Evaluierung von LCD-Monitoren

Transcription

Untersuchung aktueller Softproof-Lösungen
Evaluierung von LCD-Monitoren
Frank Spangenberg
4. Vaihinger Praxisdialog 15.05.2006
Vortrag
4. Vaihinger Praxisdialog –
„Softproof und LCD-Monitore“
15.05.2006
Frank Spangenberg
Druck- und Medientechnologie, Semester 6
[email protected]
http://www.frank-spangenberg.de
Frank Spangenberg „Untersuchung aktueller Softproof-Lösungen: Evaluierung von LCD-Monitoren“ | 4. Vaihinger Praxisdialog 15.05.2006
II
Gliederung
• Einführung
• Der Monitor
• Monitortest
• Aussichten
III
Einführung
IV
Einführung
Projekt
Im Rahmen von „15209 Technologisches
Praktikum Farbe und Bild“ (Wintersemester
Teilnehmer
• Frank Spangenberg
2005/2006)
• Alexander Sperling
Betreuer
• Birgit Sutor
• Prof. Ronald Schaul
• Sebastian Vorländer
• Eva Maria Löffler
• Tobias Rausch
1
Einführung
Projekt
Aufgabenstellung
• Evaluierung aktueller LCD-Monitore, SoftproofWorkflows und Umgebungseinflüsse
• Untersuchung aktueller Softproof-Lösungen
auf Reproduzierbarkeit von Druckbedingungen
nach ISO 12647-2
2
Der Monitor
3
Der Monitor
Flüssigkristallbildschirm
„Ein Flüssigkristallbildschirm (englisch
liquid crystal display, kurz LCD), ist ein
Bildschirm, bei dem spezielle Flüssigkristalle
zur Bilddarstellung genutzt werden, die die
Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen
können. Die meist als TFT-Bildschirm
bezeichneten Geräte stellen die zurzeit
dominante Flachbildschirm-Technologie
dar.“ (Wikipedia)
http://www.plasma.com
4
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Panel-Typ
Farbraum
Der Alleskönner?
Bunt ist nicht genug – die Anwendung zählt!
• S-IPS-Panel bietet zurzeit den besten
• Mehrfarbsysteme, hochpigmentierte
Kompromiss zwischen Darstellungsqualität
Farben, Papierklasse 1–5 nach ISO 12647-2,
(Farbe, Kontrast, Homogenität),
Zeitungsdruck nach ISO 12647-3, Layout
Blickwinkelabhängigkeit und Reaktionszeit
• Abwandlungen z.B. SA-IPS (NEC)
• Aktuelle Zielsetzung: Adobe RGB 1998
(Akzeptanz von eciRGB?)
5
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Bildgröße/Auflösungsvermögen
Reaktionszeit
Behalten Sie den Überblick!
Spielen Sie während der Arbeit?
» ab 21" (1600 × 1200 Pixel) für
A4-Doppelseite oder A3-Seite
Ansteuerung
Analog war gestern!
• Digital per DVI (Digital Visual Interface)
» Unterschiede in ansteuerbarer Pixelanzahl
(single link, dual link)
6
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Kalibrierung
Pixelfehler
Gut ist nicht gut genug!
Ein Fehler ist einer zuviel!
• Helligkeit, Kontrast, Farbtemperatur, Gamma
• Pixelfehlerklassen (I–IV) nach ISO 13406-2
• Hardwarekalibrierung: mindestens 10 bit
• Standard: Pixelfehlerklasse II
Look-Up-Table pro Farbkanal
• Softwarekalibrierung: über die Grafikkarte,
meist nur 8 bit Rechengenauigkeit
» 21 Zoll (1600 × 1200 Pixel) maximal
3 Pixel dauerhaft leuchtend, 3 Pixel
dauerhaft dunkel, 9 Subpixel defekt
» Für die Berechnung von Zwischenwerten
sind mehr als 8 bit notwendig!
» Werksvoreinstellung müssen nicht
stimmen…
7
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Blickwinkel
Wer guckt mit?
» Je größer das Display, desto größer der
Betrachtungswinkel!
» Alles klar? Probieren geht über Studieren!
• S-IPS-Displays besitzen einen Blickwinkel
bis circa 178° (horizontal, vertikal) bei 10:1
Kontrastverhältnis
• Beispiel 170°: „Betrachter, die in einem
Winkel von 85 Grad neben, über oder
unter dem Display stehen, haben mit
keinen gravierenden Kontrast- oder
Farbveränderungen zu rechnen.“
(Quelle: PRAD.de – Die TFT Experten)
8
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Leuchtdichte
Kontrast
Es werde Licht…
Die Farben müssen „knallen“…
• Herstellerangabe: maximale
• Herstellerangabe: Helligkeitsunterschied von
Strahlungsleistung („Helligkeit“) pro Fläche in
weißem zu schwarzem Bildpunkt (z.B. 500:1)
Candela pro Quadratmeter (cd/m²)
» Und was ist mit Pink, Türkis und Ocker?
Je höher desto besser?!
» Kurze Lebensdauer der
Hintergrundbeleuchtung!
» Wollen Sie auch Schwarz darstellen?
9
Der Monitor
Leistungsmerkmale
Zubehör
• Streulichtschutzhaube
• Bildschirmmenü (OSD, Sprachen,
• Anschluss-, Verbindungskabel (DVI, USB)
Funktionsumfang)
• Garantie
• Ergonomie (Reflexionsarme Oberfläche,
Verstellmöglichkeiten, Zertifikate)
• Software (Treiber, Kalibrierung/Profilierung,
Systemvoraussetzungen)
• Messgerät (Dreibereichsmessgerät,
Spektralfotometer)
10
Der Monitor
Normen
Druckbedingungen (ISO 12647)
• Papierklassen
• Primärfarben
• Druckparameter
» Grundlagen für Farbprofile
(z.B. ISOcoated)
Softproof (ISO 12646)
• Toleranzwerte
» Aktuell Überarbeitung in Bezug auf
LCD-Monitore (ISO/CD 12646:2005)
Abmusterungsbedingungen (ISO 3664)
• Detaillierte Beschreibung der
Abmusterungsbedingungen
» Abmusterungsbedingung P2 für Vergleich
Softproof und Hardproof
• Vorgaben für Monitoreinstellungen und
Abmusterungsbedingungen
11
Der Monitor
Kalibrierung
Vorbereitungen
Farbtemperatur
• Monitor auf Werkseinstellungen
• Beispiel: 5000 Kelvin (D50, ± 200 Kelvin)
zurücksetzen
• Aufwärmzeit (30–60 Minuten)
• Umgebungsbedingung herstellen
(z.B. D50, maximal 32 Lux)
» Abhängig von Arbeitsfarbraum (hier
eciRGB) und Abmusterungsbedingung
Gamma
• Beispiel: 1.8
» Abhängig vom Arbeitsfarbraum
(hier eciRGB)
12
Der Monitor
Kalibrierung
Leuchtdichte
• Beispiel: 160 cd/m²
» Abhängig von der Abmusterungsbedingung
(z.B. P2: 500 Lux Beleuchtungsstärke
Abmusterungskabine)
» Laut ISO/CD 12646:2005 so hoch wie möglich,
mindestens 80 cd/m² besser 160 cd/m²
» Herstellervorgabe sollte nicht überschritten
werden (Kompromiss zwischen Helligkeit und
„Lebensdauer“)
13
Der Monitor
Profilierung
Profilart
Chromatische Adaption
• Matrixprofil
• Nur bei abweichender Farbtemperatur zur
» Tabellenprofile (LUT) können besseres
Abmusterungsbedingung notwendig
Ergebnis liefern (z.B. bei nichtlinearem
Verhalten)
» Adobe Photoshop hat Probleme mit
Tabellenprofilen (Streifenbildung)
Schwarzpunkt
• Beispiel: 1,6 cd/m²
» Kleiner als 1% der Leuchtdichte
(ISO/CD 12646:2005)
14
Monitortest
15
Monitortest
Apple Cinema Display 20-inch Widescreen
• 20 Zoll (16:10, 1680 × 1050 Pixel)
• Softwarekalibrierung
• Nur Helligkeitseinstellung am Monitor
möglich (sehr „schwammig“)
• Circa 700 Euro
16
Monitortest
EIZO CG210-K
• 21,3 Zoll (1600 × 1200 Pixel)
• Hardwarekalibrierung
• Circa 2000 Euro
17
Monitortest
EIZO CG220-K
• 22,2 Zoll (16:10, 1920 × 1200 Pixel)
• Circa 3600 Euro
18
Monitortest
NEC SpectraView Reference 21
• 21,3 Zoll (1600 × 1200 Pixel)
• LED-Hintergrundbeleuchtung
• Circa 5200 Euro
19
Monitortest
Quato Intelli Color 213
• 21,3 Zoll (1600 × 1200 Pixel)
• Softwarekalibrierung
• Werksvoreinstellungen Kalibrierung
• Circa 1700 Euro
20
Monitortest
Quato Intelli Proof 213
• 21,3 Zoll (1600 × 1200 Pixel)
• Circa 1900 Euro
21
Monitortest
Ergebnisse
Allgemein
Software
• Messungen wurden mit dem GretagMacbeth
• Wird kostenlos mitgeliefert
Eye-One Display 2 (Dreibereichsmessgerät)
(Eigenentwicklungen oder BasICColor-
durchgeführt
Version von Color Solutions Software)
• Auswertung erfolgte größtenteils mit dem
Ugra Display Analysis and Certification Tool
• Unterschiedlichste Leistungsumfang
(Schwarzpunkt, Profilart, Validierung)
(außer Homogenität, Auflösungsvermögen)
• Profilierungsvorgang circa 3 bis 15 Minuten
• Proprietäre Schnittstellen
Hardwarekalibrierung
22
Monitortest
Ergebnisse
Farbtemperatur
• Schwankungen: -30 K, +60 K
» 0,3 bis 1 ΔE*ab
Schwarzpunkt
• 0,4 bis 1 cd/m²
23
Monitortest
Graubalance
ΔC* < 0,5
ΔC* < 1
ΔC* < 2
EIZO CG220-K
Apple Cinema Display 20" WS
EIZO CG210-K
• Grundlage: 20 Graustufen von 0–100
Luminanzstufen in 5% Schritten
» ΔC* von 2 ist als Farbstich gut erkennbar!
%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
24
Monitortest
Profilqualität
Mittelwert ΔE*ab < 1
Mittelwert ΔE*ab < 1,5 Mittelwert ΔE*ab < 2
Apple Cinema Display 20" WS Quato Intelli Color 213
EIZO CG220-K
EIZO CG210-K
NEC SpectraView
Reference 21
• Grundlage: 35 Messfelder aus Primär-, Sekundär- und
Tertiärfarben als Voll-, Mittel- und Mischtönen
• Vorgaben: Mittelwert ΔE*ab < 5 (besser < 2)
RGB
0 0 0
0 0 128
0 0 255
0 128 0
0 128 128
0 170 255
0 255 0
0 255 170
0 255 255
85 85 85
128 0 0
128 0 128
128 128 0
128 128 128
128 128 255
128 255 128
170 0 255
170 170 170
170 255 0
170 255 255
255 0 0
255 0 170
255 0 255
255 128 128
255 170 0
255 170 255
255 255 0
255 255 170
255 255 255
170 85 85
85 170 85
85 85 170
85 170 170
170 85 170
170 170 85
25
Monitortest
Profilqualität
Maximalwert ΔE*ab > 3
Maximalwert ΔE*ab > 5
Maximalwert ΔE*ab < 10
EIZO CG220-K
EIZO CG210-K
• Vorgaben: Maximalwert ΔE*ab < 10 (besser < 3)
» Maximalwert häufig bei RGB 128/0/0
» Meist abhängig von der Profilierungssoftware
26
Monitortest
Homogenität
Kein Abweichungen
ΔY*ab > 5%
ΔY*ab > 10%
Apple Cinema Display 20" WS (1) EIZO CG220-K (2)
EIZO CG210-K (1)
Quato Intelli Color 213 (2)
EIZO CG220-K (3)
Quato Intelli Proof 213 (2)
Quato Intelli Color 213 (3)
Quato Intelli Proof 213 (3)
• Grundlage: prozentuale Abweichung von der Mitte
» Systematik bei mehr als 2 abweichenden Feldern
(links, unten)
» Alle farbliche Abweichungen innerhalb der Norm
(ISO/CD 12646:2005)
27
Monitortest
C D E F G
Auflösungsvermögen
• 0,250 mm bis 0,271 mm
» Korrekte Darstellung erst ab
B
C D E F G
B
A
ganzzahligem Vielfachen möglich
A
» Die ominöse Haarlinie: circa 0,01 mm
C D E F G
A
A
C D E F G
A
B
C D E F G
A
A
C D E F G
A
B
C D E F G
A
A
B
C D E F G
A
B
C D E F G
A
C D E F G
B
C D E F G
C D E F G
B
B
A
B
A
C D E F G
A
B
C D E F G
C D E F G
B
B
B
B
B
B
B
C D E F G
C D E F G
A
C D E F G
A
A
B
B
B
C D E F G
B
C D E F G
A
A
A
A
A
A
B
C D E F G
C D E F G
B
B
B
A
C D E F G
C D E F G
B
B
A
C D E F G
C D E F G
C D E F G
B
A
B
B
C D E F G
A
B
A
A
C D E F G
A
C D E F G
A
C D E F G
C D E F G
C D E F G
B
B
C D E F G
A
A
C D E F G
B
C D E F G
C D E F G
A
C D E F G
B
B
B
B
B
C D E F G
A
A
A
A
A
C D E F G
28
Monitortest
Farbraum
Monitor
Mittelwert ΔE*ab
Volumen
Anwendung
2,6
94%
2
EIZO CG210-K
2,9
92%
2
EIZO CG220-K
1,6
100%
1
1,7
100%
1
2,5
91%
2
3,0
91%
2
• Grundlage: 46 Messfelder des Medienkeil 2.0
• Anwendung 1: Mehrfarbsysteme, hochpigmentierte Farben, Anwendung 2
• Anwendung 2: Papierklasse 1–5 nach ISO 12647-2, Zeitungsdruck nach ISO 12647-3, Layout
29
Monitortest
Farbraum
7.1
11.2
12.1
ôôôôôôôôô
ôôôôôôôôô
ôôôôôôôôô
p
p
p
1.1
16.2
16.1
ôôôôôôô
ôôôôôôô
ôôôôôôô
p
p
p
15.2
7.2
ôôôôôôô
ôôôôôôôô
p
p
Problemzonen
• Volumen < 100%
• ΔE*ab ≥ 5 bis > 10
• Angaben:
MK-Feld, L*a*b*, ΔE*ab
30
Monitortest
Farbraum-Vergleich
Die folgenden VRML-3D-Modelle wurden mit
Hilfe von ICCView.de erstellt. Erstgenannte
• EIZO CG220-K
• NEC SpectraView Reference 21
Farbräume sind als Gittermodell dargestellt.
• Quato Intelli Color 213
Arbeitsfarbraum und ISOcoated
• Quato Intelli Proof 213
• Adobe RGB 1998 und ISOcoated
Monitor und Arbeitsfarbraum
• eciRGB V1.0 und ISOcoated
• EIZO CG220-K
• Adobe RGB 1998 und eciRGB V1.0
• NEC SpectraView Reference 21
Monitor und ISOcoated
mit eciRGB V1.0 und Adobe RGB 1998
• Apple Cinema Display 20-inch Widescreen
• NEC SpectraView Reference 21 und
• EIZO CG210-K
EIZO CG220-K
31
Monitortest
Fazit
Probleme
Möglichkeiten
• Graubalance
• 2 Monitore bieten Darstellung für
• Homogenität
• Abhängigkeit von Messgerät (Modell, Art)
Mehrfarbsysteme, hochpigmentierte Farben
• 4 Monitore bieten eingeschränkte
Darstellung bis zur Druckbedingung
Papierklasse 1/2 nach ISO 12647-2
(ISOcoated)
32
Aussichten
33
Aussichten
Kurzfristig
Langfristig
• Optimierung der Hintergrundbeleuchtung in
• Displays ohne Hintergrundbeleuchtung und
Bezug auf Homogenität und Farbraumgröße
Blickwinkelabhängigkeit, z.B. OLED (Organic
z.B. durch PLANON (lange Lebensdauer,
Light Emitting Diode), FED (Field Emission
Stabilität, keine Aufwärmzeit), LED (direkte
Display
Steuerung)
• „Medienneutrale“ Darstellung möglich?
• Das Übliche: größer, schneller und ein
bisschen bunter
34
Informativ
Präsentationen und Aufzeichnung
• In den nächsten Tagen verfügbar:
http://www.frank-spangenberg.de
Ausführlicher Bericht
• Demnächst verfügbar (bei Interesse
E-Mail-Adresse hinterlassen)
35
Vielen Dank
… für die Unterstützung durch Leihgaben!
• Avnet Technology Solutions GmbH (EIZO)
• CANCOM Stuttgart (Apple)
• fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V.
• Gretag-Macbeth GmbH
• JUST NORMLICHT GmbH
• NEC Display Solutions Europe GmbH
• Quato Technology GmbH
• Ugra
36

Evaluierung von LCD-Monitoren

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