写真のためのモニターキャリブレーション

モニターを調整する方法を知ることは、正確で予測可能な写真プリントを望むフォトグラファーにとって重要です。モニターが色合いや色を正しく再現していない場合、画像の編集や後処理に費やすすべての時間が逆効果になる可能性があります。このチュートリアルでは、高精度の結果を得るためのキャリブレーションおよびプロファイリングデバイスの使用に加えて、カジュアルな写真家向けの基本的なキャリブレーションについて説明します。さらに、古いモニターを捨てて新しいモニターを購入するという選択肢はないと想定しています。

デジタル画像ファイル→

カラープロファイル→

調整済み
モニター

明るさとコントラストの調整

ディスプレイを調整する最も簡単な (しかし精度が低い) 方法は、単純に明るさとコントラストの設定を調整することです。この方法は、モニターのカラープロファイルを必要としないため、カジュアルな使用や、自分のコンピューターが手元になく、簡単な調整が必要な場合に最適です。

以下の画像は、最適な明るさ/コントラスト設定を選択するのに役立つように設計されています.適切に調整されたモニターは両方のテストに合格できるはずですが、合格できない場合は、どちらが最も重要かを選択する必要があります。いずれの場合も、最初にディスプレイがウォームアップするために少なくとも 10 ～ 15 分間与えられていることを確認してください。

(1) ミッドトーン .適切に調整されたミッドトーンを持つことは、多くの場合、最優先の目標です。このようなモニターは、焦点が合っていない場合や遠くから見た場合に、中央の正方形を外側のソリッド部分と同じ色合いで表示する必要があります。また、左端と右端の四角形は、それぞれ単色のグレーよりも暗く、明るく表示されます。

中央の正方形が外側の灰色の領域よりも明るいまたは暗い場合、ディスプレイは意図したよりも明るいまたは暗い画像を表示している可能性があります。これはプリントにも顕著な影響を与えるため、対処する必要があります。

LCD モニターを使用している場合は、最初にディスプレイをデフォルトのコントラスト (おそらく 100% または 50%) に設定してから、中央の正方形が溶け込むまで明るさを調整します。「昔ながらの」タイプ)、代わりに最大コントラストに設定します。 CRT と LCD ディスプレイの両方で、可能な場合はガンマ 2.2 に設定されていることを確認してください (ほとんどの最新のディスプレイにはネイティブ設定としてこれが付属しています)。

注:ディスプレイの明るさを上げすぎると、使用可能な寿命が短くなる可能性があります。部屋が明るすぎない場合、ディスプレイがバックライトで照らされていない場合 (窓の前など)、ディスプレイが古すぎない場合は、ディスプレイを最大輝度にする必要はないでしょう。

(2) ハイライトとシャドウのディテール .以前のキャリブレーションに従っている場合は、意図した色合いで中間調がほぼ再現されます。ただし、シャドウとハイライトが明るすぎたり暗すぎたり、またはその逆の場合もあります。以下の 2 つの画像のそれぞれで 8 つの色合いを区別できるはずです:

影の詳細

ハイライト詳細

このページの外縁にある 2 つの隣接する影付きの帯は、ギリギリ でなければなりません。区別できる。そうしないと、明るさ/コントラストの調整だけで達成できる限界に達している可能性があります。または、最大のシャドウとハイライトのディテールがミッドトーンの明るさよりも重要な場合は、ミッドトーンの画像を無視できます。その場合、まず明るさを使用してシャドウの詳細を制御し、次にコントラストを使用してハイライトの詳細を制御します (この順序で)。明度が高すぎると、真っ黒な黒がグレーに見えますが、明度が低すぎると、シャドウクリッピングにより、暗い 8 つの色合いのいくつかが同じように見えます。

ただし、上記の例は、色調範囲のごく一部のみに対処する大雑把な調整であり、色はまったく修正されません。視覚的なキャリブレーションにはもう少し正確な方法がありますが、最終的に真に正確な結果を得るには、キャリブレーションデバイスを使用した体系的かつ客観的な測定が必要です...

概要:キャリブレーションとプロファイリング

モニターが再現する色や色合いは、モニターの種類、ブランド、設定、さらには使用年数によって異なります。残念ながら、デジタルの世界とは異なり、モニターに関しては、すべての数値が同じというわけではありません。したがって、デジタルの緑の値は、この色が意図したものよりも暗く、明るく、または異なる彩度で表示される場合があります。

緑のデジタル価値		モニター「X」	標準化された色
200	→
150	→
100	→
50	→
		← 色の不一致 →

注:この例では、「標準化された色」は、ガンマ、白色点、輝度などの普遍的なパラメーターに関して明確に定義された望ましい状態の 1 つの例にすぎません。

理想的には、モニターがファイル内のデジタル値を標準化された色のセットに単純に変換するようにします。ただし、これは常に可能であるとは限らないため、モニターのキャリブレーションのプロセスには、実際には (1) キャリブレーションと (2) プロファイリングの 2 つのステップが必要です。

(1) キャリブレーション モニターを望ましい適切な状態にするプロセスです。これには通常、ルックアップテーブル (LUT) と呼ばれるものを作成することに加えて、以前の明るさなど、モニターのさまざまな物理パラメーターを変更することが含まれます。

LUT は、上記の例の緑 =50 などの入力値を取り、「「モニター X」では、標準よりも暗い緑 =50 を再現することを知っていますが、前に 50 を 78 に変換すると、それをモニターに送ると、緑 =50 が意図したとおりの色が表示されます。」したがって、LUT はファイル内のデジタル値を、その特定のモニターの特性を効果的に補正する新しい値に変換します。

緑のデジタル価値	LUT	補償されたデジタル値		モニター「X」	標準化された色
200	→	200	→
150	→	122	→
100	→	113	→
50	→	78	→
				← 色合わせ →

(2) プロファイリング カラープロファイルを使用してモニターのキャリブレーション状態を特徴付けるプロセスです。これらの特性には、モニターが表示できる色の範囲 (「色空間」) と、この範囲内の中間色の間隔 (「ガンマ」) が含まれます。他のプロパティも含まれる場合があります。

異なるデバイスが必ずしも同じ範囲の色と色合いを再現できるとは限らないため (「色域の不一致」)、プロファイリングは重要です。したがって、あるデバイスの色を別のデバイスの色に完全に変換できるとは限りません。カラープロファイルを使用すると、カラー管理されたソフトウェアは、これらの不完全な変換を行うときにインテリジェントな妥協を行うことができます:

元の画像	スタンダード "A"	カラーマネージソフトウェア →	スタンダード "B"	変換された画像




← 色域の不一致 →
広い色域			狭い色域

上記の例では、標準「A」は標準「B」よりも緑の範囲が広いため、元の画像の色は強度の広い範囲から狭い範囲に絞り込まれます。
色の詳細についてはスペースが変換されます。「色空間の変換」に関するチュートリアルも参照してください。

キャリブレーションデバイスの監視

使用中のキャリブレーションデバイス

モニターキャリブレーションデバイスは、キャリブレーションとプロファイリングの両方のタスクを実行するものです。通常はコンピューターのマウスのように見えますが、代わりにモニターの前面に固定されます。次に、特別なソフトウェアがモニターを制御して、キャリブレーションデバイスの下に幅広い色と色合いを表示し、それぞれを順次測定して記録します。

一般的なキャリブレーションデバイスには、X-Rite Eye-One Display、ColorVision Spyder、ColorEyes Display、ColorMunki Photo などがあります。

キャリブレーションを開始する前に、モニターを少なくとも 10 ～ 15 分間ウォームアップしてください。これにより、明るさと色のバランスが安定した再現可能な状態に達したことが保証されます。

キャリブレーションが開始される直前に、キャリブレーションソフトウェアは、キャリブレーションするいくつかのパラメーター (「ターゲット設定」) を指定するように求めます。これらには、白色点、ガンマ、および輝度が含まれる場合があります (これらについては、次のセクションで説明します)。キャリブレーションプロセス中に、明るさやコントラスト (および CRT を使用している場合は RGB 値) など、さまざまなディスプレイ設定を変更するように指示される場合もあります。

結果は、色の値とそれに対応する測定値のマトリックスになります。次に、洗練されたソフトウェアアルゴリズムが、(i) ニュートラルで正確かつ適切な間隔のグレーシェードを再現し、(ii) 色域全体で正確な色相と彩度を再現する LUT の作成を試みます。どちらも完全に達成できない場合 (絶対に達成できない場合)、ソフトウェアは優先順位を付けようとするため、不正確さは、私たちの目が認識しにくい色調と色の違いにのみ対応します。

キャリブレーション設定

各ターゲットキャリブレーション設定の簡単な説明と推奨事項は次のとおりです。

ホワイトポイント .この設定は、「色温度」で指定された、ディスプレイの最も明るい色調の相対的な暖かさまたは冷たさを制御します。色温度が高いほど冷たく見え、低いほど暖かく見えます (はい、これは最初は直感に反します)。


暖かい色温度	モニターのネイティブ色温度	寒色温度

上記の色合いは少し暖色と寒色に見えますが、それは主に並べて比較されているためです.それらが独立していて、ディスプレイが表示できる最も明るい色合いである場合、目が調整され、それぞれを「白」と呼ぶ可能性があります。
これに関する追加の背景説明については、ホワイトバランスに関するチュートリアルを参照してくださいトピック。

CRT モニターでは、標準的な推奨事項は、ディスプレイを約 6500K (別名 D65) に設定することです。これは、日光よりも少し涼しいです。ただし、LCD モニターの場合は、もう少し複雑になります。多くの LCD には色温度オプションがありますが、これらのディスプレイのバックライトには常にネイティブの色温度があります。このネイティブ値からの逸脱は、ディスプレイの色域を縮小することになります。このため、特別な理由がない限り、LCD をデフォルトの色温度のままにしておくことをお勧めします。あなたの目はこの本来の色温度に順応し、直接比較しない限り、暖色または寒色の色相はわかりません。

表示ガンマ .この設定は、陰影が黒から白に増加するように見える速度を制御します (連続するデジタル値ごとに)。これにより、ガンマ値が低いほど画像が明るくなり、ガンマ値が高いほど暗くなりますが、黒点と白点は変更されません。画像の見かけのコントラストに大きく影響します:

注:上記の画像は、ディスプレイが現在ガンマ 2.2 に設定されていることを前提としています。
古い mac コンピュータはかつてガンマ値 1.8 を使用していましたが、現在はガンマ 2.2 も使用しています。

ディスプレイガンマ 2.2 が画像の編集と表示の標準になっているため、通常はこの設定を使用することをお勧めします。また、明るさの変化を知覚する方法と最もよく相関し、通常はディスプレイのネイティブ設定に近くなります。

輝度 .この設定は、ディスプレイから放出される光の量を制御します。

白色点やガンマ設定とは異なり、最適な輝度設定は作業環境の明るさに大きく影響されます。ほとんどの人は、輝度を 100 ～ 150 Cd/m の範囲に設定しますが、明るい作業環境では、この範囲を超える値が必要になる可能性があります。達成可能な最大輝度はモニターの種類と使用年数によって異なるため、最終的に作業環境の明るさを制限する可能性があります.

ただし、輝度が高くなるとモニターの寿命が短くなるため、可能であればモニターを暗い場所に移動することをお勧めします。 100 ～ 150 の範囲で最低の設定を使用して、上の画像で 8 つの色合いをすべて確認できます。

キャリブレーション:ルックアップテーブル

ルックアップテーブル (LUT) は、ビデオカードまたはモニター自体によって制御されるため、カラープロファイルとは異なり、ソフトウェアプログラムでカラー管理されているかどうかに関係なく使用されます。通常、LUT はオペレーティングシステムの起動直後にロードされ、モニターの表示内容に関係なく同じように使用されます。

赤、緑、青の値が等しい場合、正確なモニターはこれをニュートラルグレーとして表示する必要があります。ただし、そうでない場合が多いことに驚かれることでしょう (以下を参照)。 LUT* の仕事は、ニュートラルグレートーンを正しいガンマで維持することです。

R、G、B 入力値		モニター「X」	ニュートラルグレー
200,200,200	→
159,159,159	→
100,100,100	→
50,50,50	→
		← 不一致 →

*注意:この例は、CRT モニターで最も一般的に使用される、単純な 1D 8 ビット LUT 用です。

モニター「X」を修正する LUT の例を以下に示します。モニターの 3 つのカラーチャンネルのそれぞれに個別のトーンカーブを効果的に適用します。

→

注:上記の表は 8 ビット 1D LUT です。各色を個別に扱わない、より複雑な 3D LUT もあります。ただし、基本的なコンセプトは変わりません。

上記の LUT がないと、ビデオカードは入力カラー値 159 (デジタルファイルから) を出力値 159 としてモニターに直接送信します (カラーに関係なく)。 LUT を使用すると、ビデオカードはトーンカーブを使用して赤、緑、青の各値を検索します。 R,G,B=159,159,159 の入力値は、145,155,162 の出力値としてモニターに送信されます (これは現在ニュートラルグレーとして認識されています)。また、直線的な対角線からより大きく発散する色曲線に、より大きな色補正がどのように対応するかに注意してください。

多くの場合、ビデオカードだけでなく、イメージングチェーンに沿って複数の LUT が存在します。モニターのキャリブレーションに最も関連するもう 1 つの LUT は、モニターの内部です。 LUT (後述)。モニターが独自の LUT の変更をサポートしている場合 (ほとんどサポートしていません)、通常はビデオカードの LUT を使用するよりも正確なキャリブレーションを実現できます。ただし、キャリブレーションソフトウェアが特定のモニター用に設計されていない限り、代わりにビデオカードの LUT を使用することになります。

プロファイリング:カラープロファイル

カラープロファイルは、ディスプレイが発する赤、緑、青の最大強度などのキャリブレーションの測定値に加えて、ガンマ、白色点、輝度などのキャリブレーションのターゲット設定を指定します。これらのプロパティは、モニターの色空間をまとめて定義します。 LUT のコピーも含まれていますが、モニターまたはビデオカードによって既に実装されているため、これは直接使用されません。

カラープロファイルは、モニターの固有の特性を使用して表示できるように画像を変換するために使用されます。 LUT とは異なり、カラープロファイルを使用するには、カラー管理ソフトウェアを使用して画像を表示する必要があります .ただし、最新の PC または Mac オペレーティングシステムを実行している場合は、どちらもカラー管理されているため、これは問題になりません。それ以外の場合は、Photoshop やその他の主流の画像編集ソフトウェアや RAW 現像ソフトウェアで問題なく動作します。

埋め込まれたカラープロファイルを含むデジタル画像を開くたびに、ソフトウェアはこのプロファイルをモニター用に作成されたプロファイルと比較できます。モニターがデジタル画像で指定された同じ範囲の色を持っている場合、ファイルの値は LUT によってモニターの正しい値に直接変換されます。ただし、色空間が異なる場合 (通常の場合)、ソフトウェアはより高度な変換を実行します。このプロセスは色空間変換と呼ばれます。

モニターのキャリブレーションのテスト

カラーキャリブレーションを実行したからといって、このモニターが問題なく正確な色を再現できるとは限りません。このキャリブレーションの品質を検証することも重要です。カラーキャリブレーションデバイスがいくつかの不正確さを修正できなかったことに気付いた場合、少なくとも、色に影響を与える画像編集を行っていれば、心の奥底でこれらを認識することができます。

カラーキャリブレーションの品質を診断する最も迅速で簡単な方法は、カラーマネージメントをサポートする画像表示プログラムで大きなグレースケールグラデーションを表示することです。モニターのキャリブレーションが最適化されていない場合、このグラデーションは色の微妙な縦方向の帯、または時折の離散的なトーンジャンプでレンダリングされる場合があります。 マウスを下の画像の上に移動して、低品質のモニターキャリブレーションがどのように見えるかを確認してください :

モニターキャリブレーションの品質を診断するための滑らかなグレースケールグラデーションの例。
このようなグラデーションは、ディスプレイの最大サイズで表示し、モニターのカラープロファイルのオンとオフを交互に切り替えると、最も診断しやすくなります。 Photoshop では、これは「モニター RGB」に設定された「プルーフカラー」を使用して実現されます。 CTRL+Y は、モニタープロファイルのオンとオフを切り替えます。「モニター RGB」がオンになっている場合、これはモニターのカラープロファイルがないことを意味します。

色のバンディングが見える場合は、モニターを再調整する必要があることを意味している可能性があります。作業において色の精度がどの程度重要かにもよりますが、通常は月に 1 回程度実行することをお勧めします。

または、モニターの本来の色再現が最適とはかけ離れているため、カラープロファイルが極端に補正されている可能性があります。これは、使用しているモニターのキャリブレーション設定が原因である可能性がありますが、モニターの使用年数が原因である可能性もあります。後者の場合、カラープロファイルを使用することで、カラープロファイルを使用しない場合よりも大幅に改善される可能性がありますが、妥協も伴います。

モニター調整の制限

残念ながら、ディスプレイを調整できる精度には限界があります。デジタルディスプレイの場合、モニターを元の状態から変更する必要があるほど、表示できる色や色合いの数が減少します .幸いなことに、モニターの内部 LUT のビット深度は、キャリブレーションの程度に影響を与える可能性があります。より高いビット深度の LUT を備えたモニターは、より大きなカラーパレットを描画できるためです。

調整なし
(出力4色)→

低ビット深度 LUT
(2 つの出力シェード)または

高ビット深度 LUT
(4 つの出力シェード)

注:より高いビット深度の内部 LUT は、モニターが実際により多くの色を同時に表示できることを意味しません。、入力値の数は同じままなので。これが、ビデオカードのビット深度が高い LUT だけでは、より正確なキャリブレーションを実現できない理由です。

低ビット深度の例では、最も明るい (4) シェードと最も暗い (1) シェードは、それぞれ白 (5) と黒 (0) に強制的にマージされます。これは、LUT が使用可能な最も近い出力値に丸める必要があるためです。一方、高ビット深度の LUT は追加の中間値を使用できます。これにより、ディスプレイが古く、元の色から大幅に逸脱している場合でも、色のバンディングや画像のポスタリゼーションの可能性が大幅に減少します。

8 ビット LUT を備えた新しい正確なディスプレイを使用している場合は、適切なキャリブレーションが得られる可能性があります。 LUT のビット深度は、モニターの経年劣化に注意する必要があります。ディスプレイの大部分には 8 ビット LUT がありますが、6 ビットまたは 10 ビット以上の LUT を持つものもあります。ゲームコミュニティ向けに販売されている LCD モニターは避けてください。これは、リフレッシュレートを高くする代わりに、LUT のビット深度 (またはその他の側面) を犠牲にすることがあるためです。これは、静止画像の表示には重要ではありません。

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プロファイリングとキャリブレーションによるこのすべての作業にもかかわらず、印刷物が意図または期待どおりに見えることを保証するものではありません.このトピックの詳細については、ソフトプルーフに関するチュートリアルもご覧ください。画面上の写真と印刷物を照合します。

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