Color & Tint - Probleme bei der Kalibrierung mit Farbfilterfolien

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Nudgiator
Inventar
#1 erstellt: 18. Apr 2011, 19:39
Für alle Leute, die Farbfilterfolien für die Kalibrierung nutzen, habe ich einen interessanten Beitrag gefunden, der die damit verbundenen Probleme aufzeigt. Es werden aber auch Lösungsvorschläge aufgezeigt, um dennoch ein brauchbares Ergebnis zu erzielen:


Color and Tint

Setting color and tint is actually more open ended than any of the other controls so far. We will do it the traditional way with the blue filter and then we will discuss the weaknesses of the blue filter method and move onto additional strategies to get this one dialed in. What you will need is any test pattern for doing color and tint. You want to look for smpte color bar patterns or any pattern that shows you both blue and white on the screen. DVE, the AVSHD disc, S & M, and signal generators all have these types of patterns. For color, we want blue and white on the screen; and for Tint, we will want magenta and cyan on the screen.

The mechanics of setting color are pretty straight forward. Look through the blue filter and move the color saturation control all the way to the top end where the blue box will now look much brighter than the white box when viewed through the filter. Now take the control and move the control all the way down to the bottom end and you will see that the blue box will now be much darker than the white box. There is a point where the brightness of the blue box is roughly the same as the brightness of the white box. On most displays, it is close to the midpoint of the control range so set the color there while looking through the blue filter. We don’t need an exact answer here so get it close … usually to within one click or so either way. Okay, you are now done color.

Now onto the Tint control. Here we will now look at the pattern that has the magenta and the cyan bars and we want to see how they compare to each other too. If you take the tint control and move it to one side, you will see one of the bars gets much brighter than the other bar when looking through the blue filter. If you take the tint control to the other side of center, the reverse happens and the dark bar gets brighter and the bright bar dims. Now similar to the Color control, there is a point on the tint control where both the magenta and the cyan boxes look the same when viewed through the filter so find that. On most displays, this point is somewhere close to the midpoint of the control range. Once again, like the Color control, exact precision is not needed so just get it within a click or so of the control.

Now you are effectively done both color and tint controls, but in the grand scheme of things, we are far from done here. Let us look at the weaknesses of setting color and tint based on blue filters.

Blue Filters were designed for CRT based devices. If you use them on non-crt devices, they may give you wrong answers. Plasma, DLP, LCD, LCOS, OLED are all not of the CRT family.

Blue filters can fade in the light.

Blue filters can vary greatly from each other. In our THX class, I routinely show the students two blue filters that come from the same company and even the same production lot and they look very different from each other. These are from the same company, now imagine the variance when we look at different companies providing different filters for different test discs.


Blue filters were never designed to give the one final answer for color and tint. If you do not know where to set these controls, then the blue filters will hopefully get you close, in the ball park.

Blue only modes on a TV will get around the inconsistency of the companies making the blue filters, but they also have inherent weaknesses too which I will now discuss.

On every TV out there, there is always a Color Saturation Control and a Tint Control. Two controls. Now let’s look at how color and tint are actually handled in the TV itself. Imagine, if you will, the following. There is not just one color control, but actually three; one each for Red, Green and Blue. Now take that and add three Tint controls; one for Red, Green and Blue.

Color Red, Color Green, Color Blue
Tint Blue, Tint Green, Tint Red

What happens if you give consumers six controls to adjust color and tint? You get a mess; mass confusion. So realizing that, TV makes decided to simplify things for the consumer. Instead of three color controls, they give us one global color control that makes everything go up or down. Go down far enough and the image because black and white in most cases. Now for the tint control, they effectively give us one of the three tint controls. The Tint control for Blue. If you ever wondered why all the tint controls always show red on one side and green on the other, think of it as the Tint for Blue.

A tint for red goes from green to blue.

A tint for green goes from red to blue.

Now just because you don’t give the consumer all six controls does not mean that they suddenly are not needed. They are still there and the use of the Blue filter method depends completely on all six controls being set right and at most, TVs give us access to four of the six. (The three color controls rolled together into the one global color control and the one tint control) So if the other tint controls are not set right in the bowels of the TV, then the blue filter/isolation method will not work right. It can give you wrong answers. If the three color controls are not set just right, the blue filter/isolation method will not work right.

Because of all this uncertainty, the double check for the color and tint controls fall to what are called “known color reference images.” These are images that we look at and will know almost immediately if the colors look right or wrong.

They are not from animated programs like Toy Story or Cars or Kung Fu Panda. We know that Woody's hat from Toy Story is brown ... but what type of brown? Don't know.

They are not from documentary nature shows either like Planet Earth for instance. Did you ever notice that the many Manufacturer Demos of live action stuff in the stores often show things like flowers and insects? They may be colorful, but we have no idea what they are actually supposed to look like in terms of color.

The color reference material that is needed to double check the color and the tint settings is something with human flesh tones in it. Different people have different flesh tones, but we as humans, seem to have a very good eye for when people look right and when they look wrong. You look pale today ... you look sick ... people are not purple and green.

Pick some programming with flesh tones ... but not a program like the Matrix ... that is stylized. A film like the 5th Element has always been a great one to use as a reference for human skin tones.

This is also the ultimate double check of the entire calibration process. In the end, regardless of what the test gear says, the people have to look right. If they don't, then something went wrong in the process.

Flesh tones ...


[Beitrag von Nudgiator am 18. Apr 2011, 19:42 bearbeitet]
George_Lucas
Inventar
#2 erstellt: 19. Apr 2011, 10:44
Da es hier besser passt als im "Sanyo Thread zur Bildoptimierung" von Andreas1968, meine Erfahrung dazu.

Den JVC DLA-X3 hab ich 3-mal optimiert, um die Unterschiede festzustellen.
1. Kalibriert auf 6500K, Farbraum HDTV, Gamma 2.22 (linear)
2. Kalibriert auf 6500K, Farbraum DCI, Gamma 2.22 (linear)
3. Optimiert mit Filterfolien auf 6500K, Farbraum HDTV, Gamma 2.2

Das Ergebnis ist durchweg überraschend.

Kalibriert (über das Servicemenü) erreicht der JVC-X3 rund 1.000 Lumen. Die Farbdarstellung ist nahezu perfekt. Delta E Werte liegen ab 10 IRE durch die Bank zwischen 0,1 und 0,4.
Die Farbtemperatur beträgt 6505 Kelvin und es wird eine Maximalhelligkeit von 17,88 fL auf 3 Meter Bildbreite erzielt.
Luminanz nach SM-Optimierung Farbraum Standard




Optimiert mittels Finzel Test-DVD (über das zugängliche Usermenü) und Blaufilterfolien erreicht der JVC-X3 rund 850 Lumen.
Die Farbtemperatur beträgt ca. 6200 Kelvin und die Maximalhelligkeit beträgt 15,2 fL auf 3 Meter Bildbreite.
Farbraum Standard ab Werk 1 Std Werte


Hier nun ein Screenshot nach der Kalibrierung mit Messequipment (kalibrierter Spyder3 + HCFR).
Es sind alle Details des Bildes gut zu erkennen. Die Farben sind stimmig, die Durchzeichnung perfekt.
Avatar D65


Mit der Bildoptimierung per Finzel-DVD gibt es auf den ersten Blick kaum einen Unterschied. Wer keinen direkten A/B-Vergleich durchführt, wird keinen Unterschied erkennen.
Ab Werk ist der Projektor bereits sehr gut farblich abgestimmt.
Auffällig ist halt, dass die "Navi" insgesamt minimal zu rötlich wirkt. Auch das Gelb in den Augen (in Richtung Cyan) und der Anhänger der Kette (leichter Blau/Cyanstich) weisen minimale Farbunterschiede auf. Das sind die Auswirkungen des leicht verschobenen Farbraums.
Erstaunt hat mich die nahezu identische Farbsättigung.
Avatar X3 Filtereinstellung

Wird der Farbraum kalibriert und die übrigen Einstellungen wie Helligkeit, Kontrast, Farbe und Tint mit Hilfe der Finzel-DVD eingestellt, fallen sogar diese geringen Farbunterschiede weg!

Es heißt immer, der Farbraum Erweitert 1 (DCI-Standard) des JVC-X3 würde ein bonbonfarbiges Bild machen. Nun schauen wir uns den Screenshot doch mal etwas genauer an.
Es ist zu erkennen, dass alle Farben insgesamt etwas kräftiger wirken.
Vor allem die Ohren der Navi und die Kette haben ein farbintensiveres Rot.
Ansonsten sind die Unterschiede ausgesprochen gering. Die Farbanmutung ist sehr natürlich.
Ich kann alle verstehen, denen dieses etwas farbkräftigere Bild besser gefällt - kommt es doch näher an eine Original-Kinoprektion heran.
Avatar Rec709

Wer sich seinen Projektor mittels Farbfilter einstellt, wird schon mal ein sehr gutes Bildergebnis erhalten. Dieses entspricht messtechnisch zwar nicht exakt der Norm, aber die Unterschiede sind subjektiv ausgesprochen gering. Das beinhaltet aber, dass die Werkseinstellungen des Projektors schon sehr gut sein sollten.
Je schlechter diese sind, desto größer sind die qualitativen Bildunterschiede.

Hier mal der Bildmodus "Film" des JVC-X3, deren Farben im direkten Vergleich viel zu blass aussehen. Gut zu erkennen ist das vor allem am roten Ohrschmuck. Hier fehlt die Sättigung von Rot.
Avatar Film

Fazit:
Beim JVC-X3 führte die Kalibrierung (mit Einbeziehung des Service-Menüs) zu erheblich mehr Lichtleistung. In der Praxis ist der Unterschied zwischen 850 Lumen und rund 1000 Lumen selbst im direkten A/B-Vergleich nur sehr schwer zu erkennen.
Die Einstellung mit Hilfe einer Test-DVD kann subjektiv zu nahezu identischen Bildeindrücken führen wie eine Kalibrierung per Messequipment.


[Beitrag von George_Lucas am 19. Apr 2011, 13:44 bearbeitet]
Nudgiator
Inventar
#3 erstellt: 19. Apr 2011, 12:11
Du hast es ja schon richtig erkannt: der X3 ist ab Werk schon gut eingestellt, wenn man den richtigen Bildmodus erwischt. Dieser liegt so nahe an der Norm, daß man kaum noch nachregeln muß.

Wie sieht es aber aus, wenn ich die "schlimmstmögliche" Kombination erwische ? Mit einem Messkopf bin ich dann immer noch in der Lage, das hinzubiegen, sofern die Linearität des Farbraumes nicht zusammenbricht. Aber auch das kann man nachmessen, so daß man hier nicht in diese Falle läuft.

Interessant wäre es, mit einem Blaufilter diese schlimmstmögliche Kombination zu kalibrieren. Welches Ergebnis erzielt man dann ?

Ich war in letzter Zeit in vielen Fachforen unterwegs. Hier wird teils empfohlen, zusätzlich zur Einstellung per CMS, auch per Filter Color & Tint einzustellen.
Das handhabt aber jeder etwas anders. Ich selbst verzichte darauf, da hinterher die Messung per Messkopf Abweichungen hervorgebracht hat. IMHO ist der Filter auch überflüssig, da der Messkopf genauere Ergebnisse hervorbringt.

Was mir viel mehr Sorgen bereiten würde: woher weiß ich, daß der Blaufilter auch "korrekt" arbeitet ? Einen Messkopf kann ich kalibriert kaufen / nachkalibrieren lassen, selbst gegenchecken. Bei einem Blaufilter entfällt diese Möglichkeit. Ich besitze die DVD Video Essentials (BluRay) mit Filterfolien und die Finzel-DVD. Je nachdem, welche Folie ich benutze, erhalte ich andere Ergebnisse. Welches Ergebnis stimmt nun ? Das wäre mir einfach zu unsicher.

Ich will die Filterfolien nicht verteufeln, habe aber bessere Ergebnisse mit den Sensoren erzielt, die ich noch dazu verifizieren kann. Bevor man sich aber ausschließlich auf seine Augen verläßt, die sich nicht wirklich dafür eignen, würde ich auch lieber die Filterfolien nutzen.

Zu den Reglern für Color & Tint sei noch erwähnt, daß man hier sehr vorsichtig vorgehen sollte. Nicht selten versaut man sich dadurch ganz schnell die Linearität des Farbraumes. Diese leidige Erfahrung habe ich schon mit dem Lumagen Vision HDP machen müssen. Ich würde die Regler daher nur geringfügig nutzen.


[Beitrag von Nudgiator am 19. Apr 2011, 12:18 bearbeitet]
George_Lucas
Inventar
#4 erstellt: 19. Apr 2011, 13:37
Keine Frage, so lange der Projektor ein gutes Werkspreset besitzt, sind davon ausgehend gute subjektive Ergebnisse zu erzielen, für die es IMO keines Messsensors bedarf.

Mit frischer (neuer) Lampe sind bei nahezu allen aktuellen Projektoren gute Ergebnisse zu erzielen, weil fast alle Modelle mindestens einen ab Werk gut eingestellten Bildmodus besitzen.

Anders sieht es möglicherweise nach ein paar hundert Stunden aus. In aller Regel nimmt nicht nur die Helligkeit der Lampe ab, es verändern sich dadurch auch deutlich sichtbar die Farben.
Neue-Projektorlampe-4
Auf dem Screenshot ist dies zwischen neuer Lampe und einer Lampe mit 2000 Stunden deutlich zu erkennen. Diese Farbabweichungen sind nicht mehr mit einer Test-DVD und einem Farbfilter zu korrigieren.

In diesem Fall ist ein Messsensor inkl. Software deutlich im Vorteil, um ein gutes Bildergebnis auch nach 2000 Stunden zu erzielen.

Ob ein Farbfilter korrekt filtert ist für den Laien ebenso schwierig herauszufinden wie die richtige Werteausgabe eines Messsensors.
In beiden Fällen gibt es Möglichkeiten, "kalibrierte" Messsensoren und farbrichtige Filter zu kaufen und in beiden Fällen muss dem Verkäufer vertraut werden.
Ansonsten wird ein kalibrierter Kalibrierer benötigt...

Zurück zu Bildoptimierung.
Erstaunt war ich aber, als ich am JVC-X3 sowie einem Panasonic PT-AE2000/4000 das Ergebnis zwischen "Filtereinstellung" mit Test-DVD und einer "Kalibrierung" inkl. Farbraumanpassung verglichen habe. Da gab es mit frischer Lampe kaum einen sichtbaren Unterschied in den Farben.
Sobald die Lampe aber 500 Stunden auf der Uhr hatte, waren die Bildeindrücke anders. Hier sahen die kalibrierten Projektoren immer noch richtig aus, während die mit "Farbfiltern eingestellten" Projektoren (Panasonic PT-AE2000 und JVC-HD550) deutlich andere Farben darstellten. Meist "vergilbte" das Weiß!

Kann ein falsch eingestellter Bildmodus mittels Farbfilter auch optimiert werden.
Hierbei hab ich festgestellt, dass das im Rahmen durchaus funktioniert, wenn der Farbtemperaturverlauf einigermaßen gleichmäßig ist.
Selbst die zu blassen Farben im Bildmodus "Film" des JVC-X3 ließen sich so wunderbar optimieren.
Einen nennenswerten Unterschied gab es subjektiv nicht zur (D65) kalibrierten Einstellung.


[Beitrag von George_Lucas am 19. Apr 2011, 14:03 bearbeitet]
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