calibrazione colore

Un modulo completo per la correzione dello spazio colore, la regolazione del bilanciamento del bianco e il mixer dei canali.

Questo semplice ma potente modulo può essere usato nelle seguenti maniere:

Per regolare il bilanciamento del bianco (adattamento cromatico), lavorando in tandem con il modulo bilanciamento del bianco. Il modulo bilanciamento del bianco effettua alcuni aggiustamenti iniziali (richiesti per il modulo demosaicizzazione per funzionare correttamente), e successivamente il modulo calibrazione colore calcola un bilanciamento del bianco più accurato percettivamente, dopo che il profilo colore di input è stato applicato.
Come un semplice mixer canali RGB, regolando i canali di output R, G e B sulla base dei canali di input R, G e B, per effettuare color-grading.
Per regolare la saturazione colore e la luminosità dell’immagine, sulla base della forza relativa dei canali R, G e B di ciascun pixel.
Per produrre un output in scala di grigi sulla base della forza relativa dei canali R, G e B, in maniera simile alla risposta delle pellicole in bianco e nero allo spettro della luce.
Per migliorare l’accuratezza del colore del profilo colore di input utilizzando un color checker.

🔗Bilanciamento del bianco nella scheda CAT (Trasformazione dell’adattamento cromatico)

L’adattamento cromatico punta a predire come tutte le superfici della scena si vedrebbero se fossero illuminate da un’altra fonte luminosa. Quello che in realtà vuole prevedere è come queste superfici si vedrebbero se fossero state illuminate dalla stessa fonte luminosa del tuo monitor, in modo tale che tutti i colori nella scena si abbinino al cambio di fonte luminosa. Il bilanciamento del bianco, d’altronde, mira soltanto a garantire che i bianchi e i grigi siano davvero neutrali (R = G = B) e non è interessato all’intervallo dei colori restante. Il bilanciamento del bianco, quindi, è un’adattamento cromatico solo parziale.

L’adattamento cromatico viene controllato con la scheda Chromatic Adaptation Transformation (CAT) del modulo calibrazione colore. Quando viene utilizzato in questa maniera, il modulo bilanciamento del bianco è ancora richiesto in quanto si necessita che vengano eseguite le operazioni di base per il bilanciamento del bianco (connesse ai valori del colore profilo in ingresso). Questo bilanciamento del bianco tecnico (modalità “riferimento camera”) è un’impostazione “liscia” che rende i grigi acromatici quando illuminati da una fonte luminosa standard D65, rende il processo di demosaicizzazione più accurato, ma non esegue nessun adattamento percettivo in base alla scena. Il reale adattamento cromatico viene quindi eseguito dal modulo calibrazione colore, dopo quelle correzioni eseguite dai modulo bilanciamento del bianco e profilo colore di ingresso. Si scoraggia quindi l’uso di matrici personalizzate nel modulo profilo colore d’ingresso. In più, i coefficienti RGB nel modulo bilanciamento del bianco devono essere accurati affinché questo modulo lavori in maniera prevedibile.

I modulo bilanciamento del bianco e calibrazione colore possono essere applicati automaticamente per eseguire l’adattamento cromatico sulle nuove elaborazioni impostando l’opzione per il flusso di lavoro di adattamento cromatico (preferenze > elaborazione > applica automaticamente gli adattamenti cromatici di default) a “moderno”. Se preferisci effettuare tutto bilanciamento del bianco all’interno del modulo bilanciamento del bianco, viene fornita anche l’opzione “legacy”. Nessuna delle opzioni preclude l’uso di altri moduli (come bilanciamento colore RGB) per il color grading creativo più avanti nella pixelpipe.

Di default, calibrazione colore esegue l’adattamento cromatico:

leggendo i dati Exif del file RAW per reperire il bilanciamento del bianco della scena impostato dalla fotocamera,
regolando quest’impostazione utilizzando il bilanciamento del bianco di riferimento della fotocamera dal modulo bilanciamento del bianco,
regolando ulteriormente quest’impostazione con il profilo colore di ingresso in uso (soltanto matrice standard).

Per consistenza, le impostazioni predefinite del modulo calibrazione colore presumono che nel modulo profilo colore di input sia usata la matrice standard – qualsiasi impostazione nel modulo che sia non-standard viene ignorata. Tuttavia, i valori predefiniti possono leggere qualsiasi preset che sia stato auto-applicato nel modulo bilanciamento del bianco.

Vale anche la pena di notare che, diversamente dal modulo bilanciamento del bianco, calibrazione colore può essere usato con le maschere. Questo significa che puoi correggere selettivamente parti diverse dell’immagine, per tenere conto di fonti di luce diverse.

Per ottenerlo, si crea un’istanza del modulo calibrazione colore per eseguire un adattamento globale usando una maschera per escludere le aree dell’immagine che vuoi gestire diversamente. Quindi si crea una seconda istanza del modulo riutilizzando la maschera della prima istanza (invertita) usando una maschera raster.

🔗Flusso di lavoro della scheda CAT

La fonte luminosa e lo spazio colore predefiniti usati dall’adattamento cromatico vengono inizializzati dai dati Exif del file RAW. Ci sono quattro opzioni disponibili nella scheda CAT per impostare manualmente i parametri:

Use the color picker (to the right of the color patch) to select a neutral color from the image or, if one is unavailable, select the entire image. In this case, the algorithm finds the average color within the chosen area and sets that color as the illuminant. This method relies on the “gray-world” assumption, which predicts that the average color of a natural scene will be neutral. This method will not work for artificial scenes, for example those with painted surfaces.
Seleziona “(IA) individua dai margini”, il quale usa una tecnica di machine-learning per individuare l’illuminante usando l’immagine intera. Quest’algoritmo trova il colore gradiente medio sui margini all’interno dell’immagine e usa questo colore come illuminante. Questo metodo si basa sull’assunzione dei “bordi grigi”, il quale può fallire in presenza di grandi aberrazioni cromatiche. Come per qualsiasi metodo di rilevamento margini, è sensibile al rumore e poco adatto alle immagini con alti ISO, ma è molto efficiente per le scene artificiali dove non ci sono disponibili colori neutrali.
Seleziona “(IA) individua dalle superfici”, il quale combina i due metodi precedenti, sempre usando l’immagine per intero. Questo algoritmo trova il colore medio nell’immagine, dando maggior peso alle aree dove vengono trovati dettagli nitidi e i colori sono fortemente correlati. Questo lo rende più immune al rumore della variante margini e più incline a legittimare superfici non neutrali rispetto alla media, ma trame nette e colorate (come l’erba verde) è probabile che lo facciano fallire.
Seleziona “come impostato dalla fotocamera” per reimpostare il predefinito della fotocamera e rileggere i dati Exif dal RAW.

La patch colore mostra il colore dell’illuminante calcolato corrente, proiettato nello spazio sRGB. L’obiettivo dell’algoritmo di adattamento cromatico è quello di trasformare questo colore in bianco puro, il quale non significa necessariamente spostare l’immagine verso il suo colore percettivo oppositore. Se l’illuminante è impostato correttamente, all’immagine verrà data la stessa tinta mostrata nella patch di colore quando il modulo è disattivato.

Alla sinistra della patch colore c’è l’approssimazione CCT (temperatura colore correlata). Questa è la temperatura più vicina, in gradi kelvin, all’illuminante correntemente in uso. Nella maggioranza dei software di elaborazione immagini è consuetudine impostare il bilanciamento del bianco usando una combinazione di temperatura e tonalità. Ciononostante, quando l’illuminante è ben diverso dalla luce diurna, il CCT diventa inaccurato e irrilevante, e il CIE (Commissione Internazionale sull’Illuminazione) scoraggia il suo uso in queste condizioni. La lettura del CCT ti informa della corrispondenza CCT più vicina:

Quando il CCT è seguito da “(luce diurna)”, significa che l’illuminante corrente è vicino allo spettro ideale della luce diurna ± 0.5%, e il valore CCT è quindi significativo. In questo caso, si consiglia di usare l’illuminante “D (luce diurna)”.
When the CCT is followed by “(black body)”, this means that the current illuminant is close to an ideal black body (Planckian) spectrum ± 0.5 %, and the CCT figure is therefore meaningful. In this case, you are advised to use the “Planckian (black body)” illuminant.
Quando il CCT è seguito da “(invalido)”, significa che il valore CCT è insensato e sbagliato, in quanto siamo troppo lontani sia dallo spettro della luce diurna che da quello del corpo nero. In questo caso si consiglia di usare l’illuminante personalizzato. L’adattamento cromatico verrà eseguito come previsto (guarda le note più in basso), e quindi l’etichetta “(invalido)” significa soltanto che l’illuminante corrente non è collegato accuratamente al CCT mostrato. Quest’etichetta non rappresenta nulla di cui preoccuparsi – è presente solo per dirti di stare lontano dagli illuminanti luce diurna e planckiano in quanto non si comporteranno come potresti aspettarti.

Quando viene usato uno dei metodi di rilevamento dell’illuminante descritti sopra, il modulo controlla dove si posiziona l’illuminante calcolato usando i due spettri idealizzati (luce diurna e corpo nero) per selezionare il modello di spettro più accurato da usare nel suo parametro illuminante. L’interfaccia utente cambierà di conseguenza:

Un selettore scorrevole per la temperatura verrà fornito se l’illuminante rilevato è vicino allo spettro D (luce diurna) o Planckiano (corpo nero), per il quale il CCT è significativo.
I selettori scorrevoli di tonalità e cromaticità nello spazio CIE 1976 Luv vengono forniti per l’illuminante personalizzato, il quale permette una selezione diretta del colore illuminante, in un framework percettivo senza alcun presupposto intermedio.

Nota: internamente, l’illuminante è rappresentato dalle coordinate della sua cromaticità assoluta nello spazio colore CIE xyY. Nel modulo, le opzioni di selezione illuminante sono semplicemente delle interfacce per impostare la sua cromaticità dalle relazioni nel mondo reale, e sono intese per rendere il processo più veloce. All’algoritmo non importa se il CCT è etichettato come “invalido” – questo significa soltanto che la relazione tra il CCT e le coordinate corrispondenti in xyY non è accurato dal punto di vista fisico. In ogni caso, il colore impostato per l’illuminante, come mostrato nella casella, verrà sempre onorato dall’algoritmo.

Quando si passa da un illuminante ad un altro, il modulo tenta di tradurre quanto più accuratamente possibile le impostazioni precedenti per il nuovo illuminante. Passare da qualsiasi illuminante a personalizzato, preserva totalmente le tue impostazioni, in quanto l’illuminante personalizzato è un caso generico. Cambiare tra le altre modalità, o da personalizzato verso qualsiasi altra modalità, non preserverà precisamente le tue impostazioni, a causa di errori di approssimazione.

Sono disponibili altri illuminanti cablati (vedi sotto). I loro valori provengono dagli illuminanti standard CIE, e sono assoluti. Puoi usarli direttamente se conosci esattamente che tipo di lampadina è stata usata per illuminare la scena, se ti fidi del profilo di ingresso della tua fotocamera e dell’accuratezza dei coefficienti di riferimento (D65). Altrimenti, vedi sotto le precisazioni.

🔗Scheda controlli CAT

adattamento

Lo spazio colore di lavoro dove il modulo effettuerà la trasformazione di adattamento cromatico e la miscelazione dei canali. Vengono fornite le seguenti opzioni:

Bradford lineare (1985): Questo è accurato per gli illuminanti vicini alla luce diurna, ed è compatibile con lo standard ICC v4, ma produce colori fuori gamma per gli illuminanti più difficili.

CAT16 (2016): Questo è l’opzione predefinita ed è più robusta nell’evitare colori immaginari mentre si lavora con una gamma ampia o con ciano e viola saturi. E’ più accurato del CAT Bradford nella maggior parte dei casi.

Bradford non-lineare(1985): Questo può produrre alcune volte migliori risultati della versione lineare, ma è inaffidabile.

XYZ: Questo è il metodo meno accurato e di solito non è raccomandato se non per scopi di test e debug.

nessuno (disabilitato): Disabilita qualsiasi adattamento e usa lo spazio RGB di lavoro della pipeline.

illuminante

Il tipo di illuminante che si suppone abbia illuminato la scena. Scegliere tra i seguenti:

come coda di sviluppo (D50): Non esegue alcun adattamento cromatico in questa istanza del modulo, ma solo mescolamento dei canali, usando lo spazio colore dell’adattamento selezionato.

illuminante standard CIE: Scegli tra uno degli illuminanti standard CIE (luce diurna, incandescente, fluorescente, equi-energia, o corpo nero), o un illuminante non-standard “luce LED”. Questi valori sono pre-calcolati – fintanto che il sensore della tua fotocamera è profilato correttamente, puoi usarli come sono. Per gli illuminanti che risiedono vicino allo spettro Planckiano, viene fornito un controllo aggiuntivo per la “temperatura” (vedi sotto).

personalizzato: Se nell’immagine è disponibile un’area di grigio neutro, è possibile selezionare il colore dell’illuminante usando il selettore colore, o specificandolo manualmente usando i selettori scorrevoli di tonalità e saturazione (nello spazio colore percettivo LCh). Il campione di colore vicino al selettore colore mostra il colore dell’illuminante calcolato usato nella compensazione CAT. Il selettore colore può essere usato anche per restringere l’area usata per il rilevamento tramite IA (in basso).

(IA) rileva alle superfici dell’immagine: Questo algoritmo ottiene il colore medio delle aree dell’immagine che anno un’alta covarianza tra i canali di cromaticità nello spazio YUV e un’alta varianza intra-canale. In altre parole, cerca le parti dell’immagine che sembrano grigie, e scarta le superfici piane colorate che potrebbero essere legittimamente non grigie. Inoltre scarta il rumore di cromaticità così come le aberrazioni cromatiche.

(IA) rileva dai bordi dell’immagine: Diversamente dal bilanciamento del bianco automatico del modulo bilanciamento del bianco, il quale si affida sull’assunto del “mondo grigio”, questo metodo individua automaticamente l’illuminante adatto usando l’assunto “bordo grigio”, calcolando la p-norm di Minkowski (p=8) della laplaciana e tentando di minimizzarla. Questo per dire che presume che i bordi dovrebbero avere lo stesso gradiente su tutti i canali (bordi grigi). E’ più sensibile al rumore del precedente metodo di rilevamento basato sulle superfici.

come scattato dalla fotocamera: Calcola l’illuminante sulla base delle impostazioni di bilanciamento del bianco fornite dalla fotocamera.

temperatura

Regola la temperatura colore dell’illuminante. Sposta il selettore scorrevole sulla destra per supporre una fonte luminosa più blu, il che renderà l’immagine bilanciata più calda/rossa. Sposta il selettore scorrevole sulla sinistra per supporre un illuminante più rosso, il che renderà l’immagine più fredda/blu dopo la compensazione.

Questo controllo viene fornito solo per gli illuminanti che stanno vicino allo spettro Planckiano, e fornisce una regolazione fine in quello spettro. Per gli altri illuminanti il concetto di “temperatura colore” non ha senso, e quindi non viene fornito alcun selettore scorrevole di temperatura.

tonalità

Per un bilanciamento del bianco personalizzato, imposta la tonalità del colore dell’illuminante nello spazio colore LCh (derivato dallo spazio CIE Luv).

cromaticità

Per un bilanciamento del bianco personalizzato, imposta la cromaticità (o saturazione) del colore dell’illuminante nello spazio colore LCh (derivato dallo spazio CIE Luv).

gamut compression

Most camera sensors are slightly sensitive to invisible UV wavelengths, which are recorded on the blue channel and produce “imaginary” colors. Once corrected by the input color profile, these colors will end up out of gamut (that is, it may no longer be possible to represent certain colors as a valid [R,G,B] triplet with positive values in the working color space) and produce visual artifacts in gradients. The chromatic adaptation may also push other valid colors out of gamut, at the same time pushing any already out-of-gamut colors even further out of gamut.

Gamut compression uses a perceptual, non-destructive, method to attempt to compress the chroma while preserving the luminance as-is and the hue as close as possible, in order to fit the whole image into the gamut of the pipeline working color space. One example where this feature is very useful is for scenes containing blue LED lights, which are often quite problematic and can result in ugly gamut clipping in the final image.

clip negative RGB from gamut

Remove any negative RGB values (set them to zero). This helps to deal with bad black level as well as the blue channel clipping issues that may occur with blue LED lights. This option is destructive for color (it may change the hue) but ensures a valid RGB output no matter what. It should never be disabled unless you want to take care of the gamut mapping manually and understand what you are doing. In that case, use the black level correction in the exposure module to get rid of any negative RGB (RGB means light, which is energy, and which should always be a positive quantity), then increase the gamut compression until no solid black patches remain in the image. Proper denoising may help getting rid of odd RGB values too. Note that this approach may still be insufficient to recover some deep and luminous shades of blue.

Note 1: It has been reported that some OpenCL drivers don’t play well when negative RGB values are present in the pixel pipeline, because many pixel operators use logarithms and power functions (filmic, color balance, all the CIE Lab <-> CIE XYZ color space conversions), which are not defined for negative numbers. Although the inputs are sanitized before sensitive operations, it is not enough for some OpenCL drivers, which will output isolated NaN (Not a Number) values. These NaN values may be subsequently spread by local filters (blurring and sharpening operations, like sharpness, local contrast, contrast equalizer, low pass, high pass, surface blur, and filmic highlights reconstruction), resulting in large black, gray or white squares.

In tutti questi casi, devi abilitare l’opzione “taglia RGB negativi dal gamut” nel modulo calibrazione colore.

Note 2: un caso comune di insuccesso dell’algoritmo in calibrazione colore (sopratutto la compressione del gamut) è in presenza di pixel con valore di luminanza pari a 0 (canale Y dello spazio CIE 1931 XYZ) ma con valori di cromaticità (canali X e Z dello spazio CIE 1931 XYZ) non zero. Questo caso è una stranezza numerica che non corrisponde ad alcuna realtà fisica (un pixel con nessuna luminanza non dovrebbe avere alcuna cromaticità), produrrà una divisione per zero negli spazi colore xyY e Yuv, e genererà valori RGB NaN come risultato. Questo problema non è corretto in calibrazione colore in quanto è il sintomo di un’errata profilazione in ingresso e/o un errato livello di punto di nero, e necessita di essere corretto manualmente, sia aggiustando il profilo colore di ingresso con il miscelatore canali o nel modulo esposizione usando la correzione livello del nero.

🔗Avvertenze CAT

L’adattamento cromatico in questo modulo, per funzionare correttamente, fa affidamento su un certo numero di assunti riguardo i passi precedenti nella pipeline, che possono essere disattesi inavvertitamente in maniera sottile. Per aiutarti ad evitare questo tipo di errori, il modulo calibrazione colore mostrerà degli avvertimenti nelle seguenti circostanze.

Se il modulo calibrazione colore è impostato per effettuare l’adattamento cromatico ma il modulo bilanciamento del bianco non è impostato a “riferimento fotocamera”, un’avvertimento verrà mostrato in entrambi i moduli. Questi errori potrebbero essere risolti sia impostando il modulo bilanciamento del bianco a “riferimento fotocamera” o disabilitando l’adattamento cromatico nel modulo calibrazione colore. Notare che alcuni sensori potrebbero richiedere correzioni minori all’interno del modulo bilanciamento del bianco, nel caso questi avvertimenti possono essere ignorati.
Se sono state create due o più istanze di calibrazione colore, ciascuna che tenta di effettuare adattamento cromatico, un errore verrà mostrato nella seconda istanza. Questo potrebbe essere un caso d’uso valido (per esempio quando sono state impostate maschere per applicare diversi bilanciamenti del bianco su aree diverse e non sovrapposte dell’immagine), in questo caso l’avvertimento può essere ignorato. Per la maggior parte degli altri casi, l’adattamento cromatico dovrebbe essere disabilitato in una delle istanze, per evitare doppie correzioni.

Di default, se un’istanza del modulo calibrazione colore sta già effettuando l’adattamento cromatico, per ciascuna nuova istanza creata, verrà impostato automaticamente a “nessuno (bypassa)”, per evitare l’errore di “doppia correzione”.

Le modalità di adattamento cromatico in calibrazione colore possono essere disabilitate sia impostato adattamento a “nessuno (bypassa)” o impostando illuminante a “come la coda di sviluppo (D50)” nella scheda CAT.

These warnings are intended to prevent common and easy mistakes while using the automatic default presets in the module in a typical RAW editing workflow. When using custom presets and some specific workflows, such as editing film scans or JPEGs, these warnings can and should be ignored.

Utenti avanzati possono disabilitare gli avvertimenti nei modulo in preferenze > elaborazione > mostra messaggi di avvertimento.

🔗mescolamento canali

La parte rimanente di questo modulo è un mixer di canali standard, che ti permette di regolare l’output R, G, B, il colorito, la luminosità e il grigio del modulo, sulla base della forza relativa dei canali di ingresso R, G e B.

Il mescolamento canali viene effettuata nello spazio colore stabilito dal controllo adattamento nella scheda CAT tab. A tutti gli effetti, questi spazi CAT sono spazi RGB particolari, legati alla fisiologia umana e proporzionali all’emissione di luce nella scena, ma continuano a comportarsi come qualsiasi altro spazio RGB. L’uso di uno qualsiasi degli spazi CAT possono rendere più semplice il processo di miscela canali, data la loro connessione con la fisiologia umana, ma è anche possibile miscelare i canali nello spazio di lavoro RGB della coda di sviluppo, impostando l’adattamento a “nessuno (bypassa)”. Per effettuare il mescolamento canali in uno degli spazi colore di adattamento senza l’adattamento cromatico, impostare l’illuminante a “come la coda di sviluppo (D50)”.

Nota: I colori reali della CAT o i primari RGB usati per il mescolamento canali, proiettato sullo spazio del monitor sRGB, vengono usati come sfondo dei selettori scorrevoli RGB, in modo tale da avere un assaggio dello spostamento colore che risulterà dal cambio di impostazioni.

Il mescolamento canali è un processo che stabilisce i fattori di accrescimento/attenuamento di ciascun canale, come proporzione di tutti i canali originali. Invece di inserire un unico fattore di correzione che lega il valore di uscita di un canale al suo valore di ingresso (per esempio R_uscita = R_ingresso × correzione), la correzione di ciascun canale è dipendente dall’input di tutti i canali per ciascun pixel (per esempio, R_uscita = R_ingresso × R_correzione + G_ingresso × G_correzione + B_ingresso × B_correzione). Quindi i canali di un pixel contribuiscono l’un l’altro (un processo conosciuto come “cross-talk” – interferenza) che è equivalente a ruotare in 3D i colori primari dello spazio colore. Questo è, in pratica, una simulazione digitale dei filtri colore fisici.

Sebbene ruotare in 3D i colori primari è fondamentalmente equivalente ad applicare una rotazione generale della tonalità, la connessione tra la correzione RGB e la rotazione della tonalità percettiva risultante non è direttamente prevedibile, il ché rende il processo non intuitivo. “R”, “G” e “B” dovrebbero essere presi come una miscela di 3 luci che sintonizziamo, non un insieme di colori o tonalità. Inoltre, siccome i valori di tristimolo RGB non disaccoppiano luminanza e chrominanza, ma è un impostazione di luci additiva, il canale “G” è più legato alla percezione umana della luminanza rispetto ai canali “R” e “B”. Tutti i pixel hanno un canale G non-zero, il che implica che qualsiasi correzione al canale G è probabile influenzi tutti i pixel.

Il processo di mescolamento canali è quindi legato ad un’interpretazione fisica del tristimolo RGB (come luci additive), il ché lo rende molto adatto per il color grading con i colori primari e la correzione dell’illuminante, e amalgama dolcemente le transizioni dei colori. Ciononostante, il tentativo di capire e prevederlo da una prospettiva percettiva (luminanza, tonalità e saturazione) è destinato a fallire, e lo si scoraggia.

Note: le etichette “R”, “G” e “B” sui canali degli spazi colore in questo modulo sono mere convenzioni risultanti dall’abitudine. Questi canali non appaiono necessariamente “rosso”, “verde” e “blu”, e si sconsiglia agli utenti di tentare di dargli un senso in base ai loro nomi. Questo è un principio general che si applica a qualsiasi spazio RGB usato in qualsiasi applicazione.

🔗Schede R, G e B

Al livello più basilare, puoi pensare alle schede R, G e B del modulo calibrazione colore come un tipo di moltiplicazione tra matrici 3x3 e i valori di input [R G B]. Questo è infatti molto simile a quello che fa un profilo colore ICC basato su matrici, ad eccezione del fatto che l’utente può inserire i coefficienti della matrice attraverso la GUI di darktable, piuttosto che leggergli da un file di profilo ICC.

┌ R_out ┐     ┌ Rr Rg Rb ┐     ┌ R_in ┐
│ G_out │  =  │ Gr Gg Gb │  X  │ G_in │
└ B_out ┘     └ Br Bg Bb ┘     └ B_in ┘

Se, per esempio, ti è stata fornita una matrice per passare da uno spazio colore ad un altro, puoi inserire i coefficienti della matrice nel mixer canali come segue:

seleziona la scheda R e imposta i valori Rr, Rg & Rb usando i selettori scorrevoli R, G e B.
seleziona la scheda G e imposta i valori Gr, Gg & Gb usando i selettori scorrevoli R, G e B.
seleziona la scheda B e imposta i valori Br, Bg & Bb usando i selettori scorrevoli R, G e B.

La funzione di mescolamento predefinita in calibrazione colore copia semplicemente i canali di ingresso [R G B] direttamente sui corrispondenti canali di uscita. Questo è equivalente a moltiplicare per la matrice identità:

┌ R_out ┐     ┌ 1  0  0 ┐      ┌ R_in ┐
│ G_out │  =  │ 0  1  0 │   X  │ G_in │
└ B_out ┘     └ 0  0  1 ┘      └ B_in ┘

Per una comprensione più intuitiva di come si comportano i selettori scorrevoli di mescolamento nelle schede R, G e B, considera i seguenti punti:

per il canale di destinazione R, spostare il selettore scorrevole verso destra renderà le aree R, G e B dell’immagine più “rosse”. Spostarlo sulla sinistra le renderà più “ciano”.
per il canale di destinazione G, spostare il selettore scorrevole verso destra renderà le aree R, G e B dell’immagine più “verdi”. Spostarlo sulla sinistra le renderà più “magenta”.
per il canale di destinazione B, spostare il selettore scorrevole verso destra renderà le aree R, G e B dell’immagine più “blu”. Spostarlo sulla sinistra le renderà più “gialle”.

🔗controlli delle schede R, G e B

I seguenti controlli vengono mostrati per ciascuna delle schede R, G e B:

input R/G/B: Sceglie quanto i canali di ingresso R, G e B influenzano il canale di uscita relativo alla scheda corrente.
normalizza canali: Selezionare questa casella di spunta per normalizzare i coefficienti nel tentativo di preservare la luminosità generale di questo canale nell’immagine finale, confrontata con l’immagine di ingresso.

🔗Schede luminosità e colorazione

La luminosità e la colorazione (saturazione colore) dei pixel di un’immagine può essere regolata anche sulla base dei canali di ingresso R, G e B. Questo usa lo stesso algoritmo di base che usa il modulo filmic rgb per la mappatura di tono (che preserva i rapporti RGB) e per la saturazione dei mezzi toni.

algoritmo di saturazione: Questo controllo ti permette di aggiornare l’algoritmo di saturazione alla nuova versione 2021, per le elaborazioni precedenti a darktable 3.6 – non apparirà invece per le elaborazioni che già usano l’ultima versione.

🔗controlli scheda colorazione

ingresso R/G/B: Regola la saturazione colore dei pixel, basata sui canali R, G e B degli stessi pixel. Per esempio, variando il selettore scorrevole R in ingresso si influenzerà più la saturazione colore dei pixel contenenti molto “R” rispetto a i pixel contenenti soltanto un piccolo valore di “R”.
normalizza canali: Selezionare questa casella di spunta per tentare di mantenere costante la saturazione complessiva tra le immagini in ingresso e di uscita.

🔗controlli scheda luminosità

ingresso R/G/B: Regola la luminosità di alcuni colori nell’immagine, sulla base dei canali R, G e B di questi colori. Per esempio, regolando il selettore scorrevole R in ingresso influenzerà più la luminosità dei colori contenenti molto R rispetto a quelli con un basso ammontare di canale R. Quando si scurisce/schiarisce un pixel, il rapporto tra i canali R, G e B di quel pixel vengono mantenuti, al fine di preservare la tonalità.
normalizza canali: Seleziona questa casella di spunta per tentare di mantenere costante la luminosità complessiva tra le immagini di ingresso e di uscita.

🔗scheda grigio

Un’altra utile applicazione della calibrazione colore è l’abilità di miscelare assieme i canali per produrre un output in scala di grigi – un’immagine monocromatica. Seleziona la scheda grigio e imposta i selettori scorrevoli di R, G e B per controllare quanto ciascun canale contribuisce alla luminosità dell’output. Questo è equivalente a alla seguente moltiplicazione tra matrici:

GRAY_out  =   [ r  g  b ]  X  ┌ R_in ┐
                              │ G_in │
                              └ B_in ┘

Quando si ha che fare con l’incarnato, il peso relativo dei tre canali influenzerà il livello di dettaglio nell’immagine. Posizionare maggior peso sul canale R (es. [0.9, 0.3, -0.3]) renderà l’incarnato più levigato, mentre enfatizzare il canae G (es. [0.4, 0.75, -0.15]) porterà in risalto più dettagli. In entrambe i casi il canale B viene ridotto per evitare di enfatizzare trame della pelle indesiderate.

🔗controlli scheda grigio

ingresso R/G/B: Sceglie quanto ciascuno dei canali R, G e B contribuisce al livello di grigio del risultato. L’immagine verrà convertita in monocromatico se uno dei tre selettori scorrevoli ha un valore diverso da zero. Aggiungere più B tenderà a risaltare più dettagli, aggiungere più R tenderà a levigare l’incarnato.
normalizza canali: Seleziona questa casella di spunta per tentare di mantenere costante la luminosità complessiva mentre si cambiano i selettori scorrevoli.

🔗area color mapping

The area mapping feature is designed to help with batch-editing a series of images in an efficient way. In this scenario, you typically develop a single reference image for the whole batch and then copy&paste the development stack to all of the other images in the batch.

Unfortunately, the light color temperature often changes slightly between shots, even within the same series captured in the same conditions. This can be the result of a cloud passing by the sun in natural light, or a different ratio between colored bounce light and main light. Each image will still need some individual fine-tuning if you want a perfectly even look over the whole series, and this can be both time-consuming and frustrating.

Area color mapping allows you to define a target chromaticity (hue and chroma) for a particular region of the image (the control sample), which you then match against the same target chromaticity in other images. The control sample can either be a critical part of your subject that needs to have constant color, or a non-moving and consistently-lit surface over your series of images.

The mapping process consists of two steps.

🔗step 1: set the target

There are two ways of setting the target chromaticity for your control sample:

if you know or expect an arbitrary color for the control sample (for example, a gray card, a color chart, a product or a logo of a specified color), you can set its L, h and c values directly, in Lch derived from CIE Lab 1976 space,
if you simply want to match the development of your reference image, set the area mode to measure, then enable the color picker (to the right of the color patch) and draw a rectangle over your control sample. The input column will then be updated with the L, h, c values of the control sample before the color correction, and the target column will show the resulting L, h, c values of the control sample after the current calibration setting is applied.

If you reset the L, h, c values, the default value is a neutral color at 50% lightness (middle-gray) – this can be useful to quickly set the average white balance of any image. If you want to match the control sample against neutral gray, you only need to reset the chroma slider because the lightness and hue settings have no effect on chromaticity for neutral grays.

Note that the target value is not reset when you reset the module itself, but is stored indefinitely in darktable’s configuration and will be available on next launch as well as for the next image you develop.

The take channel mixing into account option lets you choose where the target is sampled. If disabled, the target color is measured immediately after the CAT (Chromatic Adaptation Transform) step, which takes place before any channel mixing. This means that if you have a calibrated profile in effect within the channel mixer, this profile will be discarded. If enabled, the target color is measured after the CAT and the channel mixing steps, including any calibrated profile. This is the recommended option for most use cases.

Note: If you are defining your target from a gray patch, you should know that the gray patch on color checkers is never entirely neutral. For example, Datacolor Spyder has a slightly warm gray (hue = 20°, chroma = 1.2) while X-Rite pre-2014 has a colder but more neutral gray (hue = 240°, chroma = 0.3) and X-Rite post-2014 is almost perfectly neutral (hue = 133°, chroma = 0.2). In general, it is not desirable to match the control sample against a perfectly neutral gray target, and it is actually wrong to do so when using gray cards and color checkers as a control sample.

🔗step 2 : match the target

When you open a new image, the area mode is automatically reset to correction. Using the color picker attached to the color patch, you can then directly reselect your control sample in the new image. The proper illuminant settings required for the control sample to match the memorized target chromaticity will be automatically computed, and the setting will be updated in the same operation.

The take channel mixing into account option will need to be set the same as when the measurement of the target was performed to ensure consistent results. Note that the target matching only defines the illuminant settings used in the Chromatic Adaptation Transform – it does not alter the channel mixer settings, since the calibration is handled in the color checker calibration tool. However, the channel mixer settings can be used or discarded in the computation of the illuminant settings, depending on this option.

This operation can be repeated as many times as you have images in your series with no further work.

Note: Perfectly matching your control sample against the target chromaticity may still not yield a similar perceptual result, even if the numbers are exactly the same. The ratio of lightness between the control sample and its surrounding, as well as the color contrasts at play in the frame, will alter the perception of colors in ways that are very difficult to model. To build an intuition of this problem, see the gray strawberries illusion.

🔗estrarre le impostazioni usando un color checker

Siccome il mixer canali è essenzialmente una matrice RGB (similarmente al profilo colore di ingresso usato per le immagini RAW) può essere usato per migliorare l’accuratezza del colore del profilo colore di ingresso calcolando impostazioni di calibrazione colore ad-hoc.

These computed settings aim to minimize the color difference between the scene reference and the camera recording in a given lighting situation. This is equivalent to creating a generic ICC color profile but here, the profile is instead stored as module settings that can be saved as presets or styles, to be shared and reused between images. Such profiles are meant to complement and refine the generic input profile but do not replace it.

Questa funzionalità può aiutare in:

gestire fonti di luce difficili, quali lampadine con basso IRC, per le quali un semplice bilanciamento del bianco non è mai abbastanza,
digitalizzare opere d’arte o prodotti commerciali dove è richiesta una resa accurata dei colori originali,
neutralizzare fotocamere differenti verso una verità di base, in sessioni multi-fotocamera, in maniera di ottenere un aspetto di base comune, e condividere le impostazioni del colore con un aspetto finale consistente,
ottenere una coda di sviluppo pulita in termine di colori fin dall’inizio, centrare il bilanciamento del bianco e rimuovere in un colpo solo qualsiasi dominante riflessa, con tempo e sforzo minimo.

🔗color checker supportati

Gli utenti non possono al momento usare target personalizzati, ma è supportato un limitato numero di color checker verificati (da produttori rispettabili):

X-Rite / Gretag MacBeth Color Checker 24 (pre- e post-2014),
Datacolor SpyderCheckr 24 (pre- and post-2018),
Datacolor SpyderCheckr 48 (pre- and post-2018),
Datacolor SpyderCheckr Photo.

Si sconsiglia agli utenti di ottenere target economici o di sottomarca, in quanto la fedeltà colore tra lotti di produzione differenti non può essere verificata a questi prezzi. Un color checker inaccurato vanificherà soltanto la calibrazione colore, e potrebbe rendere le cose peggiori.

I diagrammi IT7 e IT8 non sono supportati in quanto sono difficili da portare e poco pratici per un’uso locale per profili ad-hoc. Questi diagrammi sono più adatti per creare profili colore generici, presi usando una fonte luminosa standard, per resempio con Argyll CMS.

Note: X-Rite changed the formula of their pigments in 2014 and Datacolor in 2018, which slightly altered the color of the patches. Both formulas are supported in darktable, but you should be careful to choose the correct reference for your target. If in doubt, try both and choose the one that yields the lowest average delta E after calibration.

🔗prerequisiti

Per usare questa funzionalità devi effettuare una foto di test di un color checker, in posizione, e con le appropriate condizioni di illuminazione:

posiziona il casellario al centro e al 50% del campo della fotocamera, per assicurarti che l’immagine sia esente da vignettatura,
assicurati che la sorgente di luce principale sia abbastanza lontana dal casellario per fornire un campo uniforme di luce sulla superficie del casellario,
regola l’angolo tra la luce, il casellario e l’obiettivo per prevenire riflessi e luci sulle caselle colore,
per la migliore qualità del profilo dovresti catturare l’immagine con l’appropriata luminosità. Per ottenerlo, scatta alcune immagini in bracketing (tra -1 e +1 EV) del color checker e caricale in darktable, assicurandoti che tutti i moduli tra calibrazione colore e profilo colore d’uscita siano disabilitati. Scegli l’immagine dove la casella bianca ha una luminosità L di 94-96% nello spazio CIE Lab o una luminanza Y di 83-88% nello spazio CIE XYZ (usa selettore colore generale). Quest passo non è strettamente necessario – alternativamente puoi scattare un’immagine singola e applicare una compensazione dell’esposizione come raccomandato nel report del profilo.

Se le condizioni di illuminazione sono vicine ad illuminante standard tra D50 e D65 (luce naturale diretta, nessuna luce colorata riflessa), lo scatto del color checker può essere usato per produrre un profilo generico adatto per qualsiasi illuminante di luce diurna, con solo una lieve regolazione de bilanciamento del bianco.

Se le condizioni di illuminazione sono peculiari e lontane da una fonte luminosa standard, lo scatto del color checker è utilizzabile come un profilo ad-hoc per le foto nelle stesse condizioni di luce.

🔗utilizzo

Le impostazioni usate nella calibrazione colore dipende dallo spazio CAT selezionato e sulla base di qualsiasi impostazione colore definita in precedenza nella coda tra i moduli bilanciamento del bianco e profilo colore di ingresso. In questa maniera, il risultato della profilazione (es. i coefficienti per il mescolamento dei canali RGB) sono validi soltanto per un insieme rigido di spazi CAT, e di impostazioni per bilanciamento del bianco e profilo colore di ingresso. Se desideri creare uno stile generico col tuo profilo non dimenticare che devi includere anche le impostazioni di questi moduli.

Usa il seguente processo per creare il tuo preset/stile profilo:

Abilitare il modulo correzione obiettivo per correggere qualsiasi vignettatura che potrebbe ingannare la calibrazione,
In basso nel modulo calibrazione colore fai click sulla freccia vicino all’etichetta calibra con un color checker per mostrare i controlli,
Seleziona il modello e il produttore del tuo color checker dal menù a discesa diagramma,
Nel preview dell’immagine apparirà in sovrimpressione le caselle del casellario. Trascina gli angoli del casellario in modo tale che corrispondano ai riferimenti visuali (punti o croci) attorno al casellario, per compensare qualsiasi distorsione prospettica.
Fai click sul pulsante aggiorna per calcolare il profilo,
Controlla il rapporto di qualità del profilo. Se è “buono”, puoi cliccare sul pulsante validazione. Se non lo è prova a cambiare la strategia di ottimizzazione e aggiorna di nuovo il profilo.
Salva il profilo in un preset o come stile, o semplicemente copia & incolla le impostazioni del modulo su tutte le fotografie scattate nelle stesse condizioni di illuminazione, dall’interno del Tavolo Luminoso o dai provini.

Nota: non hai bisogno di usare la matrice standard nel modulo profilo colore di ingresso mentre esegui una calibrazione, ma tieni a mente che il bilanciamento del bianco predefinito “come scattato dalla fotocamera” non funziona correttamente con qualsiasi altro profilo, e dovrai usare sempre lo stesso profilo di ingresso ogni volta che usi quelle impostazioni di calibrazione.

🔗leggere il rapporto del profilo

Il rapporto del profilo ti aiuta a verificare la qualità della calibrazione. Le impostazioni della calibrazione colore sono soltanto l’ottimizzazione “miglior soluzione” e non saranno mai accurate al 100% per lo spettro colore completo. Dobbiamo quindi tracciare “quanto sia inaccurato”, in modo tale da sapere se possiamo o meno fidarci di questo profilo.

Profili errati possono accadere, e se vengono usati fanno più male che bene.

🔗delta E e il rapporto di qualità

Il CIE delta E 2000 (ΔE) è usato come metrica percettiva dell’errore tra il colore di riferimento della casella e del colore ottenuto dopo ciascun passo della calibrazione:

ΔE = 0 significa che non c’è alcune errore – il colore ottenuto è esattamente il colore di riferimento. Sfortunatamente questo non avviene mai in pratica.
ΔE = 2.3 viene definito come Differenza Appena Percettibile (JND).
ΔE < 2.3 significa che un osservatore medio non sarà in grado di individuare la differenza tra il colore di riferimento atteso e il colore ottenuto. Questo è un risultato soddisfacente.
ΔE > 2.3 significa che la differenza colore tra il riferimento atteso e il colore ottenuto è evidente per l’osservatore medio. Ciò è insoddisfacente ma, talvolta, inevitabile.

Il rapporto di qualità tiene traccia del ΔE medio e massimo all’ingresso del modulo (prima che venga fatto qualcosa), dopo il passo di adattamento cromatico (solo bilanciamento del bianco), e l’uscita del modulo (bilanciamento del bianco e mescolamento canali). Ad ogni passo, il ΔE dovrebbe essere minore del passo successivo, se tutto procede secondo i piani.

🔗dati profilo

The data generated by the profiling process comprises the RGB 3×3 matrix and the detected illuminant. These are expressed in the CAT adaptation space defined in the CAT tab and are provided in case you want to export these coefficients to other software. If the detected illuminant is daylight or black body, the matrix should be fairly generic and reusable for other daylight and black body illuminants with the addition of a small white balance adjustment.

🔗normalizzazione valori

Queste sono impostazioni che dovresti definire, così come sono, per i parametri di esposizione e correzione del livello del nero nel modulo esposizione, in modo tale da ottenere, nel tuo profilo, l’errore più piccolo possibile. Questo passo è opzionale ed è utile quando è necessaria la precisione massimo, ma fai attenzione al fatto che può produrre valori RGB negativi che verranno tagliati in vari punti nella coda di sviluppo.

🔗sovrimpressione

Il casellario in sovrimpressione mostra un cerchio al centro in ciascuno delle caselle colore, il quale rappresenta il colore di riferimento atteso della casella, proiettato nello spazio RGB dello schermo. Questo ti aiuta a stimare visivamente la differenza tra il colore di riferimento e reali senza disturbare i valori di ΔE. Questo indizio visuale sarà affidabile solo se imposti il modulo esposizione come descritto nel rapporto del profilo alla voce normalizzazioni valori.

Una volta che il profilo è stato calibrato, alcuni delle caselle quadrate verranno barrate nello sfondo da una o due diagonali:

caselle che non sono state barrate hanno ΔE < 2.3 (JND), significa che sono sufficientemente accurate affinché l’osservatore medio non sarà in grado di notare la deviazione,
caselle barrate con una diagonale hanno 2.3 < ΔE < 4.6, che significa che sono moderatamente inaccurate,
caselle barrate con due diagonali hanno ΔE > 4.6 (2 × JND), significa che sono altamente inaccurate.

Il feedback visivo ti aiuta a impostare i compromessi di ottimizzazione in modo tale da controllare quali colori sono più o meno accurati.

🔗migliorare il profilo

Dato che qualsiasi calibrazione è meramente un’ottimizzazione “miglior soluzione” (utilizzando il metodo dei minimi quadrati ponderati) è impossibile avere tutte le caselle all’interno della tolleranza ΔE < 2.3. Sono quindi necessari alcuni compromessi.

Il parametro ottimizza per ti permette di definire una strategia di ottimizzazione nel tentativo di incrementare l’accuratezza del profilo in alcuni colori, a spese di altri. Sono disponibili le seguenti opzioni:

none: Don’t use an explicit strategy but rely on the implicit strategy defined by the color checker manufacturer. For example, if the color checker has mostly low-saturation patches, the profile will be more accurate for less-saturated colors.
colori neutri: Da priorità ai grigi e ai colori meno saturi. Questo è utile per casi disperati che implicano luci fluorescenti economiche e LED, con basso IRC. Nonostante ciò, potrebbe incrementare l’errore nei colori molto saturi più di quanto si potrebbe avere senza nessun profilo.
colori saturi: Da priorità ai colori primari e i colori molto saturi. Questo è utile nella fotografia commerciale e di prodotti, per avere i giusti colori del produttore.
colori della pelle e del terreno, colori del foliage, colori di cielo e mare: Da priorità all’intervallo di tonalità selezionato. Questo è utile quando il soggetto delle tue foto è ben definito e ha un colore tipico.
delta E medio: Tenta di rendere uniforme l’errore del colore lungo tutto l’intervallo colore e minimizza l’errore percettivo medio. Utile per profili generici.
delta E massimo: Tenta di minimizzare gli errori anomali, a spese dell’errore medio. Può essere utile per riportare i blu molto saturi di nuovo in linea.

Non importa cosa fai, le strategie che favoriscono un basso ΔE medio avranno di solito un alto massimo ΔE, e vice versa. Inoltre, i blu sono sempre gli intervalli colore più difficili da correggere, e quindi la calibrazione ritorna di solito a proteggere i blu a spese di tutti gli altri, o proteggere tutti gli altri a spese dei blu.

La comodità di ottenere una calibrazione corretta dipende dalla qualità della fonte di luce (luce diurna e illuminanti con alto IRC sono sempre i preferiti), la qualità dei profili colore di ingresso primario, la compensazione punto di nero impostata nel modulo esposizione, ma innanzitutto le proprietà matematiche dei filtri del sensore della fotocamera.

🔗controllo del profilo

E’ possibile usare il pulsante controllo spazio colore (primo sulla sinistra, in basso al modulo) per effettuare un calcolo singolo del ΔE del riferimento sul color checker contro l’uscita del modulo calibrazione colore. Può essere usato nelle seguenti maniere:

Per controllare l’accuratezza del profilo calcolato in particolari condizioni contro un color checker scattato in condizioni differenti.
Per valutare le prestazioni di qualsiasi correzione colore effettuata in precedenza nella coda, impostando i parametri di calibrazione colore su valori che effettivamente lo disabilitano (adattamento CAT a nessuna, tutto il resto impostato predefinito), e usare semplicemente il ΔE come misura di prestazione.

🔗note

L’abilità di usare illuminanti CIE standard e un’interfaccia basata su CCT per definire il colore dell’illuminante dipende da valori di default sensati per la matrice standard nel modulo profilo colore di input, cosi come da coefficienti RGB ragionevoli nel modulo bilanciamento del bianco.

Alcune fotocamere, particolarmente quelle di Olympus e Sony, hanno coefficienti di bilanciamento del bianco inaspettati che inducono a rilevare un CCT invalido, anche per scene di luce diurna legittime. Questo errore è probabile venga dai problemi con la matrice standard din ingresso, che è presa dall’Adobe DNG Converter.

E’ possibile alleviare questo problema, se hai un monitor calibrato per una fonte di luce D65, usando il seguente processo:

Mostra una superficie bianca sul tuo schermo, per esempio aprendo un canvas bianco in qualsiasi software di foto ritocco
Scatta una foto sfocata di questa superficie con la tua fotocamera, assicurandoti di non avere nessuna luce “parassita” nell’inquadratura, di avere nessun taglio, e di usare un’apertura tra f/5.6 e f/8,
Open the picture in darktable and extract the white balance by using the color picker tool in the white balance module on the center area of the image (non-central regions might be subject to chromatic aberrations). This will generate a set of 3 RGB coefficients.
Salva un preset per il modulo bilanciamento del bianco con gli stessi coefficienti e applicalo automaticamente a qualsiasi immagine RAW creata dalla stessa fotocamera.