Pc- laitteet ja viihde-elektroniikka
Etusivu Palvelut Ota yhteyttä Linkit Tekniikka

Haukipudas
Ouluseutu
Suomi

<< Takaisin tekniikan aloitussivulle <<

Näytön ja TV:n värisäädöt

Gamut (väriavaruus, värialue, värimalli)

Laitteen väriavaruus eli gamut on kaikkien niiden värisävyjen joukko, jotka laitteella voidaan esittää.

Värintoistoalue esitetään usein CIE 1931 -väridiagrammilla, jonka kaksi koordinaattia kuvaavat värin sävyn, mutta ei luminanssia. Värillinen alue ("hevosenkenkä") kuvaa ihmisen näkemiä värejä.

IEC 1931 sRGB 

Laitteet toistavat tyypillisesti vain osan CIE -väriavaruudesta. Jotta värit voidaan toistaa, käsitellä ja siirtää tuotantoketjussa oikein, on määritelty suppeampia värimalleja. Yleisin näyttöjen, digikameroiden ja www-sivujen värimalli on sRGB (kuvan mustalla rajattu kolmio). Painotuotteissa käytetään CMYK -värimallia.

Näytön mitattu värialue (kuvan sinisellä rajattu kolmio) saattaa olla sRGB värimallia suppeampi. Toteutuva värialueen laajuus riippuu näytön tekniikasta, eikä aluetta voi yleensä säätää. Poikkeuksena tästä ovat eräät uudehkot televisiot, joissa pää- ja välivärien "syvyys" on säädettävissä.

Valkoinen piste

Digitaalisessa kuvassa valkoisen pisteen punaisen, vihreän ja sinisen osavärin määrät ovat yhtä suuret. Valkoisen valon (x,y)-koordinaatit sRGB-, PAL/SECAM-, SDTV- ja HDTV -järjestelmissä ovat x=0.31271 ja y=0.32902. Pisteestä käytetään tunnusta D65 ja sen väri vastaa keskipäivän auringon valoa. Pisteen värilämpötila on 6500 Kelviniä.

Luminanssi

Luminanssin yksikkö on cd/m2 (kandelaa neliömetrille) ja se kuvaa valovoimaa pinta-alayksikköä kohti. Näytön tai pinnan kirkkaus mitataan ja esitetään luminanssina. Näytölle tyyppillisiä maksimiarvoja ovat 50-300 cd/m2 ja säädettynä esimerkiksi 120 cd/m2.

Harmaasävyt

Optimitilanteessa kaikkien harmaasävyjen (x,y)-värikoordinaatit mustasta puhtaaseen valkeaan ovat samat kuin valkoisen pisteen (x,y)-värikoordinaatit. Ainoastaan luminanssi kasvaa pienimmästä suurimpaan arvoonsa.

Gamma

Gammakäyrää käytetään sovittamaan kuva- ja videotiedostojen harmaasävy- ja RGB-arvot näyttölaitteelle sopiviksi. Oikein säädetyn gamman avulla pienet sävyerot erottuvat toisistaan mahdollisimman hyvin sekä tummissa että vaaleissa sävyissä. PC-järjestelmät, digitaali TV, HDTV, analoginen video ja monet muut järjestelmät tukevat gamman arvoa 2.22 (=1/0.45) . Punaisen, vihreän ja sinisen gammakäyrät ovat hyvin säädetyssä näytössä saman muotoisia.

Gammakäyrä 

Näyttöjen perusasetukset

Valkotasapaino, osavärien gammakäyrät tai valoisuusasetukset eivät uusissakaan laitteissa ole aina kohdallaan. Vaalea tausta sinertää, kasvot punoittavat tai yksityiskohdat eivät erotu erityisesti kuvan tummissa tai vaaleissa kohdissa. Ongelmien yleisyyden voi todeta helposti laitetestien mittaustulosteista. Myös innokkaiden säätäjien henkilökohtaiset mieltymykset vaikkapa liioitellun voimakkaisiin väreihin saavat aikaan lisävirheen, jonka halutaan korjata.

Näytön värimittaus

Näytön värintoisto-ominaisuudet on mitattava ensin. Säätöjä voi tehdä vasta sitten, kun tarve, suuruus ja suunta ovat selvillä. Valkoisen ja mustan luminanssit, harmaasävyjen valkotasapainot, gammakäyrät ja niiden muoto sekä pää- ja välivärien CIE (x,y)-koordinaatit ovat hyvä lähtökohta toisaalta näytön laadun ja toisaalta säätötarpeen ja -mahdollisuuksien arvioimiseen.

Säädettävien ominaisuuksien määrä ja laatu sekä näköaistin mukautuminen johtavat siihen, että silmämääräisesti tehdyt asetukset vaihtelevat sekä säätäjien että eri säätökertojen välillä. Siksi mittalaitteeseen perustuva säätö on hyvä vaihtoehto.

Säätimet ja ohjelman säädöt

Kannettavissa tietokoneissa taustavalon voimakkuus on ainut kuvaan vaikuttava säätö, johon käyttäjä on perinteisesti voinut itse helposti vaikuttaa. Sama säätö vaikuttaa sekä mustan että valkoisen tasoon eli kontrasti ei säädettäessä juurikaan muutu.

Pöytänäytöissä ja televisioissa kontrastisäädöllä asetetaan maksimikirkkaus ja valoisuussäädöllä mustan taso. Kontrastin ja valoisuuden säädöllä voidaan vaikuttaa myös gammakäyriin suotuisasti. Esimerkiksi pienentämällä kontrastia saadaan eräissä laitteissa tukkoon menneet vaaleat sävyt erottumaan toisistaan. Värilämpötila säätyy joko esiasetettujen askeleiden tai osaväreihin kohdistuvien RGB -säätöjen avulla. Valkotasapainon korjaus onnistuu näillä säädöillä, jos korjaustarve on samanmuotoinen kuin säädön vaikutus. Selvästi tarkemman korjauksen voi tehdä, jos voidaan vaikuttaa sekä osavärin säätökäyrän tasoon että sen kaltevuuteen.

Tietokoneen näytönohjaimen salliessa voidaan kutakin osaväriä korjata haluttaessa varsin tarkasti (256 pistettä kutakin osaväriä kohti). Erinomainen valkotasapaino ja osavärien gamma saavutetaan säätämällä 6 tai 11 tasavälistä pistettä ja interpoloimalla väliarvot. Näytönohjaimen manipulointi tarjoaa ennen näkemättömän monipuoliset ja tarkat säädöt kaikkiin tavallisiin kannettaviin tietokoneisiin. Myös ainakin yhdellä televisiomerkillä on vastaava 11 pisteen ja kolmen osavärin säätö, joka sallii hienosäätää valkotaspainoa varsin tarkasti.

AV-laitteissa säätö kohdistuu kokonaisuuteen, jonka muodostavat signaalin lähde, signaalin liitäntä, signaalin tyyppi ja näyttölaite. Esimerkiksi tietyn DVD-soittimen voi liittää näyttöön vga- (d-sub), dvi- (dvi-d, dvi-a), hdmi-, scart- (rgb, s-video, video) ja komponenttiliitäntöjen välityksellä. Kukin liitäntä- ja signaalityyppi sisältää yleensä oman elektroniikkansa ja signaalinkäsittelynsä, eivätkä eri liitäntätavat riipu säätömielessä toisistaan mitenkään. Laitteen paras liitäntätapa on syytä valita ensin ja säätää vain se. Ketjun säätäminen korjaa samalla koko ketjussa esiintyvät säädettävissä olevat virheet.

Kalibrointi ja profilointi

Näyttöpaneelin värisävyjen säätämistä kutsutaan kalibroinniksi. Kalibroinnilla huolehditaan siitä, värit toistuvat näyttölaitteessa mahdollisimman tarkoin standardin mukaan. Kalibrointi ei muuta millään tavalla käsiteltävän aineiston (kuva, video, piirros,...) väriominaisuuksia.

Näytön profilointi on toimenpide, jossa mitataan näytön värintoistokyky ja kirjataan se profiiliin. Profiiliin upotetaan yleensä myös käytössä olevat kalibrointitiedot. Siksi profiilin käyttöönotto käyttöjärjestelmätasolla tekee kalibroinnin mukaiset korjaukset näyttökuvaan ja toimii oikein pääsääntöisesti kaikkien sovellusten kanssa. Käyttötarpeista riippuen voidaan toimintaa tehostaa pienillä apuohjelmilla ja käyttöjärjestelmän säädöillä.

Näyttökohtaiset profiilit ovat erityisen käyttökelpoisia useamman erilaisen näytön työpisteissä. Kullekkin näytölle saadaan käyttöön yhtäaikaa omat yksilölliset korjaukset eli jokaiseen näyttöön paras mahdollinen kuva.

Erityiskysymyksiä

  • Vaatimattomastakin näytöstä saadaan säädettynä miellyttävä katseltava. Säätämättömän näytön suurehkojakaan virheitä ei välttämättä tiedosta, ennen kuin saa mahdollisuuden verrata säädettyä näyttöä säätämättömään.
  • Väriprofiileja on useita. Muunnokset profiilien välillä ovat ongelmallisia mm. siksi, ettei kaikille väreille ole välttämättä vastinetta toisessa väriavaruudessa. Erityisesti kuvaruutunäkymän ja (paperi)tulosteen väliset muunnokset saattavat olla haasteellisia. Vaativissa tilanteissa värejä voi säätää testitulosteiden perusteella.

22-07-2018

<< Takaisin tekniikan aloitussivulle <<

S-POSTI:  pc.gamut(at)gmail.com PUHELIN  045 - 1298221 WhatsApp