русском варианте Photoshop сегодня это называется «экспортировать таблицы поиска цвета», но это просто от не самого хорошего перевода. Обратите внимание на сам интерфейс экспорта, наверху вы даёте ему название, а ниже указано качество, в большинстве случаев, вам достаточно будет 32 точек сетки, формат либо .3dl, либо .cube, оба из которых корректно воспринимаются Adobe Premiere. 256 это слишком много, которое соответствует максимальному разрешению, и в большинстве случаев вам это не нужно. Сохранять вы можете, конечно, любое, но помните одну важную вещь. Этот LUT будет применяться к каждому кадру вашего видео при экспорте, а соответственно, при увеличении на порядок вы будете увеличивать на порядок и время конвертации вашего видео. Поэтому если у вас топовая видеокарта, которая стоит 300.000 руб, вы смело можете хоть 256 сохранять, проблема в том, что даже в таком случае, у вас загрузка компьютера будет существенной. Если же вы конвертируете видео на слабом ноутбуке основным процессором, не отрывайтесь сильно от низов. Количество точек сетки — это примерно как битность изображения, дискретность применения цветокора. Если вы снимаете большое кино для большого экрана, делайте больше уровней, если же обычное видео для YouTube, можете не напрягаться слишком сильно и сохраняйте 32 или 64, вам этого хватит за глаза.
Если вы планируете погрузиться в правильную цветокоррекцию с помощью LUT, обязательно скачайте пакет технических/конверсионных LUT, в котором наверняка найдется тот, который вы ищете для своей камеры.
Применять LUT можно в Фотошопе, а также Premiere, AfterEffects, SpeedGrade, Resolve, Final Cut, их можно сохранять в виде цветового профиля и применять в любом из редакторов, которые это поддерживают, лишь бы это хорошо встраивалось в ваш рабочий процесс. На данный момент, LUT нельзя применять в Lightroom напрямую, хотя было бы очень удобно, да и 3D LUT Creator делает это через заднюю дверь, но есть полезное приложение того же разработчика — бесплатное, но у него есть существенные ограничения, луты она применяет к вашим изображениям только те, которые загружены на ресурс, то есть, чтобы иметь возможность применять свой собственный, вам нужно его не просто создать, но и загрузить на ресурс, а потом ещё и найти.
