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Scanner-Kalibrierung und Farbverwaltung

Nachdem ich bereits all meine (und zahlreicher anderer Leute) Monitore mit einem ColorHug-Colorimeter kalibriert hatte, wollte ich auch für das Einscannen und Bearbeiten der Dias einen komplett farbverwalteten Workflow aufsetzen. Daher war die Kalibrierung auch des Scanners ein Muss -- und zwar unter Zuhilfenahme eines so genannten IT8-Targets. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um ein Dia mit zahlreichen Feldern mit genau definiertem Farbwert. Nachdem ich einige sehr positive Berichte gelesen hatte, habe ich einen Satz IT8-Targets für verschiedene Filmtypen bei Wolf Faust geordert, einem Hersteller, der seine Niederlassung in meiner Heimatstadt Frankfurt hat. Und es hat sich absolut gelohnt, wie der Vergleich der Bilder unten zeigt:

Scan unter Verwendung des im Scanner eingebauten Original-Profils
Scan unter Verwendung des im Scanner eingebauten Original-Profils
Scan nach Kalibrierung von VueScan mit einem IT8-Target für (ältere) Fuji-Filme.
Scan nach Kalibrierung von VueScan mit einem IT8-Target für (ältere) Fuji-Filme.
Scan nach Anwendung eines vom gleichen IT8-Target mit Argyll erstellten LUT-Profils.
Scan nach Anwendung eines vom gleichen IT8-Target mit Argyll erstellten LUT-Profils.

Mein Irrtum Nr. 1

Die eigentliche Kalibrierung wurde genau so vorgenommen, wie im VueScan-Handbuch beschreiben, wobei ein IT8-Target für "alte" (d. h. vor ca. 2003) Fuji-Diafilme verwendet wurde.

Falls Sie mit den VueScan Ergebnissen nach dem Profilieren zufrieden sind, brauchen Sie nicht weiter zu lesen. Falls Sie aber etwas Zeit in mehr Qualität investieren wollen:

Die Qualitätsunterschiede zwischen Scanner-Profilern kann gerade bei Dias besonders groß sein. Es gibt bei den Scanner ICC Profilen im wesentlich zwei unterschiedliche Arten von Profilen: Matrix- oder 3D-LUT-basiert. 3D-LUT-Profile erkennt man an der deutlich größeren Dateigröße. 3D-LUT-Profile erlauben eine differenziertere Farbkorrektur als Matrix Profile.

Wenn Sie mit der Qualität von VueScan nicht zufrieden sind, empfehle ich mal einen Blick auf einen anderen Profiler. Zum Beispiel auf den kostenlosen CoCa Profiler (für MacOS: Rough Profiler http://www.jpereira.net/roughprofiler): http://www.dohm.com.au/coca/index.html

Achtung: Es empfiehlt sich die CoCa-Standardoption zu ändern und ein 3D-CLUT/Lab-Profil von maximaler Qualität anstatt eines Matrix-Profil zu generieren.

Da VueScan nur Matrix-Profile erzeugen/verarbeiten kann, müssen 3D-LUT-basierte Profile nach dem Scannen mit VueScan auf die Scandateien in einem separaten Arbeitsschritt angewendet werden (z.B. mit PhotoShop). Einmal als PhotoShop-Aktion gespeichert, kann man Farbprofilierung und die Kontrastanhebung in einem Rutsch auf ganze Verzeichnisse voller Scandateien anwenden.

...und die Konsequenz daraus:

Gesagt, getan -- nachdem ich herausgefunden hatte, dass das erwähnte CoCa lediglich ein grafisches Front-End für das Argyll-Color-Management-System darstellt, ging ich an das erstellen von Shell-Skripten zur

  • automatischen Erstellung von (Matrix- und LUT-)Profilen aus Raw-Scans von IT8-Targets und
  • automatischen Einbettung (noch nicht: Anwendung!) der erzeugten Profile in die Raw-Dateien der Dias.

Das Ergebnis meiner Bemühungen sind die Skripte mkiccprof und seticcprof, zu finden in meinem GitLab-Repository unter https://gitlab.com/tcrass/scantools.

Achtung: In libtiff5 Version 4.0.3 (und möglicherweise anderen Versionen) findet sich ein Bug, der beim Speichern komprimierter TIFFs eine korrupte Datei zur Folge hat; betroffen ist z. B. Debian Jessie! Zumindest ab Version 4.0.5 scheint der Fehler behoben zu sein, so dass das Problem in Debian Stretch nicht mehr auftritt.

Profil-Vergleich

Berechnungsaufwand

Argyll vermag aus Kalibrierungsdaten sowohl Matrix-Profile zu erstellen als auch Profile, die eine sog. Look-Up-Table (LUT) enthalten. Während Matrix-Profile die Konvertierung der gemessenen RGB-Werte in "wahre" (d. h. L*a*b*-) Farben lediglich linear annähern, vermögen LUT-Profile auch nicht-lineare Zusammenhänge gut zu modellieren.

Für jeden dieser Profil-Typen stellt Argyll verschiedene Qualitätsstufen für deren Berechnung aus Kalibrierungsdaten zur Verfügung -- von low über medium und high bis hin zu ultra.

Hier ein Vergleich:

Scan nach Anwendung eines Matrix-Profils der Qualitätsstufe "low"
Scan nach Anwendung eines Matrix-Profils der Qualitätsstufe "low"
Scan nach Anwendung eines LUT-Profils der Qualitätsstufe "low"
Scan nach Anwendung eines LUT-Profils der Qualitätsstufe "low"
Scan nach Anwendung eines Matrix-Profils der Qualitätsstufe "ultra"
Scan nach Anwendung eines Matrix-Profils der Qualitätsstufe "ultra"
Scan nach Anwendung eines LUT-Profils der Qualitätsstufe "ultra"
Scan nach Anwendung eines LUT-Profils der Qualitätsstufe "ultra"

Rein visuell scheinen die Unterschiede gar nicht so groß zu sein -- aber lassen wir die Zahlen sprechen:

Abweichung Matrix LUT
Qualitätsstufe Maximal Mittelwert Quadr. Mittel Maximal Mittelwert Quadr. Mittel
low 16,93 2,63 3,69 19,64 2,30 4,28
medium 16,78 2,60 3,64 15,93 1,26 2,90
high 16,84 2,60 3,64 6,16 0,37 0,84
ultra 16,91 2,59 3,63 3,28 0,25 0,45

Während bei Matrix-Profilen mit steigender Qualitätsstufe kaum eine Verbessrung zu beobachten ist, nimmt die Genauigkeit der LUT-Profile dramatisch zu und liegt bei ultra-Qualität um eine glatte Größenordnung über der des entsprechenden Matrix-Profils!

Jetzt auch in 3D!

Unter Verwendung des displaycal-vrml-Tools aus dem DisplayCAL-Projekt sowie ein wenig JavaScript konnte ich auch 3D-Darstellungen der durch verschiedene Profile beschriebenen Gamuts erzeugen. Formeln zur Farbraum-Konvertierung habe ich der Mathematik-Seite von Bruce Lindblooms Homepage entnommen, die Koordinaten für das "Hufeisen" im xyY-Plot stammen direkt von CIE.

Vergleich LUT-Profil (flächig) vs. Matrix-Profil (Drahtgitter), beide in "Ultra"-Qualität

Es scheint, dass das Matrix-Profil einen größeren Anteil an helleren Farben abdeckt, das LUT-Profil hingegen sowohl den Grün- als auch den Purpurbereich besser repräsentiert. Allerdings ist die Wiedergabetreue des Matrix-Profils mit Vorsicht zu genießen, wie aus obiger Tabelle ersichtlich!