Delta E в мониторах: что это такое, для чего, характеристики и значения
Когда вы хотите выбрать монитор, и тем более, если он предназначен для профессиональных задач, есть много параметров, которые вы должны учитывать, и часто производители выражают определенные значения, такие как Delta E, предполагая, что пользователи знают, что это такое, когда Реальность такова, что при таком большом количестве параметров выбор становится еще более сложным. Однако, как мы расскажем ниже, это довольно простой параметр для понимания, а также важный. Действуй.
Что такое Delta E и почему это важно?
При сравнении мониторов пользователю лучше выбрать тот, который имеет более низкое значение Delta E, поскольку это означает более точный цвет и отслеживание в оттенках серого.
Точная цветопередача на мониторе особенно важна для творческих профессионалов, которым необходимо следить за тем, чтобы цвета, которые они видят на экране, были как можно более точными по сравнению с цветами, которые мы видим в реальном мире. При более низком значении Delta E ввод (например, с камеры) будет более точным, и это также полезно для тех, кто использует несколько мониторов; Представьте себе, что вы редактируете изображение яблока ярко-малинового цвета, и когда вы открываете его на другом мониторе, оно становится тускло-красным… это было бы нехорошо.
Значения dE представляют собой математическую разницу между вводом цвета и стандартом Международной комиссии по освещению (CIE). CIE, основанная в 1913 году, впервые разработала алгоритм для стандартизации цветового различия в 1974 году, и с тех пор он используется. Последнее обновление стандарта произошло в 2000 году, поэтому некоторые производители используют Delta E 2000 или dE2000 для краткости.
Как мы уже отмечали, эти значения очень важны для профессионалов и креативщиков, которые зависят от точности цветопередачи, но они также важны для геймеров, которые хотят максимально эффективно использовать свой монитор.
Как выразить точность цветопередачи с помощью dE
Некоторые аналитики используют Delta E для проверки точности оттенков серого.
Например, изображение, которое вы видите выше, показывает показания монитора до его аппаратной калибровки. Желтая горизонтальная линия на графике ниже представляет dE, равное 3, поэтому любая полоса, выходящая за нее, имеет очень заметные ошибки точности цветопередачи.
Цветовая полоса (красная, зеленая и синяя), которая находится выше всего на графике баланса RGB (верхняя часть), представляет собой оттенок, который мы увидим, если значение Delta E больше 3. В этом примере монитор будет выглядеть зеленоватым. когда максимальная яркость установлена на 20-60% и, следовательно, это монитор, который необходимо будет правильно откалибровать, чтобы иметь адекватную точность цветопередачи.
Этот монитор в режиме sRGB показывает среднее значение Delta E выше 3, поэтому неточности (представленные несовпадением точек и квадратов на изображении) будут видны невооруженным глазом. В этом случае это небольшие ошибки в зеленом и синем цветах, поэтому цвета будут казаться голубоватыми или зеленоватыми в зависимости от их оттенка и яркости экрана.
В любом случае, как правило, в любом мониторе эту проблему можно решить путем его калибровки, и действительно только те, кто использует профессиональные приложения для создания визуального контента, заметят явную разницу.
Дельта Е: как определить точность цветопередачи при отпечатке и работе за монитором
С параметром Delta E сталкивался каждый, кто искал современный монитор для работы за компьютером. Этот же вопрос всплывает и при сотрудничестве с типографией. Если говорить простым языком, то Дельта Е показывает, насколько точно передается цвет при печати по сравнению с изображением на экране.
Этой метрикой пользуются преимущественно профессионалы: фотографы, видеоредакторы, а также дизайнеры, в том числе графические. Но она будет полезна также при выборе компьютерного оборудования или типографии для печати полиграфической продукции.
Уровень цветопередачи — важный критерий при производстве полиграфии. Чтобы профессионалу было легче определить, насколько эффективно оборудование, все возможные варианты были сведены к единой стандартной мере — Дельта Е (величина обозначается символом ΔE). Слово «delta» в переводе с греческого означает изменение какой–то величины. А буква «Е» здесь взята от слова «empfindung». Точный перевод с немецкого — «ощущение». Значит, дословно понятие обозначает разницу в ощущениях.
Официальное определение термина следующее. Delta E — измерение, которое четко определяет разницу между характеристиками двух цветов: того, что на экране и получаемого при печати. Параметр был создан компетентной организацией — Commission Internationale de l’Eclairage (Международной комиссией по освещению).
Определяется ΔE с применением точных координат цветов в цветовом пространстве по общепринятой формуле. Методики исчисления менялись, начиная с 1994 года. Но после было введено дополнительные пять параметров:
Шкала включает значения от 0 до 100 и делится на следующие категории:
Чем меньше показатель ΔE, тем лучше: значит, техника точно воспроизводит заданные цвета. В идеале Дельта Е должна быть как можно ближе к нулю. Только такая цифровая техника считается пригодной для эффективной печати полиграфии.
Конечно, такая специфичная информация больше предназначена для профессионалов. Она позволяет отказаться от субъективных характеристик, которые мешали бы качественному исполнению работы.
Delta E — объективный параметр, своего рода эталон в измерении цветопередачи. Который одинаково эффективно работает для разных видов цифрового и печатного оборудования.
Это базовый принцип колорометрии, по которому работает большинство типографий. И «Бронепоезд» — не исключение. Цветовые показатели контролируются при помощи спектрофотометра. Допустимые отклонения ΔE различны, в зависимости от типа и качества тиража.
Мы окружены единицами измерения, о которых редко задумываемся – стандартными шкалами и правилами, которые делят мир на унции, дюймы, метры и мили. Но наряду с ними есть и другие, которыми мы редко пользуемся и не можем так просто дать им определение, например, сантипуаз и моль, децибелы и паскали.
Даже привычная для нас «калория», задолго до появления на продуктовых этикетках или в меню, технически определялась как энергия, необходимая для нагревания 1 г воды на 1ºС при давлении в 1 атмосферу. Кто знал? И в этой туманной области мы также встречаем и «Delta Е», термин, который постоянно используется при испытаниях светостойкости, но которому редко дается определение.
Говоря просто, Delta E – это число, которое представляет собой количество отличий между двумя цветами или, в случае тестирования одного образца, – количество изменений, которому подвергся конкретный цвет. Иногда обозначается как dE или ΔE, это комбинация греческой буквы delta, используемой в математике для обозначения изменений, и E – от немецкого «Empfindung» или «ощущение». Таким образом, буквально, Delta E показывает количество ощутимых изменений.
Рис. 1: Модель пространства CIE Lab, показывающая пример Delta E как расстояния между двумя цветами.
На протяжении многих лет предпринимались различные попытки улучшить способ вычисления Delta Е, пытаясь при помощи формулы наиболее близко смоделировать то, как теоретический человек («стандартный наблюдатель») видит аналогичную разницу в цвете. Это особенно актуально при попытке оптимизировать вычисления для конкретных областей, таких как роспись по ткани или изобразительное искусство. Для наших целей – при определении светостойкости художественных материалов, ASTM все еще полагается на исходную систему CIE (International Commission on Illumination) 1976 или dE76. Следует также отметить, что все существующие системы определяют единицу измерения Delta E как минимальное количество цветовых различий, которое может распознать стандартный наблюдатель. Несмотря на то, что CIE, проведя широкое тестирование, в 1976 г. предоставила Подкомитету ASTM метод измерения изменений цвета, что привело к созданию проекта стандарта ASTM D4303 от 1977 г. «Стандартные методы испытаний светостойкости красителей, используемых в Художественных красящих веществах», проблема перевода этих чисел в категории светостойкости все еще оставалась. Другими словами, насколько цвет может измениться или выгореть, каков его Delta E и рейтинг светостойкости по ASTM – I, II, III и т. д.?
В конечном итоге диапазоны Delta E были сформированы на основе трех параметров:
количества изменений, наблюдаемых в конкретных, известных пигментах, найденных на картинах прошлых лет, в частности, Rose madder и Alizarin crimson,
корреляции с широко используемой, но менее точной шкалой Синей шерсти,
величины погрешности, необходимой для учета всех неконтролируемых переменных (например, небольших различий в подготовке и размещении тестируемых образцов), которые иногда могут вызывать разницу в несколько единиц Delta Е между идентичными на первый взгляд образцами.
Принимая во внимание все эти проблемы, Комитет ASTM в 1977 году изучил результаты для 92 различных пигментов, как в масле, так и в акриле, подвергнув их различным временам экспозиции в Xenon Arc и в мощных флуоресцентных камерах (High Output Fluorescent accelerated test chambers), а также в установках для испытаний на открытом воздухе в Канзасе и Южной Флориде. На основе этих тестов были получены следующие диапазоны, а также их приблизительные эквиваленты для шкалы Синей шерсти, которые используются до сих пор:
Таблица 1: Категории светостойкости ASTM и соответствующие диапазоны Delta E.
Вопрос, тем не менее, остается открытым: насколько все это отражается визуально? На рис.2 мы проиллюстрируем то, что вы увидите при прохождении каждой из этих категорий. Как и ожидалось, одна единица изменения цвета (Delta E = 1) – это небольшое и трудноуловимое изменение. Однако при достижении Delta 4, это изменение становится отчетливым и заметным. При Delta 8 степень различия достаточно существенна, а при еще большем значении Delta можно понять, почему цвета с ASTM III, такие как Alizarin Crimson, считаются плохими с точки зрения светостойкости и не рекомендуются для долговечных художественных произведений.
Рис. 2: Диапазон отличий Delta E по сравнению с необлученным образцом с соответствующими категориями светостойкости по ASTM
Количество изменений, допустимых для каждой категории светостойкости по ASTM, может стать неожиданностью для многих, кто ожидает, что светостойкость I означает, что цвет не будет исчезать или в какой-либо степени изменяться. Однако важно помнить, что тестирование светостойкости по ASTM не должно быть прогностическим в узком смысле. Так, например, нельзя однозначно сказать, что если Delta Е = 3.8, то это будет безусловно означать, что подобный образец цвета на определенном художественном произведении покажет такую же степень изменения после x лет. В этой игре слишком много переменных, да и вокруг не так много пигментов, которые использовались достаточно долго, чтобы можно было установить точную корреляцию. Имейте в виду, что испытание светостойкости по ASTM чрезвычайно жесткое, при этом цвета подвергаются очень высоким уровням ультрафиолетового и видимого излучения в очень компактный, короткий промежуток времени. Первоначально уровни экспозиции были установлены на основе данных, которые соответствовали количеству изменений, наблюдаемых в 100-летних образцах Rose madder и Аlizarin crimson, но будут ли эти соотношения так же справедливы для многих более современных пигментов, еще предстоит выяснить.
И опять же, важно отметить, что пигмент, который показал Delta E 1 или 2 в одном наборе тестов или в определенный момент времени, может показать слегка отличающиеся результаты – Delta 2 или 3 при дополнительном тестировании по множеству причин. Поэтому очень важно установить достаточно широкие диапазоны, чтобы это учесть. В конце концов, полезно понять, что многие пигменты, считающиеся одними из самых стойких, как исторически, так и экспертами в области материаловедения и цветоведения, при проведении этого тестирования постоянно попадали в диапазон Delta E 0-4. Поэтому на сегодняшний день лучшим для вас вариантом при создании художественных работ остаются пигменты, которые являются настолько долговечными и прочными, насколько это возможно.
Что такое Delta E? Объяснение значений dE и мониторов
Содержание:
Delta E (dE) измеряет степень изменения визуального восприятия двух цветов. Это измерение дает ценную информацию о том, насколько точна цветопередача на дисплее, например на мониторе ПК. Среднестатистический человек не заметит ошибку Delta E, которая меньше 3. Однако натренированный глаз может видеть с точностью до 1, тогда как ошибки меньше 1 обычно считаются незаметными. Лучшие мониторы достигают Delta E, равного 2, при котором разница в цвете едва заметна.
Почему имеет значение Delta E?
Когда мы сравниваем мониторы, предпочтение отдается самому низкому среднему значению Delta E. Более низкие средние значения Delta E означают более точное отслеживание оттенков серого и цвета.
Точная цветопередача на мониторе особенно важна для творческих профессионалов, которым необходимо следить за тем, чтобы цвета, которые они видят на своем экране, были максимально реалистичными. При более низком значении Delta E ввод, как с камеры, будет более точным. Это также полезно для тех, кто использует несколько мониторов. Представьте себе, что вы редактируете изображение яблока, сделав его ярко-малиновым на одном дисплее, только чтобы увидеть его тускло-красным при отображении на другом мониторе.
Число Delta E представляет собой математическую разницу между вводом цвета и стандартом Международной комиссии по освещению (CIE). CIE, основанный в 1913 году, впервые создал алгоритм для стандартизации цветового различия в 1974 году. Самая последняя формула была обновлена в последний раз в 2000 году и называется Delta E 2000, или сокращенно dE2000.
Ценности Delta E имеют наибольшее значение для профессионалов и креативщиков, зависящих от точности цветопередачи. Но независимо от того, являетесь ли вы художником, или просто увлеченным игроком, или тем, кто хочет получить максимум от своего монитора, значения Delta E (например, те, которые мы используем в наших обзорах мониторов) дают вам лучшее представление о точности монитора.
Как Delta E объясняет точность цвета
Например, на приведенном выше графике показаны показания игрового монитора до калибровки. Желтая горизонтальная линия представляет дельту E, равную 3, так что любая полоса, идущая выше, имеет видимые ошибки. В этом случае вы можете ожидать видимых ошибок при максимальной яркости 20-60%.
Чтобы измерить цветовую гамму, мы используем развертку насыщенности, отбирающую шесть основных цветов (красный, зеленый, синий, голубой, пурпурный и желтый) на пяти уровнях насыщенности (20, 40, 60, 80 и 100%).
Этот монитор в режиме sRGB показывает Delta E более 3, поэтому неточности, представленные несовпадением точек и квадратов, будут видны внимательным глазам. В данном случае это небольшие ошибки зеленого и синего цветов. Но опять же, для большинства эта небольшая ошибка допустима. Только те, кто использует действительно критичные к цвету приложения, будут обеспокоены.
Эта статья является частью Глоссарий оборудования Тома.
Oculus Rift против. HTC Vive против. PlayStation VR
Как мы определяем «точный» цвет?
Как мы определяем «точный» цвет? Как можно измерить цвет «точно»? Прежде чем погрузиться в эту тему, давайте немного поговорим о том, почему измерение цвета важно для фотографов, дизайнеров, специалистов в области графики, людей, занятых в текстильной промышленности, и др.
Когда мы описываем какой-либо цвет, обычно мы упоминаем объект, окрашенный в этот цвет. Например, чтобы описать «красный» цвет люди обычно приводят в пример «яблоко». Но о каком именно яблоке мы говорим? Мы думаем об одном и том же яблоке? Посмотрите на Рис. 1: здесь представлено как минимум семь различных оттенков «красного» на разных яблоках. Не говоря уже о последнем — оно вообще не красное! Поэтому возможны несоответствия, когда мы используем объекты для описания цветов. А нам необходимо минимизировать эти несоответствия в процессе общения.
Рис. 1: Различные сорта яблок
Для выражения точных измерений люди предпочитают использовать числа. Например, мы используем числа для описания длины, веса и т. д. Поэтому нам необходима возможность выражать цвета в числовой форме, чтобы мы могли сказать, что цвет А и цвет Б — одинаковые, потому что имеют одинаковые числовые значения. Еще в 1913 г., Международная комиссия по освещению (CIE) определила цветовые координаты (значения XYZ) для числового представления цветов, воспринимаемых человеческим зрением. Значения XYZ рассчитываются путем умножения следующих трех показателей: спектрального распределения излучения источника света, отражательной способности объекта и функций стандартного наблюдателя, описывающих характеристики зрительной системы человека. Таким образом, если цвет А и цвет Б имеют одинаковые значения XYZ, мы можем утверждать, что цвет А и цвет Б — одинаковые.
Рис. 2: Формула расчета значений XYZ
Другое преимущество числового выражения цветов заключается в том, что мы можем легко отобразить цвета в виде графика с системой координат. Так формируется цветовое пространство. На Рис. 3 изображен разработанный CIE в 1931 г. график цветности XY, на котором представлены все цвета, доступные человеческому зрению. Тем не менее, этот график не совсем точно отображает чувствительность зрительной системы человека. Для примера возьмем синий и зеленый цвета. Человек очень чувствителен к синему цвету и менее чувствителен к зеленому: если добавить немного больше красного цвета, мы воспримем цвет как фиолетовый, а если немного зеленого, то как голубой. Этот феномен не отражен на Рис. 3: график цветности XY CIE 1931 г. Как следствие, в 1976 г. был предложен график цветности UV, учитывающий чувствительность зрительной системы человека.
Рис. 3: График цветности XY CIE 1931 г.
Рис. 4: График цветности UV CIE 1976 г.
Итак, мы определили систему для выражения цветов в числовой форме.
Для измерения длины мы можем использовать линейку, для измерения веса — весы. При измерении цветов сначала необходимо измерить свет. Измерить свет не так просто, как длину или вес, но существуют инструменты, которые могут помочь в этом. Например, можно воспользоваться спектрорадиометром для измерения спектрального распределения излучения света.
Однако такие инструменты громоздки и дорого стоят, поэтому их трудно взять с собой. Поэтому был разработан более простой прибор, называемый «колориметр». Колориметр измеряет свет, пропускаемый через набор фильтров XYZ. Измерение осуществляется быстрее, чем при помощи спектрорадиометра, но с меньшей точностью.
*Фильтры XYZ: Оптические фильтры, имитирующие оптические характеристики значений XYZ (координаты цвета), выраженные в коэффициенте пропускания для определенной длины волны.
Как уже упоминалось ранее, одинаковые числовые значения XYZ означают, что цвета выглядят одинаково. Но бывают случаи, когда при разных значениях XYZ цвета все же выглядят очень похожими. Например, для яркого света в ярком помещении и более тусклого света в затемненном помещении измеряемые значения XYZ будут разными (из-за разной интенсивности света), но цвета света мы все же воспринимаем одинаково. Это происходит из-за адаптивности нашей зрительной системы. Другой случай — сравнение цветов на разных носителях. Например, на мониторе и на бумаге. Следовательно, нам нужна другая система измерения, учитывающая феномен адаптации. В целях такого «упорядочения» цветов было разработано и предложено цветовое пространство L*a*b* (см. Рис. 5). В рамках этого пространства самому яркому уровню света в кадре или на носителе (например, бумаге) присваивается значение 100, а все остальные цвета в кадре или на носителе упорядочиваются относительно самого яркого света. Как следствие, мы теперь можем сравнивать свет разной интенсивности или цвета на разных носителях.
Рис. 5: Цветовое пространство L*a*b*
Когда мы смотрим на два похожих, но немного различающихся цвета, мы задаемся вопросом, насколько близки эти цвета? Не зная числовых значений этих цветов, мы можем сказать, что они близки. Но насколько? И что значит «близки» с учетом того, что разные люди воспринимают цвета по-разному. Используя цветовые пространства XYZ или L*a*b*, можно вычислить разницу между цветами. Вычислив расстояние между двумя цветами в определенном цветовом пространстве (обычно используется цветовое пространство L*a*b*), мы получим значение отличия. Это значение отличия называется «цветовой разницей». Для обозначения цветовой разницы используется Delta E*.
Самая простая версия формулы цветовой разницы называется Delta E* 76 (Delta E*ab).
В текстильной и полиграфической промышленности используется более сложная формула. Она была предложена в 1994 г. и потому называется Delta E* 94.
В 2000 г. ученые разработали новую версию формулы расчета цветовой разницы, точнее отражающую восприятие зрительной системы человека. Он называется Delta E* 2000 (Delta E* 00). Большой объем проведенных научных исследований позволил добиться высокой корреляции между расчетными значениями и человеческим восприятием. Поэтому Delta E*00 стала международным стандартом и рекомендована для использования во всех научно-исследовательских работах.
Как видно из приведенных выше формул, необходимы два набора значений L*a*b*. Чтобы установить точность определенного цвета, потребуется набор измеренных значений L*a*b* и набор заданных значений L*a*b*. Измеренные значения мы можем получить при помощи приборов, упомянутых ранее, но где взять «заданные» или «стандартные» значения? «Заданные» или «стандартные» значения можно взять из стандартных таблиц (Рис. 6). Для всех цветов, представленных в этих таблицах, указаны заданные значения L*a*b*. Значения для этих таблиц устанавливаются очень тщательно, чтобы не превысить допустимое отклонение. Поскольку значения в этих таблицах не меняются, их можно использовать для сравнения.
