Про вимірювальні інструменти для калібрування і профілювання

Вступ

Про вимірювальні інструменти для калібрування і профілювання.

На даний момент в наявності є такі вимірювальні прилади X-Rite:
i1 Display Pro; ColorMunki Photo; i1 Pro; i1 Pro 2.

i1 Display Pro - колориметр X-Rite.
Виготовляється з 2011 року і до теперішнього часу (зараз продається під назвою ColorChecker Display Pro).
Існує ще така версія i1 Display Pro Plus (зараз продається під назвою ColorChecker Display Plus).

Існує дещо спрощений аналог: ColorMunki Display (пізніше перейменований
на i1 Display Studio, пізніше перейменований на ColorChecker Display).
Різниця між i1 Display Pro та ColorMunki Display.

ColorMunki Photo - спектрофотометр X-Rite.
Аналог: ColorMunki Design.
Крок спектральних замірів 10 нанометрів (3.5nm physical sampling interval and 10nm optical resolution).
Виготовлявся з 2008 року до 2019 року включно.
Сучасна версія, яку випустили на заміну: i1 Studio (зараз продається під назвою ColorChecker Studio).

i1 Pro - морально застарілий спектрофотометр GretagMacbeth / X-Rite.
Крок спектральних замірів 10 нанометрів (3.5nm physical sampling interval and 10nm optical resolution).
Існували такі ревізії: "А", "В", "D".
i1 Pro виготовлявся з 2001 року до 2012 року.

Нові версії, які замінили i1 Pro:
i1 Pro 2 (i1 Basic Pro 2 , i1 Photo Pro 2 , i1 Publish Pro 2) - виготовлялися з 2012 року до 2020 року включно.

i1 Pro 3 Plus (i1 Basic Pro 3 Plus, i1 Photo Pro 3 Plus, i1 Publish Pro 3 Plus).
i1 Pro 3 (i1 Basic Pro 3 , i1 Photo Pro 3 , i1 Publish Pro 3).

Різниця між спектрофотометрами i1 Pro та i1 Pro 2:
Feature Comparison of new i1Pro 2 vs original i1Pro.

i1 Pro 2 - спектрофотометр X-Rite.
Крок спектральних замірів 10 нанометрів (3.5nm physical sampling interval and 10nm optical resolution).
Існують такі комплекти на базі сучасного спектрофотометра i1 Pro 2:
i1 Basic Pro 2 , i1 Photo Pro 2 , i1 Publish Pro 2 .
Виготовлявся з 2012 року до 2020 року включно.

1. Де виготовляються колориметри і спектрофотометри X-Rite?

У 2006 році Gretag Macbeth продала свій бізнес X-Rite.
З 2006 року до 2012 року спектрофотометри Gretag Macbeth i1 Pro випускались вже під брендом X-Rite.

Спектрофотометр i1 Pro виготовлявся з 2001 року до 2012 року.

Зауваження, починаючи з 15 січня 2020року, різноманітні комплекти на базі спектрофотометра i1 Pro (i1 Basic, i1 Photo, i1 Design, i1 Proof, i1 XT) більше не підтримується в сучасних версіях X-Rite i1Profiler та в деяких інших програмах.

При встановленні i1Profiler повідомляється:
"Прекращена поддержка версий A-D спектрофотометра i1 Pro (i1 Pro 1).
Срок службы инструментов i1 Pro 1 истек, их обслуживание больше не осуществляется."

Спектрофотометр i1 Pro 2 виготовлявся з 2012 року до 2020 року включно.
Спектрофотометр i1 Pro 3 Plus виготовляється з 2019 року і до теперішнього часу.
Спектрофотометр i1 Pro 3 виготовляється з 2020 року і до теперішнього часу.

На спектрофотометрах X-Rite i1 Pro 2 можна знайти напис:
Assembled in China, ZH.
На спектрофотометрах X-Rite ColorMunki Photo бачимо напис:
Made in China, ZH.
На колориметрах X-Rite i1 Display Pro бачимо напис: Made in China, ZH.

2. У чому різниця між колориметром та спектрофотометром?

Колориметр містить світлофільтри та фотодіоди. Один фотодіод - для замірів частоти оновлення екрану. І три фотодіода, кожен з яких знаходиться за кольоровим світлофільтром, - для замірів колориметричних параметрів, звідси й інша назва пристрою - тристимульний колориметр (tristimulus colorimeter).
Отже, світло проходить через кольорові світлофільтри та захоплюється фотодіодами, замірюється, результат замірів обробляється для переходу до тристимульних значень CIE XYZ.

Основна перевага колориметра - його простота і не дуже висока ціна. Зауваження, світлофільтри, що використовуються в колориметрах, можуть мати не ідеальні характеристики (функції, що описують можливості світлофільтрів, можуть відрізнятися від CIE standard observer color matching functions). Але в сучасних колориметрах i1 Display Pro застосовуються спеціальні файли спектральної компенсації
Electronic Display Reference ( EDR ).

Конструкція колориметра i1 Display Pro досить вдала, з особливостей - використання internal diffuser, second aspheric lens, dichroic filters (дуже добре, що у якості світлофільтрів використовуються Dichroic filters які не знебарвлюються). Також добре, що колориметр i1 Display Pro має закриту конструкцію, що унеможливлює потрапляння всередину колориметра пилу, вологи, аерозолів. Завдяки цьому, а можливо і іншим інноваціям, вдалось досягти помітно більшої точності для колориметра i1 Display Pro.

Спектрофотометр використовується для визначення кольору шляхом заміру спектральних даних.
Для розкладання світла на спектр спектрофотометр містить голографічну дифракційну решітку, а для заміру спектру - масив фотодіодів (до 128 фотодіодів).
Крок спектральних замірів 10 нанометрів (3.5nm physical sampling interval and 10nm optical resolution).

Спектрофотометр вимірює рівень енергії кожної довжини хвилі для видимого діапазону.
Отже, на виході з спектрофотометра отримаємо спектральні дані (Spectral Power Distribution curve).
Cпектральні дані передаються програмному забезпеченню спектрофотометра. Програмне забезпечення зіставляє Spectral Power Distribution curve та CIE standard observer color matching functions (кольорові можливості людського зору описують теоретичні криві, що називаються CIE standard observer color matching functions), і обчислює тристимульні значення CIE XYZ.

Перед початком роботи спектрофотометр калібрується по спеціальній "референсній" керамічній пластинці.

Спектрофотометр чи спектрорадіометр, який термін правильний?
Загалом, якщо притримуватись загальноприйнятої термінології,
тоді спектрофотометр - це пристрій, який вимірює світло, яке відбивається від задрукованої поверхні (наприклад, від паперу),
а спектрорадіометр - це пристрій, який вимірює світло, що випромінюється якимось джерелом світла (наприклад, лампа освітлення або LCD-монітор).

Але оскільки на цьому сайті розглядаються лише універсальні вимірювальні пристрої X-Rite, що використовуються і для замірів світла, яке відбивається від задрукованої поверхні,
і для замірів світла, яке випромінює лампа чи монітор, тому для зручності будемо використовувати лише узагальнюючий термін, який для таких пристроїв визначив сам виробник X-Rite - спектрофотометр.

3. Що краще для калібрування монітора, сучасний спектрофотометр,
чи сучасний колориметр?

Колориметри і спектрофотометри мають свої переваги і недоліки.

Колориметри вартістю до 250$ згадувати не буду,
тому що за деякими параметрами вони гірші, чим i1 Display Pro.

Порівняю спектрофотометри (i1 Pro, i1 Pro 2, ColorMunki Photo) і колориметр i1 Display Pro.

Спектрофотометри (i1 Pro, i1 Pro 2, ColorMunki Photo) мають низьку чутливість в тінях і працюють суттєво повільніше, чим колориметр i1 Display Pro.

З іншого боку, колориметр i1 Display Pro може бути менш точний на деяких моніторах з нетиповим спектром підсвітки.

Отже, якщо у вас є лише один прилад, можете використовувати один прилад (пам'ятаючи про вищезгадані недоліки).

Але якщо у вас є два прилади, колориметр i1 Display Pro та спектрофотометр (i1 Pro або i1 Pro 2, або ColorMunki Photo) тоді можна спробувати об'єднати зусилля двох приладів і таким чином отримати максимум: швидкість, точність в тінях, точність для моніторів з нетиповим спектром підсвітки.

При цьому спектрофотометр використовується лише як еталон і виконує замір 4 кольорів. Далі замір 4 кольорів виконує колориметр, далі для колориметра створюється спеціальний файл-поправка. І далі, при калібровці, заміри сотень кольорів виконує лише колориметр.

Наприклад, використовувати комплекс:
спектрофотометр i1 Pro 2 або спектрофотометр ColorMunki Photo + колориметр i1 Display Pro.

Результат калібрування спектрофотометром ColorMunki Photo буде майже такий самий, як і спектрофотометром i1 Pro 2.
Крок спектральних замірів однаковий і для i1 Pro 2, і для ColorMunki Photo:
10 нанометрів (3.5nm physical sampling interval and 10nm optical resolution).

4. Термін використання колориметра, спектрофотометра

Інформацію про офіційну гарантію від виробника, про досвід користування, про те, чому може зіпсуватися колориметр або спектрофотометр, про точність колориметрів і спектрофотометрів дивіться на сторінці:
"Термін використання колориметра, спектрофотометра".

5. Стандарти калібрування вимірювальних пристроїв,
GMDI, XRGA, який краще?

Докладніше про ці стандарти можна прочитати на сторінці:
"X-Rite Graphic Arts Standard".

Якщо коротко.
Раніше вимірювальні пристрої GretagMacbeth та X-Rite показували систематичні відмінності на одному й тому ж зразку.
Максимальна різниця між замірами деяких інструментів GretagMacbeth
та X-Rite сягала 2,94 DeltaE(CIE1976). Для інших інструментів GretagMacbeth та X-Rite максимальна різниця між замірами трошки менша, від 2,14 до 2,89 DeltaE(CIE1976).

Така різниця - наслідок використання різних стандартів калібровки вимірювальних пристроїв від GretagMacbeth та X-Rite.
GMDI - старий стандарт, розроблений GretagMacbeth.
XRGA (X-Rite Standard for Graphic Arts) - сучасний стандарт,
розроблений X-Rite у 2010році.

X-Rite розробила набір пропрієтарних матриць для міжмодельного узгодження, які теоретично дозволяють узгоджувати заміри, які виконувались різними моделями інструментів від GretagMacbeth та X-Rite. Але навіть після такого узгодження залишається різниця близько 1,63 DeltaE(CIE1976) між інструментами GretagMacbeth каліброваними за стандартом GMDI та інструментами X-Rite, каліброваними за стандартом XRGA.

Тому, все одно залишиться якась різниця між інструментами GretagMacbeth та X-Rite при використанні як в старих програмах (коли нові інструменти використовуються в режимі сумісності з GMDI), так і в нових програмах (коли заміри старих інструментів будуть конвертуватися в XRGA).

Деякі морально застарілі спектрофотометри, які відповідали стандарту GMDI (GretagMacbeth):
- i1 Pro, SpectroEye, Spectrolino.

Деякі сучасні спектрофотометри, які відповідають стандарту XRGA (X-Rite):
- i1 Pro 2, ColorMunki Photo, ColorMunki Design, i1 Studio, EasyTrax
та всі інші майбутні спектрофотометри X-Rite.

Загалом, оскільки GretagMacbeth давно не існує (у 2006 році була поглинута X-Rite),
а останні моделі спектрофотометрів з калібруванням по стандарту GMDI припинили виробляти ще в 2012році, тому можна сказати, що краще - сучасний стандарт XRGA, відповідно краще - сучасні спектрофотометри
від X-Rite з калібруванням по стандарту XRGA.

6. Яке призначення замірів за стандартами
M0 (No-Filter), M1 (D50), M2 (UVcut)?

Морально застарілі спектрофотометри i1 Pro випускались в двох модифікаціях:
- No-Filter (M0), наприклад, i1 Pro (Discontinued);
- UVcut (M2), наприклад, i1 Pro UVcut (Discontinued).
Відповідно:
- якщо у вашого спектрофотометра модифікація No-Filter (M0), тоді можна робити заміри лише за одним стандартом: M0 (ISO 13655-2009) Tungsten (No-Filter);
- якщо у вашого спектрофотометра модифікація UVcut (M2), тоді можна робити заміри лише за одним стандартом: M2 (ISO 13655-2009) UV excluded (UVcut).

В залежності від задач, широко застосовувались обидві модифікації.
Джерело: ISO 12647-2:2013.

Водночас, обидві модифікації були не ідеальними і мали свої недоліки.
Джерело: Optical Brightener Compensation (OBC).

Додаткову інформацію про те, чи потрібно використовувати UV filter, можна знайти на сторінці:
Do I need a UV filter?

Сучасний спектрофотометр i1 Pro 2 дозволяє виконувати заміри одразу за трьома стандартами
Measurement Illumination Conditions (але лише при замірах на таких поверхнях, як папір, тобто поверхнях, які не випромінюють світло):
M0 (ISO 13655-2009) Tungsten (No-Filter),
M1 (ISO 13655-2009) D50,
M2 (ISO 13655-2009) UV excluded (UVcut).
Такі заміри i1 Pro 2, як M0 (No-Filter) та M2 (UVcut), використовуються для розрахунку
Optical Brightener Compensation (OBC).
Такий замір i1 Pro 2, як M1 (ISO 13655-2009) D50, прописаний в новому міжнародному стандарті офсетного друку ISO 12647-2:2013.

Сучасні спектрофотометри ColorMunki Photo, ColorMunki Design, i1 Studio дозволяють виконувати заміри за одним стандартом:
M2 (ISO 13655-2009) UV excluded (UVcut).

7. Огляди колориметрів та спектрофотометрів

Колориметр i1 Display Pro,
спектрофотометр ColorMunki Photo,
спектрофотометр i1 Pro,
спектрофотометр i1 Pro 2.


Теги:
спектрофотометр (spectrophotometer), i1 Pro, i1 Pro 2, ColorMunki Photo,
колориметр (colorimeter), i1 Display Pro, GretagMacbeth, X-Rite.
Про вимірювальні інструменти для калібрування і профілювання.