Màu sắc trong ảnh kĩ thuật số

• Giới hạn trên của DR bị hạn chế bởi chuyển đổi Analog-Digital A/D converter y g g của bộ xử lý.• DR của camera kỹ thuật số hiện đã vượt khá xa so với film... tuỳ thuộc vào từng thiết

Hồ Long Phi

8-2011

1

Š Khái niệm về màu sắc

à Màu sắc trong kỹ thuật số

à Độ phân giải số và dynamic range

à Những nhận xét quan trọng

h

à Hoà hợp màu

Š Quản lý màu

à Không gian màu (color space) g g ( p )

à Độ phân giải màu (color depth)

KHÁI

KHÁI Ni NiỆ ỆM M V VỀ Ề MÀU S MÀU SẮ ẮC C

3

Š Pixels:

ƒ Hình ảnh ghi nhận được thông qua ma trận của các

điểm ảnh gọi là Pixel.

ƒ Các Pixel ghi nhận màu sắc thông qua:

à Bộ lọc màu R-G-B

à Cường độ sáng

ƒ Mỗi pixel được lưu trữ theo các chế độ khác nhau:

à 3 x 8 bits = 24 bit màu (file Jpg)

à 3 x 16 bits = 48 bit màu (File Tiff, Psd)

4

• Các pixel được lọc qua filter màu bố trí xen kẽ.

VD: Sensor 16 Mp sẽ chứa 4Mp đỏ, 4 Mp xanh dương và 8 Mp xanh lá cây Do đó màu xanh lá cây thường ít bị nhiễu.

• Sắc độ của mỗi pixel tuỳ thuộc vào cường độ sáng thu nhận được

• Khả năng phân biệt sắc độ phụ thuộc vào độ phân giải của sensor

(bit-depth)

5

Nội suy

6

• Khoảng cách giữa các pixel gây ra

hiện tượng sai lệch màu

• Việc nội suy màu của camera cũng

gây ra sai lêch màu

gây ra sai lêch màu

7

Bit depth Độ phân giải Giá trị Min Giá trị Max

• File Jpg (8 bits) có khả năng thể hiện 28 = 256 sắc độ (level) khác

nhau tương đương với 256 x 256 x 256 =16 8 triệu màu!

• File TIFF, PSD có khả năng thể hiện 216 = 65535 => 28 ngàn tỉ màu!!

•Máy ảnh có khả năng ghi nhận 12-14 bit

• Monitor có khả năng thể hiện 8 bit, máy in còn kém hơn

• Mắt người thường không phân biệt quá 200 sắc độ

Tại sao cần nhiều bit?

• Số bit thừa là dành cho việc xử lý ảnh.

9

Quá tối Quá sáng Quá sáng

Số photon nhận được rất Số lượng photon ghi Pixel quá nhỏ nên hiện

Số photon nhận được rất

ít Giới hạn dưới ghi

nhận được bởi camera

được goị là Read Noise

Nếu số photon nhận

đ hỏ h iới h

Số lượng photon ghi nhận được thể hiện độ sáng (lightness).

Khi Pixel không đủ chưá

ố h t hậ đ

Pixel quá nhỏ nên hiện tượng overflow xảy ra khá sớm, làm hạn chề khả năng khi nhận tín hiệu vùng sáng.

được nhỏ hơn giới hạn

Read Noise thì sensor

không thể phân biệt

được màu.

số photon nhận được, một phần sẽ bị mất đi (overflow) Trên bức ảnh sẽ xuất hiện vùng cháy trắng ( y g (

11

SRN càng nhỏ thì camera càng thu được nhiều photon trong vùng tối.

• Thông số quan trọng xác định dynamic range là tỉ số Signal-to-Noise (là tỉThông số quan trọng xác định dynamic range là tỉ số Signal-to-Noise (là tỉ

lệ của tổng số photon nhận được chia cho số photon bị nhiễu)

• SNR càng lớn thì tín hiệu nhận được càng chính xác, tránh phải nội suy

• Đối với các camera hiện đại thì A/D coverter chính là nguồn gốc

chủ yếu gây ra noise

• Đối với các camera P&S thì noise chủ yếu quyết định bởi

sensor (Read Noise)

• Giới hạn trên của DR bị hạn chế bởi chuyển đổi Analog-Digital (A/D converter) y g g ( )của bộ xử lý.

• DR của camera kỹ thuật số hiện đã vượt khá xa so với film

Š Bitmap:

Cá fil l i à (BMP PCX PICT GIF) l t ữ á h thứ t tiế ê ó d

ƒ Các file loại này (BMP, PCX, PICT, GIF) lưu trữ cách thức trực tiếp nên có dung lượng khá lớn

Š JPG-RAW:

ƒ Các file ảnh số thường được lưu trữ dưới chế độ:

à JPEG: 3 x 8 = 24bit (mỗi màu được lưu trữ bằng 8 bit)

à RAW: 3 x 16 = 48bit (mỗi màu được lưu trữ bằng 16 bit

Khả ă hể hiệ à

Š Khả năng thể hiện màu:

ƒ Số màu có khả năng thể hiện cho bởi:

à JPEG: 2 8 = 256 (0-255)

à RAW (TIFF, PSD): 2 16 = 65536 (0-65535)

17

Š File JPG:

ƒ Lưu trữ theo chế độ 8 bit cho mỗi màu Khả năng thể hiện màu là 2 8 = 256 sắc độ cho

ỗ mỗi màu.

ƒ Dùng thuật toán nén nên mỗi lần xử lý chất lượng ảnh lại bị thay đổi.

ƒ Thuật toán nén Jpg cũng đã thực hiện chỉnh Gamma về 2.2 (tương ứng với monitor CRT) d đó khi hể hiệ lê i LCD ẽ khô ò đú

CRT), do đó khi thể hiện lên monitor LCD sẽ không còn đúng.

Š Nên chụp, lưu trữ và xử lý ảnh có độ phân giải

ể

màu cao để tăng độ chính xác.

tuỳ thuộc vào từng thiết bị; trong đó máy ảnh hiện vẫn là thiết bị có độ phân giải màu tốt nhất

vẫn là thiết bị có độ phân giải màu tốt nhất.

lớn càng tốt.

20

R G B Tỉ lệ bằ h iữ á

1.000 1.000 1.000 0.500 0.500 0.500 0.000 0.000 0.000

1.000 0.000 0.000

• Tỉ lệ bằng nhau giữa cácmàu cho ra ảnh trắng đen

• Giá trị của mỗi số nói lên

.000 0.000 0.000 0.750 0.750 0.000 0.000 0.500 0.000 0.500 1.000 1.000 0.500 0.500 1.000

Giá trị của mỗi số nói lên

độ bão hòa màu(saturation)

0.750 0.250 0.750 0.628 0.643 0.142 0.255 0.104 0.918 0.116 0.675 0.255 0.941 0.785 0.053 0.704 0.187 0.897 0.931 0.463 0.316 0.998 0.974 0.532 0.099 0.795 0.591 0.211 0.149 0.597

Liên tục Tương phản

23

ƒ Còn gọi là SATURATION hay COLOR INTENSITY.

Mỗi đường nối từ White đến một điểm màu chuẩn

sẽ cho ra một HUE

Mỗi vị trí trên đường nối từ White đến một điểm màu chuẩn sẽ tương ứng với các SATURATION

29

Š Màu chuẩn được ghi nhận bởi camera và phụ

thể được một camera full frame

thể được một camera full frame.

30

Š Gamut:

ƒ Là vùng màu mà một phương tiện như Film, Printer, Monitor,

ểProjector có thể tái hiện ra được

ƒ Các màu không thể hiện được trên một phương tiện nào đó được gọi là

vượt Gamut (out of Gamut)

31

Š RGB:

Š RGB:

ƒ sử dụng 3 màu căn bản RED-GREEN-BLUE, mỗi màu được thể hiện ở 2 n mức độ (n là số bit màu).

ƒ sRGB là không gian màu có Gamut nhỏ, thích hợp cho WEB

ƒ Adobe RGB (1998) có Gamut rộng hơn, thích hợp cho việc thể hiện các ảnh chất lượng cao và in ấn.

ƒ Apple RGB, ColorMatch RGB… không còn thông dụng.

32

Š CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-blacK) ( y g )

ƒ Sử dụng 4 màu căn bản như thường thấy ở các máy in phun.

ƒ CMYK có Gamut nhỏ hơn RGB, do đó việc chuyển đổi từ máy tính sang máy in thường bị sai lệch màu.

33

ỗ h ế b G kh h đ h l h ế b

Š Mỗi thiết bị có một Gamut khác nhau, trong đó máy in thường là thiết bị

có Gamut nhỏ nhất

Š Chuyển đổi màu sắc qua lại giữa các thiết bị có thể làm mất thông tin màu.y q g g

Š Một số màu có thể thể hiện trên thiết bị này nhưng không thể hiện được

trên thiết bị kia

Š Adobe RGB là không gian màu tương đối rộng, nên chọn khi chụp và xử

lý ảnh

Š Chỉ sau khi xử lý xong hãy chuyển đổi sang các KGM khác (nhỏ hơn) để

Š Chỉ sau khi xử lý xong hãy chuyển đổi sang các KGM khác (nhỏ hơn) đểupload trên Internet hay in

Š Một số màu có thể in (theo chế độ CYMK) nhưng không thể thấy được trênmonitor (sRGB)

monitor (sRGB)

35

Adobe (1998)

G

B 8167 149130 122154 10869 128174 189170 R

G 194121 7991 17085 8462 167186 213162

G

B 12148 16291 8597 10562 18673 16257 R

G B

54 62 149

101 148 76

152 48 58

228 199 55

164 83 144

63 134 163

R G B

242 241 236

200 200 199

159 160 159

122 121 120

84 84 84

53 53 53

Màu sắc có thể thay đổi thông số RGB tuỳ theo hệ màu Nhiệm vụ của

không gian màu là tính đổi các giá trị này sau cho bảo toàn màu sắc

36

• GAMMA là hệ số quy định tỉ lệ giữa độ sáng của màu gốc (Input) và

độ sáng của màu xuất ra trên thiết bị (Output)

File 8 bit: Độ sáng trên thiết bị = (Input level / 255) Gamma

• Gamma của máy ảnh và LCD là 1; Gamma của monitor CRT là 2.2;

Gamma của MAC monitor (trước version 10.6) là 1.8 và 2.2 (sau

version 10.6); Gamma của sRGB và Adobe RGB là 2.2

•

• Do đó việc chuyển đổi giữa các thiết bị có khả năng làm thay đổi sắc

độ (độ sáng của màu)

•Tham khảo trang http://www.gballard.net/psd/srgbforwww.html để

hiểu thêm về Monitor của Bạn

37

94 123 156

88 108 65

130 129 177

100 190 171

194 84 98

91 59 107

160 188 60

230 163 42 R

177 44 56

238 200 27

187 82 148

-49

135 166 R

161 161 161

122 122 121

83 83 83

50 49 50

38

Š http://www.normankoren.com/makingfineprints1A.html

Š Vào website trên đây để download ảnh mẫu dùng để test Monitor và máy in

39

Camera color profile: Adobe RGB

Color management system: Adobe engine

Monitor color profile: Monitor RGB

Printer color profile: Printer RGB

40

Š Cân chỉnh monitor theo hướng dẫn từng bước (Step by step wizard)

http://www.lagom.nl/lcd-test/contrast.php

41

Š Color Management: EDIT > COLOR SETTINGS

• Working space : Adobe RGB 1998 cho phổ màu rộng, thích hợp với các máy ảnh DSLR

ảnh DSLR.

• Color management: Convert to working space RGB để chuyển về một hệ màu thống nhất.

• Conversion Options:

– Intent Perceptual: cho phổ màu rộng nhất, nhưng không trung thực, nhiều màu sẽ có thể vượt gamut của máy in.

– Intent Saturation: chuyển đổi màu theo hướng sặc sỡ nhưng không chính xác.

– Intent Relative Colorimetric : chuyển đổi màu theo hướng bảo toàn màu sắc.

– Intent Absolute Colorimetric Intent Absolute Colorimetric : : chuyển đổi màu theo hướng cắt

bỏ các màu không không có sẵn.

42

Š Chọn Edit Æ Convert to Profile.

Š Chọn Profile theo khai báocủa Lab (nếu biết)

ế

phải giả định

Š Kiểm tra lại trên Monitor

Š Kiểm tra lại trên Monitor

Tăng cường màu đen khi chọn

Intent RELATIVE (xem ở trang 40)

Giảm hiện tượng gãy màu bằng

cách thệm vào các chấm Noise (áp

dụng cho file 8 bit)

44

Mục đích của việc quản lý màu khi in là giảm bớt sự khác biệt khi

chuyển đổi không gian màu từ RGB sang CMYK

Việc thu nhỏ không gian màu có thể dẫn đến sai lệch

45

Adobe RGB sRGB

46

sRGB Printer

47

Š Hiện tượng sai lêch màu khi in so với bản gốc

à Ả nh Adobe RGB phù hợp cho việc chụp và xử lý nhưng

sẽ bị sai lệch nhiều khi in ra do Gamut của máy in nhỏ.

à Ả nh sRGB sẽ ít bị sai lệch hơn

48

Cài đặt ICC của máy in

• Cài đặt ICC của máy in

• Dùng chức năng View > Proof setup > Custom và chọn ICC của loại

máy in và giấy

• Chọn View > Proof Colors để giả lập ảnh sau khi in.g

• Chỉnh lại ảnh sao cho tương đối giống với ảnh gốc (chủ yếu là chỉnh

Hue/Saturation/Lightness sao cho gần giống nhất với ảnh gốc)

49

Š Sau khi xử lý xong trên file 16 bits hãysave lại bản gốc.

Š SAVE AS, chọn color mode 8 bits

Š Chọn View > Proof setup > Monitor RGB

Š Click vào Proof color để kiểm tra và

xử lý màu lại nếu cần trước khi

upload

50

• Print manages colors

• Photoshop manages colors p g

Š Color Management:

ƒ Printer manages Colors

Š Printer Profile: OFF

Á d h t ờ h khô biết ì

Š Áp dụng cho trường hợp không biết gì

về ICC của máy in

52

Š Khai báo các tùy chọn trong

Printing preferences sao cho phùhợp:p

54

Š Áp dụng cho phương pháp 2

(Photoshop manages Colors)

56

Š Bước 1: Liên hệ với Lab để tìm hiểu thông tin về Color Settings, loại máy và giấy

à Working space mặc định là Adobe RGB hay sRGB?

à Hiệu máy in và model, nếu được thì xin file về ICC profile của máy in và loại giấy.

Š Bước 2: Dùng Proof Colors để giả lập ảnh in ra ứng với loại máy và giấy đã chọn để hình dung ra bức ảnh sau khi in.

Š Bước 3: Chỉnh sửa Hue/Saturation để bù lại phần bị mất sao cho gần giống với ảnh gốc.

Š Bước 4: Convert file gốc qua Working space của máy in (hoặc sRGB) và giao file cho Lab Nếu được thì cung cấp cho Lab một bức ảnh khổ nhỏ để tham chiếu.

Š Bước 5: Dặn Lab càng ít can thiệp càng tốt.

57

Š Bước 1: Convert file gốc qua Working space của máy in

(th ờ là RGB)

(thường là sRGB)

cho gần giống với ảnh gốc.

bức ảnh khổ nhỏ để tham chiếu.

58

Š 1: File bị chuyển Working space: sRGB Ù AdobeRGB

RGB > Ad b RGB Ả h ẽ iữ ê

ƒ sRGB => AdobeRGB: Ảnh sẽ giữ nguyên

ƒ AdobeRGB => sRGB: Ảnh sẽ trở nên nhạt hơn

Š 2: Khai báo Color Management của máy in

ƒ Photoshop manages colors: là trường hợp lý tưởng

ƒ Printer manages colors: sẽ nguy hiểm nếu Lab tác động nhiều lên ảnh gốc

Rất khó dự đoán được kết quả in nếu không biết được cách khai báo

thường dùng ở Lab.

59

ICC của máy in

Chuyển đổi màu từ Adobe RGB

sang CMYK của máy in một cách

chính xác nhất.

60

space của Lab (nếu biết)

61