Per dati di riferimento si intendono le coordinate colorimetriche ideali delle tacche del target usate per la creazione e la validazione di un profilo. Le coordinate dipendono dallo scopo del profilo e dal funzionamento del raw converter. In questo post vediamo come calcolare un file di riferimento per Adobe Camera Raw (ACR) in diverse condizioni di luce.

Lo scopo del profilo

Come detto, le coordinate di riferimento derivano dallo scopo del profilo perché decidono la resa colorimetrica del profilo. Gli scopi possono essere di due tipi, creativi o di fedeltà alla scena. Nel primo caso si scelgono le coordinate secondo delle intenzioni oppure secondo i gusti personali. Nel secondo caso le coordinate non si scelgono ma si calcolano secondo la Colorimetria, la scienza che si occupa della misurazione del colore.

Esempi

I profili Camera Profile proposti da Adobe sono un esempio del primo tipo perchè sono stati creati con l’intento di simulare la resa dei profili dei raw converter proprietari. Il profilo Adobe Standard è un esempio di profilo creato secondo il gusto del creatore. I profili ACR 4.x invece puntano alla riproduzione colorimetrica della scena:

Visto che per i profili creativi non c’è una regola per definire le coordinate e quando c’è è scontata, parleremo solo dei profili fedeli.

Il modello CIE della visione umana.

Il metodo più conosciuto per tradurre la sensazione visiva in numeri è stato elaborato dalla Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) nel 1931 partendo dal concetto che il sistema di visione possiede tre tipi di ricettori per i tre colori primari (rosso, verde e blu) e tutti i colori sono visti come combinazione di questi tre colori primari, detti valori di tristimolo.

I valori di tristimolo (spazio di colore XYZ ) derivano dalle misurazioni spettrali dei tre elementi coinvolti nel processo di visione: la luce, l’oggetto e l’osservatore:

I primi due elementi di solito sono misurati con uno spettrofotometro che “legge” la distribuzione spettrale di potenza della luce e la riflettanza spettrale del campione. Combinando questi due valori con le curve di sensibilità spettrale dell’Osservatore Standard si ottengono i valori XYZ di tristimolo. Da questi si possono convertire le coordinate in tutti gli altri spazi di colore:

Riassumendo, nel nostro caso le coordinate per i profili fedeli arrivano dall’integrazione della:

• distribuzione spettrale di potenza (SPD) della luce che illumina il target
• riflettanza spettrale delle tacche del target
• sensibilità spettrale dell’Osservatore Standard con angolo di vista 2 gradi

Per un esempio di misurazione del target e calcolo dei valori di colore vedere questo post.

Funzionamento di ACR

Mauro Boscarol in questo post ha descritto nel dettaglio l’algoritmo di formazione dell’immagine di ACR. Qui è sufficiente sapere che ACR porta automaticamente il bianco di fotocamera in D50 con la trasformazione di adattamento cromatico di Bradford, quindi i riferimenti vanno calcolati seguendo questa pipeline con un software che usa lo stesso tipo di trasformazione, come PatchTool.

Le condizioni di luce e ACR

La luce è un elemento ostico: può assumere infinite sfumature e cambiare anche in un tempo limitato. Certe condizioni (sia in luce diurna che artificiale, leggi luci di alta qualità) possono essere descritte con buona approsimazione dagli illuminanti standard, ma la soluzione più precisa rimane sempre la misurazione con uno strumento adatto.

Luce naturale: le condizioni più usate sono comprese nel range D50-D75. Stranamente in questo range ACR rende colori simili (dE00 1) per tipi di luce abbastanza lontani. Ho riscontrato questo comportamento con il ColorChecker Passport e con gli script di calibrazione: sotto si vede come le stesse impostazioni di calibrazione avvicinano i riferimenti in D50 in condizioni di luce lontane. La conseguenza è che nel range D50 – D75 in luce naturale si possono usare come riferimento i valori del target in D50.

Luce artificiale: esistono innumerevoli tipi di luce artificiale, dalla luce ad incandescenza descritta dalla illuminante standard A (2850K) alle più disparate sorgenti fino al D65 e più. Come detto, in questi casi è raccomandabile la misurazione anche quando il produttore dichiara una distribuzione spettrale vicino agli illuminanti standard o un indice di resa cromatica alto (CRI).

Calcolo dei dati di riferimento per ACR

L’obiettivo è il calcolo dei valori di tristimolo e l’applicazione della trasformazione di adattamento cromatico (CAT) di Bradford portando il bianco in D50.

In quest’esempio di calcolo dei riferimenti considero l’illuminante A perchè in seguito uso un’immagine ripresa dopo aver regolato l’alimentatore delle lampade in modo che la luce avvicinasse questo illuminante.

• Carico i dati di riflettanza spettrale del target, seleziono l’illuminante A e l’osservatore a 2° ed esporto i valori XYZ o Lab A:

• Riapro il file salvato e cambio l’illuminante per applicare la CAT:

• Esporto i nuovi valori D50 nel formato desiderato (Lab D50, ProPhoto RGB, Adobe RGB, etc)

Esempio di applicazione

Analizziamo come si comporta un profilo custom per luce al tungsteno creato con il DNG Profile Editor (DNG PE). Il software non permette di personalizzare i dati di riferimento inseriti da Adobe.

1. Creazione del profilo

Apro l’immagine in formato DNG, vado nel modulo Chart, allineo i riferimenti con le tacche…

… seleziono la tavola a 2850K (illuminante A) e creo la tavola HSL con il comando Create Color Table:

Alla fine esporto il nuovo profilo DCP.

2. Calcolo dei riferimenti

Il modulo Chart crea profili fedeli per cui per ottenere i valori ideali del ColorCecker si ricorre alla Colorimetria con i due passaggi descritti sopra.

3. Preparazione dell’immagine

Apro l’immagine in ACR con il nuovo profilo, imposto WB, esposizione e contrasto ed esporto l’immagine da comparare con i dati ideali

4. Comparazione

In PatchTool comparo i dati di riferimento con l’immagine generata da ACR:

Il profilo per l’illuminante A creato dal DNG PE avvicina decorosamente le tacche del mio CC ai suoi valori di colore ideali (questo significa anche che i dati di riferimento di Adobe non sono lontani dai miei).

Conclusioni

I dati di riferimento del target in D50 non sono sempre la scelta giusta, soprattutto quando la luce si allontana tanto dal D50 e il profilo punta alla fedeltà della scena. Lo sa bene X-Rite che nel ColorChecker Passport ha reso accessibili i dati di riflettanza in modo da poter calcolare i valori di colore in base alla sorgente di luce rilevata durante la creazione del profilo.