Wide Color Gamut vs. sRGB – Farben unter Kontrolle gebracht

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Einleitung

Umsteigern auf ein Display mit erweitertem Farbraum (gerne beworben als „Wide Color Gamut“) wird beim ersten Einschalten vor allem das Adjektiv „bunt“ in den Sinn kommen. Tatsächlich führt der, gegenüber sRGB vergrößerte Farbraum zu einer sichtbaren Übersättigung in der Darstellung von entsprechendem Quellmaterial.

Mit einer Kalibrierung per Colorimeter und anschließender „Vermessung“ des Monitorfarbraums im Zuge der Profilierung, umgeht man das Problem in farbmanagementfähiger Software elegant. Sie übernimmt die Transformation der RGB-Werte, so dass bei korrekt hinterlegtem Quellprofil ein farbechtes Arbeiten möglich wird. Meist kann man auch problemlos in AdobeRGB arbeiten, was mit Bildschirmen ohne erweiterten Farbraum nicht sinnvoll möglich wäre.

Leider greift das Farbmanagement nicht überall. Die beiden farbmanagementfähigen Browser (Firefox 3 und Safari) beschränken sich naturgemäß auf die korrekte Darstellung von eingebundenen Bildern (sofern sie in sRGB vorliegen, oder das korrekte Farbprofil hinterlegt ist), während grafische Elemente der Website einfach „durchgereicht“ werden. Auch Spiele müssen ohne Farbmanagement auskommen und präsentieren sich entsprechend bunt. Das muss, je nach Spiel und Betrachter, nicht störend sein – kann es aber. Besonders betroffen ist allerdings die Videowiedergabe. So definiert Rec.709 für HDTV einen Farbraum, der die gleichen Primärfarbpositionen wie sRGB aufweist. Die „farbenfrohe“ Wiedergabe ist garantiert, hat aber wenig mit der gewünschten Bilddarstellung zu tun.

Was tun?

Im TV-Bereich sind Bildschirme mit erweitertem Farbraum inzwischen Normalität. Selbst im Hinblick auf xvYCC ist das nur auf den ersten Blick wirklich durchdacht. Denn bis entsprechendes Material, z.B. auf Blu-ray, verfügbar ist, wird noch viel Zeit vergehen – falls es überhaupt zu einem Einsatz kommt. Allerdings bietet faktisch jeder TV per Menü die Möglichkeit, seinen Farbraum entsprechend den heute üblichen Quellfarbräumen zu begrenzen.

Diese Möglichkeit fehlt im Bereich der Computer-Displays. Einen Ausweg bieten einige wenige High-End Modelle, wie sie z.B. von Eizo vertrieben werden. Die CG-Serie realisiert über die programmierbare LUT eine Farbraumemulation. Damit ist eine korrekte Darstellung auch in ungemanagten Umgebungen möglich.

6-Achsen-Farbkorrektur

Die aktuellen NEC und Eizo-Bildschirme halten in ihrem OSD eine Funktion verborgen, die beim Überfliegen der Spezifikationen leicht untergeht. Dabei ist die „6-Achsen-Farbkorrektur“ ein probates Mittel, um eine „Farbraumemulation light“ durchzuführen. Voraussetzung ist allerdings ein Colorimeter und die frei erhältliche Software „HCFR“, die eigentlich für die Kalibrierung von LCD-, Plasma-TVs und Beamern gedacht ist.

Die 6-Achsen Farbkorrektur im OSD des Eizo SX3031W
Die 6-Achsen Farbkorrektur des Eizo SX3031W

Wir wollen im Folgenden einen Eizo SX3031W beispielhaft auf sRGB begrenzen. Unser Testsetup besteht neben dem Bildschirm aus dem Colorimeter x-rite DTP94 und der Software HCFR sowie iColor von Quato.

Die Vorgehensweise

Zunächst möchten wir voranstellen, dass der folgende Workflow keinen Ersatz für eine professionelle Farbraumemulation ist. Allerdings sind die erzielten Ergebnisse erstaunlich gut und für den Home-User-Bereich völlig ausreichend.

Schritt 1: Die besten Ergebnisse haben wir erzielt, indem wir vor dem Einsatz vor HCFR zunächst eine Kalibrierung mit iColor durchgeführt haben. Als Vorgabe wählen wir: Weißpunkt 6500K, Helligkeit 140 cd/m² und Gamma 2,2.

Erläuterung der 3D Ansichten: Das schwarze Gitter stellt den jeweiligen Standard-Farbraum dar, das weiße den Monitorfarbraum. Die tatsächliche Schnittmenge beider Farbräume macht der bunte Würfel kenntlich. Der Monitorfarbraum kann den tatsächlichen Farbraum dann nicht mehr darstellen, wenn das schwarze Gitter aus dem Würfel herausragt. Wenn der Monitorfarbraum größer ist als der jeweilige Standardfarbraum, so ragt das weiße Gitter aus dem Würfel heraus.

Nach Abschluss von Kalibrierung und Profilierung speichern wir das erstellte ICC-Profil. Der Monitorfarbraum stellt sich in einer 3D-Ansicht im Vergleich mit sRGB nun folgendermaßen dar:

Visuelle Darstellung des Monitorfarbraum vom Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB
Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB
Visuelle Darstellung des Monitorfarbraum vom Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB
Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB

Ohne das Tonwertmapping in farbmanagementfähiger Software ergibt sich mit sRGB als Quellfarbraum die gewohnt bunte Darstellung.

Schritt 2: Jetzt starten wir die Software HCFR. Als Quelle für die Testbilder wählen wir „Bildschirmanzeige“. Das DTP94 wird als Colorimeter eingetragen. In den Voreinstellungen (Erweitert => Voreinstellungen) wählen wir als Ziel „sRGB“.

HCFR-Software
HCFR-Software
HCFR-Software
HCFR-Software

Mit dem „Farbpunkt“-Button starten wir die Messung der Primär- und Sekundärfarben. Nach Abschluss der Messungen präsentiert HCFR beim Druck auf den „Bildschirm“-Button eine Darstellung im zweidimensionalen CIE xy Diagramm. Das schwarze Dreieck repräsentiert sRGB, während das weiße Dreieck den Monitorfarbraum beschreibt. Der erweiterte Farbraum des Eizo SX3031W ist auch hier deutlich zu erkennen.

CIE xy Darstellung von Monitorfarbraum (weiß) und sRGB (schwarz)
CIE xy Darstellung von Monitorfarbraum (weiß) und sRGB (schwarz)

Damit wir selbst die Anzeige der Primär- und Sekundärfarben steuern können, wird als Quelle nun „DVD“ ausgewählt. Wir benutzen allerdings Photoshop für die Darstellung der Farbfelder. Zu diesem Zweck erstellt man ein neues Bild ohne Profil und deaktiviert das Farbmanagement. Photoshop ist dabei kein Muss. Wichtig ist aber, dass keinerlei Farbmanagement angewendet wird. Die RGB-Werte müssen, bis auf die Änderungen der Grafikkarten-LUT, durch das in Windows hinterlegte Profil, unverändert an den Bildschirm ausgegeben werden.

Einstellungen für Photoshop

Einstellungen für Photoshop
Einstellungen für Photoshop
Einstellungen für Photoshop
Einstellungen für Photoshop
Über den „Grünen-Pfeil“-Button wird eine kontinuierliche Messung gestartet. Für die Grobabstimmung bleibt die Anzeige des CIE xy Diagramms aktiv. Unsere Aufgabe besteht nun einfach darin, alle drei Primärfarben (Rot, Grün und Blau) und die drei Sekundärfarben (Cyan, Magenta, Gelb) zu erzeugen und den im Bild dargestellten, gelben Kreis, mit der entsprechenden Position der Farbe in sRGB zur Deckung zu bringen.

Mit der 6-Achsen-Farbkorrektur funktioniert das sehr einfach, weil die Farben unabhängig voneinander in Sättigung und Farbton verändert werden können.

Den Vorgang wollen wir anhand der Korrektur von „Grün“ im Detail erläutern.

In Photoshop wird im Farbwähler ein Grün mit maximaler Sättigung (R: 0, G: 255, B: 0) erzeugt und die Messfläche (sollte mindestens so groß wie das Colorimeter sein) gefüllt. Der Sensor wird über der Farbe platziert. Die Werte werden nun laufend an HCFR übermittelt. Es ergibt sich für unseren Eizo SX3031W folgende Ausgangslage:

Messung für Grün
Messung für Grün
Erstellung des Messfeldes
Erstellung des Messfeldes

Der kleine gelbe Punkt repräsentiert den aktuellen Messwert. Im OSD des Bildschirms rufen wir die 6-Achsen-Farbkorrektur auf und wählen den grünen Regler. In einem ersten Schritt nehmen wir die Sättigung zurück. Der Punkt bewegt sich entsprechend Richtung Mitte. Da der Unterschied jedoch nicht nur in der Sättigung besteht, müssen wir auch über den Farbtonregler korrigieren. Das Ziel ist erreicht, wenn der gelbe Punkt über der Primärfarbposition „Grün“ für sRGB liegt. Danach wechseln wir zu einer anderen Primär- bzw. Sekundärfarbe.

Nach Abschluss der Korrekturen hat sich das Bild stark verändert. Das weiße Dreieck, das den Monitorfarbraum darstellt ist nun praktisch deckungsgleich zum schwarzen „sRGB-Dreieck“. Wer will, kann über den Reiter „Messungen“ weitere Feinabstimmungen vornehmen.

Farbwertkoordinaten

Die Koordinaten der Primärfarben in sRGB lauten:

Farbwert Rot Grün Blau
X 0.6400 0.3000 0.1500
Y 0.3300 0.6000 0.0600
Z 0.0300 0.1000 0.7900

Damit ist der Hauptteil unserer Arbeit abgeschlossen.

CIE xy Darstellung von Monitorfarbraum (weiß) und sRGB (schwarz) nach Schritt 2
CIE xy Darstellung von Monitorfarbraum (weiß) und sRGB (schwarz) nach Schritt 2

Schritt 3: Das in Windows hinterlegte Monitorprofil wird entfernt und sicherheitshalber der Rechner neu gestartet. Danach führen wir wieder eine Kalibrierung und Profilierung mit iColor (oder einer anderen, dem Colorimeter beiliegenden Software) durch. Die Zielvorgaben ändern sich nicht. Wichtig ist in diesem Fall vor allem die Profilierung, damit der aktuelle Monitorzustand (der sich ja stark verändert hat) korrekt im ICC-Profil erfasst wird.

Die Veränderung des Monitorfarbraumes zeigt sich auch in der 3D-Ansicht. Das es sich um ein Gerät mit erweitertem Farbraum handelt ist nicht mehr sichtbar.

Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB nach Schritt 3
Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB nach Schritt 3
Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB nach Schritt 3
Monitorfarbraum des Eizo SX3031W im Vergleich mit sRGB nach Schritt 3

Im Ergebnis steht eine deutlich korrektere Darstellung von sRGB-Inhalten in Anwendungen, die über kein Farbmanagement verfügen. Auch Videos werden nun korrekt wiedergegeben. Durch das abschließend erstellte Monitorprofil werden Ungenauigkeiten in farbmanagementfähiger Software auf ein Minimum reduziert.

Als Wermutstropfen bleibt natürlich der Umstand, dass ein Arbeiten in AdobeRGB oder ECI RGB 2.0 in diesem Zustand nun nicht mehr möglich ist. In diesem Fall müssen die Änderungen über die 6-Achsen Farbkorrektur zurückgenommen und ein neues Monitorprofil erstellt werden.

Die Einstellungen für den SX3031W lauteten in unserem konkreten Fall

Rot: Farbton: 2; Sättigung: -2
Gelb: Farbton: 3; Sättigung: -2
Grün: Farbton: -24; Sättigung: -2
Cyan: Farbton: 0; Sättigung: -28
Blau: Farbton: 0; Sättigung: 0
Magenta: Farbton: -29; Sättigung: 0

Fazit

Mit der 6-Achsen-Farbkorrektur und etwas Mut zur Improvisation kann man auch Bildschirmen mit erweitertem Farbraum „sRGB“ beibringen. Da Geräte ohne erweiterten Farbraum immer seltener werden, gibt dieser Umstand doch eine kleine Entwarnung.

 

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