Calibración de color

El objetivo de la calibración del color es medir y/o ajustar la respuesta cromática de un dispositivo (de entrada o salida) a un estado conocido. ^{[ 1 ]} En términos del Consorcio Internacional del Color (ICC), esta es la base para una caracterización cromática adicional del dispositivo y su posterior perfilado. ^{[ 2 ]} En flujos de trabajo que no son del ICC, la calibración a veces se refiere a establecer una relación conocida con un espacio de color estándar ^{[ 3 ]} de una sola vez. El dispositivo que se va a calibrar se conoce a veces como fuente de calibración ; el espacio de color que sirve como estándar se conoce a veces como objetivo de calibración . La calibración del color es un requisito para todos los dispositivos que participan activamente en un flujo de trabajo con gestión del color y es utilizada por muchas industrias, como la producción de televisión, los videojuegos, la fotografía, la ingeniería, la química, la medicina y otras.

Los datos de entrada pueden provenir de dispositivos como cámaras digitales , escáneres de imágenes o cualquier otro dispositivo de medición. Estas entradas pueden ser monocromáticas (en cuyo caso solo es necesario calibrar la curva de respuesta , aunque en algunos casos específicos también se debe especificar el color o la distribución de potencia espectral a la que corresponde ese único canal) o estar especificadas en color multidimensional , generalmente en el modelo de tres canales rojo-verde-azul . En la mayoría de los casos, los datos de entrada se calibran con respecto a un espacio de conexión de perfil (PCS) . ^{[ 4 ]}

Uno de los factores más importantes a considerar al calibrar el color es contar con una fuente válida. Si la fuente de medición de color no coincide con las capacidades de la pantalla, la calibración será ineficaz y arrojará lecturas erróneas.

Los principales factores de distorsión en la etapa de entrada provienen de la no linealidad de amplitud de las respuestas del canal y, en el caso de un flujo de datos multidimensional, de las respuestas de longitud de onda no ideales de los filtros de separación de color individuales, generalmente una matriz de filtros de color , en combinación con la distribución de potencia espectral de la iluminación de la escena.

Posteriormente, los datos suelen circular por el sistema y se transforman a un espacio de trabajo RGB para su visualización y edición.

En la etapa de salida, al exportar a un dispositivo de visualización como un tubo de rayos catódicos , una pantalla de cristal líquido o un proyector digital, la computadora envía una señal a la tarjeta gráfica en forma de RGB [Rojo, Verde, Azul]. El conjunto de datos [255,0,0] solo indica una instrucción del dispositivo, no un color específico. Esta instrucción [R,G,B]=[255,0,0] hace que la pantalla conectada muestre el color rojo con el brillo máximo alcanzable [255], mientras que los componentes verde y azul de la pantalla permanecen oscuros [0]. Sin embargo, el color resultante que se muestra depende de dos factores principales:

• los fósforos u otro sistema que produzca una luz que se encuentre dentro del espectro rojo;
• el brillo general del color, que da como resultado la percepción del color deseada : una fuente de luz extremadamente brillante siempre se verá como blanca, independientemente de su composición espectral.

Por lo tanto, cada dispositivo de salida tendrá su propia firma cromática única, mostrando un color determinado según las tolerancias de fabricación y el deterioro del material por el uso y el paso del tiempo. Si el dispositivo de salida es una impresora, otros factores que pueden distorsionar la imagen son las características de un lote específico de papel y tinta.

Las propiedades conductoras y el cumplimiento de las normas de los cables, circuitos y equipos de conexión también pueden alterar la señal eléctrica en cualquier etapa del flujo de señal. (Por ejemplo, un conector VGA insertado parcialmente puede provocar una visualización en blanco y negro, ya que algunos pines no están conectados).

La percepción del color depende de los niveles de luz ambiental y del punto blanco ambiental ; por ejemplo, un objeto rojo se ve negro bajo luz azul. Por lo tanto, no es posible lograr una calibración que garantice que un dispositivo se vea correcto y uniforme en todas las condiciones de captura o visualización. La pantalla del ordenador y el objetivo de calibración deberán considerarse en condiciones de iluminación controladas y predefinidas.

La forma más común de calibración tiene como objetivo ajustar cámaras, escáneres, monitores e impresoras para la reproducción fotográfica. El objetivo es que una copia impresa de una fotografía aparezca idéntica en saturación y rango dinámico a la original o a un archivo fuente en la pantalla de un ordenador. Esto significa que es necesario realizar tres calibraciones independientes:

• La cámara o el escáner necesitan una calibración específica para representar los colores estimados del original de forma inequívoca.
• La pantalla del ordenador necesita una calibración específica del dispositivo para reproducir los colores del espacio de color de la imagen.
• La impresora necesita una calibración específica del dispositivo para reproducir los colores del espacio de color de la imagen.

Estos objetivos pueden lograrse mediante la traducción directa de valores de la fuente al destino, o bien utilizando un espacio de color de referencia común como punto intermedio. En el sistema de perfiles de color más utilizado, ICC , esto se conoce como PCS o "Espacio de Conexión de Perfil".

Escáner

Para crear un perfil de escáner, se necesita una fuente de referencia, como una carta IT8 , un original con muchos campos de color pequeños, medido por el revelador con un fotómetro . El escáner lee este original y compara los valores de color escaneados con los valores de referencia de la carta. Teniendo en cuenta las diferencias entre estos valores, se crea un perfil ICC , que relaciona el espacio de color específico del dispositivo ( espacio de color RGB ) con un espacio de color independiente del dispositivo ( espacio de color L*a*b* ). De esta forma, el escáner puede reproducir con fidelidad de color lo que lee.

Mostrar

Para calibrar el monitor, se coloca un colorímetro plano sobre la superficie de la pantalla, protegido de la luz ambiental. El software de calibración envía una serie de señales de color a la pantalla y compara los valores enviados con las lecturas del dispositivo de calibración. Esto establece las desviaciones actuales en la visualización del color. Dependiendo del software de calibración y del tipo de monitor utilizado, el software crea una matriz de corrección (es decir, un perfil ICC ) para los valores de color antes de enviarlos a la pantalla o proporciona instrucciones para modificar el brillo/contraste y los valores RGB de la pantalla a través del OSD . Esto ajusta la pantalla para reproducir con bastante precisión la parte dentro de la gama de un espacio de color deseado. El objetivo de calibración para este tipo de calibración es el del papel de impresión iluminado por luz D65  a 120 cd/m² ^. La calibración del color para dispositivos de visualización generalmente apunta a ciertos espacios de color , como sRGB y/o DCI-P3 . ^{[ 5 ]} Un ejemplo del famoso software de calibración de pantalla multiplataforma es DisplayCAL .

• Corrección gamma
• Lista de colores
• Tabla de colores
• Gestión del color
• Mapeo de colores
• Perfil de la CCI
• TI8