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    Monitor kalibrieren

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    X-rite i1 Display Pro während der Messung

    X-rite i1 Display Pro während der Messung

    Warum sollte man den Monitor kalibrieren?

    Ob und wie man den Monitor kalibrieren oder profilieren kann oder soll, geht es in diesem zweiteiligen Beitrag.

    • In diesem Teil geht es um Begriffe und Grundlagen
    • Im nächsten Teil geht es um die Messgeräte und Software. Ich zeige beispielhaft, wie man eine Profilierung durchführt

    Ein digitales Foto sieht auf fast jedem Bildschirm anders aus. Dies fällt besonders dann auf, wenn man an seinem Computer beispielsweise 2 unterschiedliche Monitore angeschlossen hat. Wenn die Bildschirme nicht „kalibriert“ sind, wird dasselbe Foto auf beiden Monitoren höchstwahrscheinlich unterschiedlich aussehen.

    Wenn man das Foto nun in Bezug auf Helligkeit, Kontrast und Farbigkeit anpassen möchte, weiß man nicht, welchem Bildschirm man trauen kann. Das gilt selbstverständlich auch, wenn man nur einen Monitor nutzt.

    Selbst wenn der Monitor (zufällig) eine korrekte Darstellung besitzt, wird sich diese mit der Zeit verändern. Diese Veränderung war bei Röhrenbildschirmen übrigens stärker als bei modernen Flachbildschirmen.

    Monitor kalibrieren was-stimmt

    So verschieden könnte das Bild auf 3 Monitoren angezeigt werden. Im Kleid ist unterschiedlich viel Zeichnung zu sehen und auch die Farben variieren. Welcher Monitor (Bild) zeigt das Foto richtig an?

    Wer seine Fotos durch RAW-Entwicklung und Nachbearbeitung optimieren möchte, der sollte den Bildschirm kalibrieren oder profilieren. Sonst wird man sehr wahrscheinlich Korrekturen vornehmen, die womöglich auf einem Darstellungsfehler beruhen. Man macht ja auch keine Bildbearbeitung mit aufgesetzter Sonnenbrille und erwartet korrekte Ergebnisse.

    Hinzu kommt, dass sich die Lichtsituation im Raum auch auf die Wahrnehmung des Bildes niederschlägt. Eine farbig gestrichene Zimmerwand oder die unterschiedliche Beleuchtung des Raumes über den Tag (Nacht) oder der direkte Lichteinfall (z.B. durch das Fenster) auf den Monitor nehmen ebenfalls Einfluss (s. auch CRI).

    Wer viel Geld in seine Ausrüstung investiert, um eine Spitzenkamera und knack scharfe Objektive zu kaufen, der sollte über die Schwachstelle der richtigen Bilddarstellung nachdenken.

     

    Farb-Kalibrierung oder Profilierung?

    Vorausschicken möchte ich, dass das Thema der Kalibrierung und auch wie Wahl des richtigen Farbprofils und den vielen möglichen Einstellungen im Farbmanagement eine Wissenschaft für sich handelt. Wer in der Druckvorstufe zu Hause ist, hat schon von den ganzen Normen und Profilen gehört und weiß auch, was ein Normlichtarbeitsplatz ist und wie man mit ICC-Profilen arbeitet.

    In diesem Beitrag wird das komplexe Thema angerissen, damit auch der ambitionierte Einsteiger einen Eindruck bekommt. Es geht an dieser Stelle also darum, wie man relativ preiswert eine Monitordarstellung erreicht, die das zeigt, was die Kamera auch aufgenommen hat. Damit man bei der Bildbearbeitung auch wirklich sieht, was man ändert.

    X-Rite ColorChecker Classic - Farbtafel , Farbreferenzchart, Monitor kalibrieren

    Das Bild zeigt ein Farbreferenzchart, den X-Rite ColorChecker Classic, der bei richtiger Ausleuchtung als Referenz benutzt werden kann.

     

    Was ist der Unterschied zwischen einer Kalibrierung und Profilierung?

    Der Unterschied zwischen einer Hardwarekalibrierung und einer Profilierung ist, dass bei der Kalibrierung direkt die Einstellungen im Monitor verändert werden und bei der Profilierung nur die Grafikkartenwerte angepasst werden, was letztlich die schlechtere Methode ist. Im allgemeinem Sprachgebrauch wird aber oft von Kalibrierung gesprochen, auch wenn eine Profilierung gemeint ist.

     

    Kalibrierung = Hardwarekorrektur des Monitors

    Direkte Justierung der Werte im Monitor, im Ergebnis hochwertiger als die Profilierung, weil hier z.B. eine 14 bis 16 Bit Korrektur hardwareseitig möglich ist und die Grafikkartenwerte nicht „verbogen“ werden müssen. Leider unterstützen meistens nur die teuren Geräte eine Hardware-Kalibrierung.

     

    Profilierung = Softwareanpassung der Grafikkarte.

    Die Ausgabewerte der Grafikkarte werden „verbogen“, damit der Monitor die richtige Farbe anzeigt.

    Zum Beispiel, wenn wir ein mittleres Grau mit den RGB-Werten von jeweils 128 auf dem Monitor anzeigen und das Grau einen leichten Blaustich zeigt, dann wird der Blauwert für die Anzeige auf diesem speziellen Monitor etwas reduziert und die Grafikkarte gibt dann statt RGB 128/128/128 beispielsweise 128/128/125  aus. Der Blauwert wurde um 3 gemindert. Angenommen der Blauwert müsste für alle Werte um 3 gemindert werden, dann wäre dies für die Werte 2, 1 und 0 nicht mehr möglich.

    Für jede überprüfte Farbe wird diese Korrektur in einer Tabelle, der Lookup-Table (LUT) gespeichert. Es gibt auch Matrix-Profile, die vom Speicherbedarf viel kleiner sind, da nur Eckwerte gespeichert werden und die restlichen Werte interpoliert werden, was allerdings ungenauer ist. Die Software-Profilierung liefert normalerweise ein etwas schlechteres Ergebnis als eine Hardwarekalibrierung, weil durch das Verändern der Ausgabewerte der Grafikkarte einige Wertekombinationen verloren gehen, was besonders bei kleinen 8 Bit Farbprofilen sichtbar werden kann.

     

    Das ICC-Profil

    Für jedes Pixel in einem Digitalfoto werden die RGB-Werte gespeichert. Damit diese Werte auf unterschiedlichen Anzeigegeräten wie z.B. Monitoren (Röhre, Flachbildschirm mit unterschiedlicher Technologie), Tintenstahldruckern oder im CMYK- Offsetdruck auf unterschiedlichen Materialien möglichst identisch aussehen, muss dieser „Farbwert“ für das Ausgabegerät modifiziert werden. Das wird über ein ICC-Profil (International Color Consortium) gemacht, in dem Farbprofil ist unter anderem der Weißpunkt, ein paar Metadaten und die oben beschriebene LUT oder das Matrix-Profil enthalten.

    Beim Farbmanagement benötigt jedes Gerät, z.B. Scanner, Digitalkamera, Monitor, Drucker, etc. ein eigenes ICC-Profil, da die Geräte unterschiedlich große Farbräume nutzen oder Beschränkungen in der Ausgabe besitzen. Durch das ICC-Profil wird die Darstellung angepasst, damit ein möglichst identisches Bild, im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten, auf jedem Ausgabegerät dargestellt werden kann.

    (Es gibt übrigens auch andere Methoden wie Bildinformationen abgespeichert werden, in der TV- und Videotechnik gibt es z.B. YUV, wo Luminazwerte (Y) und Chrominanzwerte (U und V) gespeichert werden oder YCbCr im Digitalfernsehen.)

    Gamut

    Gamut beschreibt die Menge der der darstellbaren Farben. Wide-Gamut Monitore können z.B. mehr Farben darstellen als Monitore, die für Büroanwendungen gedacht sind. Auch Monitore für Spiele legen auf andere Eigenschaften mehr Wert als Bildschirme für die Bildbearbeitung.

    Farben außerhalb des darstellbaren Gamuts können nicht vom Monitor angezeigt werden, daher macht es für die Bildbearbeitung Sinn einen Monitor zu nutzen, der einen möglichst großen Farbraum komplett abdeckt (s. Grafik Farbräume unten).

    Die Hersteller schreiben in den technischen Daten gerne die Angabe der Farbraumabdeckung, z.B. 100% sRGB oder 98% Adobe RGB. Wichtig ist, dass man weiß, dass der sRGB Farbraum viel kleiner ist als der Adobe RGB Farbraum. Wenn das Herstellermarketing also einen Monitor mit großer RGB Abdeckung für die Bildbearbeitung anpreist, ist Aufmerksamkeit angebracht.

    Wer Bilder am Computer bearbeitet, sollte sicher sein, dass das Angezeigte auch der Realität entspricht und sich mit der Monitorkalibrierung beschäftigen. Ein Gamut Testbild (Menge aller darstellbaren Farben) kann bei der Bewertung helfen.

    Mit dem Gamutlimit-Testbild, (Werbung) (auf der Seite von Colormanagement unter 3b) gibt es eine Tiff-Datei mit künstlich erzeugten Tonwertabrissen, die außerhalb des sRGB Farbraums liegen.

    Ein Blick auf das Bild und seine 3 Varianten und man kann sofort sehen, ob der Monitor zur Bildbearbeitung geeignet ist. Wenn man in jedem Bild die Streifen sieht, ist alles gut. Wenn nicht dann zeigt der Monitor nur sRGB oder weniger an.

    Wenn jemand seinen Workflow im sRGB Farbraum hat, der kann dies natürlich weiterhin so halten und sollte am besten einen Monitor mit möglichst 100% sRGB Farbraumabdeckung nutzen. Wichtig ist zu wissen, dass es größere Farbräume gibt, die mehr Farbabstufungen anzeigen können.

    Farbräume

    CIE1931xy gamut comparison (Werbung)

    By BenRG and cmglee [CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, (Werbung) via Wikimedia Commons

    Die Grafik zeigt die unterschiedliche Größe der Farbräume, von z.B. sRGB oder Adobe RGB 1998 und ProPhoto RGB. In der Grafik kann man gut erkennen, wie wenig Farben im sRGB Farbraum gegenüber Adobe RGB oder ProPhoto RGB dargestellt und bearbeitet werden können.

    Farbtiefe

    Ein JPG besitzt eine Farbtiefe von 8 Bitpro Farbkanal (Rot, Grün, Blau), das entspricht 256 Abstufungen pro Grundfarbe. Wenn man die Rot-, Grün- und Blauwerte miteinander multipliziert, erhält man die Summe der möglichen Farbabstufungen.

    Bei 3 x 8 Bit = 24 Bit erhält man 256 x 256 x 256 = 16.777.216 (ca. 16,7 Millionen) mögliche Abstufungen, auch als True Color bezeichnet.

    Wenn die drei RGB-Werte identisch sind, können insgesamt 256 Grauabstufungen von Schwarz bis Weiß dargestellt werden.

    Wer RAW fotografiert, der nutzt mit seiner Kamera einen größeren Farbraum als 8 Bit. Ein moderner Kamerasensor z.B. der Nikon D5 speichert bis zu 14 Bit pro Farbkanal. Bildverarbeitungsprogramme arbeiten mit 8 oder 16 Bit.

    Die Anzahl der Abstufungen steigt mit höherer Bit-Tiefe erheblich an, wie die folgende Übersicht zeigt.

    Abstufungen-1-bis-16-Bit

    Die Folgende Übersicht berücksichtigt alle drei Farbkanäle.

    Anzahl-Farben-bei-unterschiedlicher-RGB-Bittiefe 8 Bit pro Farbkanal =16.777.216 (ca. 16,7 Millionen (256 Graustufen)) 10 Bit pro Farbkanal= 1.073.741.824 (ca. 1 Milliarde (1.024 Graustufen)) 12 Bit pro Farbkanal= 68.719.476.736 (ca. 68 Milliarden (4.096 Graustufen)) 14 Bit pro Farbkanal= 4.398.045.511.104 (ca. 4,4 Billionen (16.384 Graustufen)) 16 Bit pro Farbkanal = 281.474.976.710.656 (ca. 281 Billionen (65.536 Graustufen))

    Der richtige Monitor

    Monitore für Grafiker und Fotografen können mit einer internen 14- bis 16-Bit-Look-Up-Table arbeiten und bieten bis zu 10-Bit-Farbwiedergabe. Sie decken um die 99% AdobeRGB ab.

    Auch das Betriebssystem und die Grafikkarte müssen die 10 Bit Farbwiedergabe unterstützen sonst bekommt man am Monitor nur 8 Bit zu sehen.

    Für die professionelle Bildbearbeitung werden häufig z.B. die Monitore der CG-Serie von Eizo oder SpectraView von NEC genutzt. Diese Monitore erkennt man äußerlich sehr schnell am Preis (grob um die 2.000 EUR) und der Lichtschutzhaube. Innerlich erlauben diese Monitore eine echte Hardwarekalibrierung. BenQ hat erst kürzlich mit dem BenQ SW2700PT einen „Preisbrecher“ für ca. 700 EUR in diesem Segment positioniert.

    Wem das zu teuer ist, der kann sich die anderen Produktreihen anschauen und sollte dabei auf eine große Farbraumabdeckung (Wide Gamut) achten. Ein Monitor der z.B 98% Adobe RGB abdeckt bietet mehr darstellbare Farben, als ein Monitor der 99% sRGB abdeckt. Der Preis richtet sich letztlich auch nach der Größe des Monitors, aber was ist besser als ein großer Monitor?

    Bei Prad findet man beispielsweise eine Kaufberatung (Werbung) für Monitore und viele Testberichte aus allen Preissegmenten. Mit ein paar Einschränkungen kann man auch bei kleinerem Budget etwas Brauchbares finden.

     

     


    Weiter mit Monitor kalibrieren Teil 2

    siehe auch: Preisbrecher BenQ SW2700PT Pro 27″ IPS LCD Monitor

    Eizo CS2420 mein Eindruck

     

     

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    4 Kommentare
    1. Avatar

      Koch Karl

      18. April 2017 at 17:58

      Hallo Herr Pumpa,

      eine kleie Anmerkung habe ich zu Kalibrierung/Profilierung:
      Die Profilierung beschreibt den (kalibrierten) Zustand des Monitors. Die LUT in der Grafikkarte entsteht bei der Kalibrierung. Man unterscheidet zwischen Hardwarekalibrierung (das, was Sie unter Kalibrierung beschrieben haben) und Softwarekalibrierung (das, was Sie unter Profilierung beschrieben haben).
      Das ICC-Profil in seiner reinsten Form enthält keine LUTs. Da Apple früh erkannt hat, dass Kalibrierung und Profil untrennbar zueinander gehören, habe sie das sogenannte VCGT (Video Card Gamma Tag) erfunden, das heute jeder Hersteller von Profilierungssoftware in die Profile schreibt. Dieses Tag enthält die LUTs für die Grafikkarte.
      Komplizierter wurde es mit den hardwarekalibrierbaren Monitoren. Die LUT wird zwar im Monitor gespeichert, wird aber bei einer neuen Kalibrierung überschrieben. Wenn ich dann das alte Profil (mit anderen Parametern) wieder lade, passen Profil und LUT nicht zusammen. Es gibt kein allgemein gültiges Tag für Hardware-LUTs. Daher hat jeder Hersteller seine eigene Methode, diese zu laden, wir schreiben sie auch in´s Profil. Andere Kalibriersoftware „versteht“ unser private tag ber nicht. Daher lassen sich Hardware-LUTs nur mit der erstellenden Software wieder laden – Vorsicht also beim Laden von Profilen über das Betriebssystem.

      Etwas anderes:
      Hätten Sie Interesse, unsere Kameraprofilierung input 5 zu testen und zu beschreiben?
      Wir sind am 1. Juni auf dem STAND OUT Forum in Düsseldorf http://www.standoutphotoforum.com/europe/cities/dusseldorf/ (Werbung), von Köln ist das ja nicht so weit. Würde mich freuen, Sie dort zu treffen.

      Mit freundlichen Grüßen
      Karl Koch

      • Avatar

        Jörg Pumpa

        18. April 2017 at 18:23

        Hallo Herr Koch,

        Vielen Dank für Ihre Ergänzungen.
        Ich melde mich bzgl. ihrer Anfrage demnächst bei ihnen.

        Viele Grüße
        Jörg Pumpa

    2. Avatar

      Koch Karl

      18. April 2017 at 18:00

      Nachtrag:

      Ich würde gerne Ihr Video zur Monitorkalibrierung auf unserer Facebook Seite verwenden – darf ich?

      • Avatar

        Jörg Pumpa

        18. April 2017 at 18:06

        Ja, gerne

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