实验三 显示器色彩再现与还原评价.docx

实验三 显示器色彩再现与还原评价一、基本理论知识1、显示器色彩再现原理显示器是由阴极射线管CRT以高压电的形式，将代表三原色的电子束通过一层遮罩发射到萤光屏上，激发三原色萤光点成像。显示器主要是通过萤光材料、电子束方向、电子束的强弱来控制萤光屏上红、绿、蓝三种色彩萤光点的不同亮度。多个萤光点共同组成一个像素，由于每个像素的不同色彩萤光点亮度组成不同，所以就会呈现不同的亮度、色相、纯度的色彩。2、显示器色彩显示评价在调整显示器色彩之前，对显示器的色彩显示进行正确的评价是相当重要的。但是要想定量精确地评价显示器的色彩再现质量是十分复杂的，而且目前还没有统一的方法。现在通常采用两种评价方法即主观评定法与客观评定法。（1）显示器色彩的主观评定方法显示评价者应当对色彩有敏锐的洞察力，要能够分辨色彩的微妙差别和构成成分。要能准确判断显示器上显示的白色是否为纯白色，即有没有色偏；显示器上显示的图像色彩与图像原稿上的色彩有无差别，若有，这种差别的产生是由哪种原色的偏色造成的，以及大概的偏色量是多少。然后再根据色彩评价的结果，对显示器进行色彩调校。（2）显示器色彩的客观评定方法显示器客观评价的方法很多，但评价过程都很复杂，而且还需要专门的仪器设备。客观评价法可以分为色彩显示评价法和色彩输出评价法两种。a、色彩显示评价法显示器的色彩显示评价法一般采用彩色电视机的评价方法，即在一定严格规定的条件下，采用一套标准色板进行，标准色板是经过严格挑选后确定的一些特定色彩的组合。各个国家所采用的标准色样色板是不同的(如美国使用21种色彩的标准色板、英国广播公司BBC采用26种色彩的标准色板、中国使用20种色彩的标准色板)，标准色板中的色彩选择应在色度空间中分布均匀，标准色板中的色彩都对应着CIE色度图的色彩坐标值。在规定的外界环境下，用分光测色仪器或色度计对显示器上显示的色样进行测量，测得的显示色彩色度坐标值与标准色板上对应色彩的色度坐标值进行比较，得到的差值分布图就可以衡量显示器色彩再现的质量。在Photoshop中，使用调色板在色度空间中选择均匀分布的几种色彩，分别在测试条中进行填充，然后参照一本标准色标手册，用眼睛评价屏幕显示色块与色标手册上色块之间的颜色差别。然后在色标手册上查找与屏幕显示色块色彩大致相同的色块，记下它的色彩组成，将这个组成与屏幕测试条中对应色块的色彩组成进行比较，可以得到色彩偏差值。如此不断测量下去，就可以得到显示器在整个色度空间中的色彩偏差分布图(即显示器的特性参数图)。如果差值在整个色度空间中分布基本均匀(如显示器中显示的每一种色彩都偏红色)。可以通过分别调节显示器RGB三色的Gamma曲线进行色偏的纠正，如果差值在整个色度空间中分布很不均匀(如在色度空间中一些区域的色彩显示偏红，而另一些区域的色彩显示偏蓝)，唯一的解决办法就是在以后的设计中，在色彩选择和判断时不断对照色彩偏差分布图和标准色标手册。b、色彩输出评价法色彩输出评价法的原理与显示评价法基本相同。显示评价法是在显示器中显示标准色板中的色彩后，再测量屏幕的显示情况。输出评价法则是打印输出屏幕显示的测试条后，再用印刷测试仪器(如密度计)测量输出测试条的色彩组成(当然也可以近似用眼睛直接对照标准色标手册进行)，将测量值与屏幕显示测试条的色彩组成值进行比较，就可以得到显示与输出之间色彩偏差分布图。测试结果产生后，可以通过对照输出结果和屏幕上的显示，调整显示器RGB三色的Gamma值，使屏幕色彩显示与最后的色彩输出结果尽可能一致。二、实验目的1、掌握显示器呈色机理。2、掌握评价显示器呈色效果的方法。3、学会分析颜色误差产生的原因。3、 实验要求1、准备IT8.7/2色标。四、实验设备与材料1、显示器：Apple Studio 17彩色显示器。2、测量仪器：X-Rite Monitor Optimizer（即X-Rite DTP 92），X-Rite 530。3、显示设备特性文件生成软件：X-Rite Monitor Calibrator。4、测色软件：X-Rite ColorShop 2.6.2。5、应用软件：Photoshop 7.0.1。五、实验步骤1、准备工作开机预热。使屏幕显示20分钟以上，以达到稳定的工作状态。 2、校正屏幕参考X-Rite Monitor Calibrator的指导说明文件，将屏幕的反差和亮度设定到合适的状态，将屏幕的白点设定到需要的状态（D50或D65）。 3、生成显示器特性文件将生成的显示器特性文件应用到系统中，成为当前的显示器特性文件。 4、显示器特性文件校色效果的评价（1）伽玛值的准确性评价如图3.3.1所示。如果校正后的R、G、B三色值不是贴合于曲线之上，而是有明显的偏差，则要配合考虑白点值，重新对显示器的R、G、B三色值进行调整，并反复进行，直到找到满足条件的伽玛值为止。图3.3.1 X-Rite Monitor Calibrator生成特性文件信息（2）白点的准确性评价a、 在Photoshop中，新建一个RGB模式的文件，填充RGB255的白色块。b、 在X-Rite ColorShop 2.6.2中驱动X-Rite DTP 92测量屏幕显示出来的这个白色块的L*a*b*值，即当前的白点值。在测量中，注意将照明体设定成目标白点，即D65或D50，这样屏幕上的白点L*a*b*值应该为（100,0,0）。 5、测量工作在X-Rite ColorShop 2.6.2中驱动X-Rite DTP 92，逐个测量屏幕上显示色块的L*a*b*值，在测量中，注意将照明体设定成目标白点，即D65或D50，将填充色块所用的L*a*b*值与测量得到的L*a*b*值进行比较，并求出色差。表3.3.1中列出了在一次实验中测得的数据中的一部分（色块标号A01A13）。表3.3.1 实验测得的数据中的一部分六、实验结果分析1、经过对色差计算结果统计，填写表3.3.2。表3.3.2计算色差后的结果统计色差（NBS）感觉色