Especial Calibración III

En este tercer y último capítulo, afrontamos la parte más compleja, que es la relacionada con los ajustes avanzados de color y el gamut. Con ello, cerramos un especial que a buen seguro habrá ayudado a nuestros lectores a disfrutar de la imagen en su máxima expresión.

Texto: Javier GUERRA

Para comenzar con el tercer y último capítulo de esta guía de calibración, vamos a recordar brevemente lo que hemos hecho hasta ahora. En la primera entrega, y sin otra ayuda que la de los patrones contenidos en un disco de pruebas, explicamos los ajustes básicos (brillo, contraste, saturación, nitidez, etc.) necesarios para sentar las bases de una calibración avanzada. El mes pasado, a lo largo del segundo episodio, explicamos los conceptos y la forma de ajuste de la crítica escala de grises y la corrección gamma. Para cumplimentar esta tarea ya fue necesario el uso de un par de herramientas adicionales. De una parte, un colorímetro encargado de recoger las señales provenientes del dispositivo de visualización y, por otro lado, un programa informático capaz de interpretar estas señales y mostrarnos en pantalla el resultado de nuestros ajustes.

Hemos dejado para el final un ajuste relacionado de nuevo con el color. De hecho, podemos denominarlo como Gestión de Color Avanzada, y cuando busquemos información sobre el mismo es muy probable que la encontremos bajo las siglas de su denominación en inglés, CMS (Colour Management System).

En los últimos tiempos, cada vez encontramos un mayor número de visualizadores que incorporan esta función dentro de su menú de usuario, pero si nos atenemos a los poquísimos aparatos capaces de gestionarlo hasta ahora podríamos pensar en que se trata de un ajuste complementario sin demasiada influencia en el resultado final de la imagen. Nada más lejos de la realidad. Gracias a esta Gestión de Color Avanzada, vamos a situar dentro del diagrama CIE que explicamos en el capítulo anterior los puntos exactos dentro del eje de coordenadas de los colores primarios (rojo, verde y azul) y secundarios (amarillo, cyan y magenta).

Cuando hablábamos del ajuste del decodificador de color y de los parámetros de saturación y tinte, explicábamos que en este decodificador se realizaba la conversión de las señales contenidas en nuestros discos (YCbCr) a las que puede reproducir nuestro display (RGB) atendiendo a la norma de vídeo en la que estaban codificadas. Cuando nos referimos a señales de vídeo estándar -SD- se utiliza la fórmula conocida como ITU-R Rec.BT.601-5, que abreviamos como REC 601. Si la información está contenida en Alta Definición -HD- se utiliza la fórmula ITU-R REC.BT.709-4, que abreviamos como REC709. He querido recordar este apartado porque, debido a la similitud de los nombres, existe numerosa confusión entre este ajuste de la decodificación del color y la información de la que les vamos a hablar a continuación, en la que es muy común encontrar la nomenclatura REC-709 pero que no tiene nada que ver con lo anteriormente descrito.

GAMUT DE COLOR

La imagen en color obtenida en cualquier dispositivo de visualización está formada por la superposición de los tres colores primarios rojo, verde y azul, que una vez combinados nos permiten obtener los diferentes tipos de blanco. Modulando cada uno de estos primarios se obtienen todos los colores intermedios que se encuentran entre ellos y que forman un triángulo colorimétrico conocido como gamut. Este gamut está regido por tanto por la posición de los tres colores primarios dentro del eje de coordenadas -Diagrama CIE- y por el punto de blanco D65 que se forma cuando tenemos idéntico aporte de los tres colores y que se encuentra en el centro del triángulo. En el mundo audiovisual existen cuatro normas distintas de gamut de color. En principio, la que tiene que ver con el cine electrónico no tiene demasiada importancia para nuestro propósito, así que nos quedaremos con las tres normas de vídeo que debemos tener en cuenta a la hora de ajustar un visualizador.



- EBU -norma europea- (de su verdadero nombre EBU Tech. 3213).

- SMPTE-C -norma estadounidense- (de su verdadero nombre SMPTE RP 145).

- HDTV -norma para Alta Definición- (proveniente de la norma REC-709 establecida en 1990 y que es la causante de la confusión anteriormente descrita). Para evitar esta confusión, al hablar de gamut de color nosotros nos referiremos a ella como norma HDTV.



Estas tres normas vienen marcadas por los distintos valores de coordenadas xyY que podemos obtener sobre el diagrama CIE. Recordemos que, además de las dos dimensiones x e y que ocupan sobre el diagrama cualquiera de los primarios, existe una tercera dimensión del color que sería perpendicular y hacia arriba sobre el diagrama CIE, y que acostumbramos a denominar Y (mayúscula), que va a marcar la luminancia de cada uno de los colores respecto del blanco. Quiero otorgar la máxima importancia al crucial asunto de qué tipo de gamut escoger en función del origen de las imágenes. Por una parte, a alguien se le podría ocurrir la idea de escoger el triángulo más amplio posible aplicando la teoría del aforismo latino Ad maiori ad minus -quien puede lo más puede lo menos-. Craso error. Cada norma ha de cumplirse escrupulosamente, porque de lo contrario el resultado en pantalla quedará completamente desnaturalizado. Una buena muestra de lo que puede ocurrir con una imagen sobresaturada con un gamut mucho mayor del que realmente corresponde la podemos encontrar en el siguiente ejemplo.







Precisamente, los tonos de piel van a ser uno de nuestros aliados para ayudarnos a comprobar cómo de mal está calibrado nuestro visualizador. Es bueno no dejarse llevar por el color de las imágenes que nos quieren vender algunos fabricantes y fijarnos mejor en nuestro auténtico tono de piel. De esta forma, podremos comprobar que no alcanzamos jamás ese tono anaranjado que a ojos inexpertos resulta tan llamativo. Mire a los que le rodean y se dará cuenta de que nadie luce un color tan vivo. Esas mismas fotos trasladadas al diagrama de cromaticidad CIE 1931 se traducen en dos triángulos de color completamente diferentes.

En la imagen correcta, los puntos exactos obtenidos en la medición de los tres colores primarios y los tres secundarios coinciden plenamente con los puntos de referencia y construyen un gamut prácticamente idéntico al que marca el estándar. En la sobresaturada, los seis puntos de referencia quedan dentro del triángulo obtenido en la medición, formando éste un gamut muy alejado del ideal teórico, donde el predominio en saturación de rojo y, sobre todo, de verde provoca una imagen artificial que se vuelve tremendamente molesta a medida que avanza el visionado.

Por otra parte, y desde el punto de vista práctico, los términos usados para denominar los diferentes gamut pueden llevar a equívoco y hacer que relacionemos normativa europea con PAL, normativa americana con NTSC y normativa HDTV con señales en Alta definición. Como teoría, no deja de ser correcta, pero la realidad nos hace ver que las cosas no son precisamente así. Fíjense si está extendido este error, que incluso el software que estamos utilizando para realizar nuestros ajustes es incorrecto en este aspecto. Como se puede observar en la siguiente captura, dentro de la carpeta de preferencias en la pestaña de ajustes avanzados, y durante la selección del espacio de color, las opciones disponibles son: en primer lugar, PAL/SECAM, que en realidad hace referencia a la norma EBU; en segundo lugar SDTV-REC 601 (NTSC), que en verdad hace referencia a la norma SMPTE-C, y por último, HDTV-REC709, que en este caso sí está bien denominada.







Insisto en la coletilla “desde el punto de vista práctico”, porque la elección del gamut adecuado ha de realizarse siempre a tenor del proceso de masterización de las imágenes que vamos a reproducir. Los valores xy de los primarios en un monitor CRT no son ajustables y se basan en la norma de los fósforos utilizados en el tubo de imagen. Los monitores norteamericanos utilizan fósforos SMPTE-C y los europeos, fósforos EBU. Teniendo en cuenta que las tareas de postproducción se siguen realizando con monitores CRT, este detalle es el más importante a tener en cuenta a la hora de saber la norma de color utilizada en las imágenes que estamos reproduciendo. Si se trata de una película de origen USA bien en definición estándar (DVD) o en Alta Definición (Blu-ray), la monitorización de la misma durante la creación del master se habrá hecho bajo la norma SMPTE-C, y ese es el gamut que debemos escoger en nuestro visualizador para reproducirla. Si la película es de origen europeo, lo más probable es que se haya monitorizado bajo la norma EBU, independientemente de si es en Alta definición o no, y debemos escoger ese gamut para reproducirla adecuadamente. Por último, será necesario escoger el gamut HDTV-REC709 cuando tengamos la certeza de que vamos a reproducir señales en Alta Definición, masterizadas bajo esa norma, como por ejemplo, algunas de las que nos llegan a través de los canales de televisión en HD. Algunos proyectores de reputadísimos fabricantes tienen la posibilidad de escoger entre estos tres tipos de gamut en su menú de usuario para adecuar los valores del diagrama al origen de las imágenes, pero, en la mayoría de los casos, será necesario guardar en tres memorias diferentes los ajustes obtenidos tras la calibración, para ir escogiendo posteriormente entre ellos. Antes de comenzar con el proceso de ajuste y para que los más intrépidos no tengan necesidad de buscar información extra, vamos a ofrecerles los distintos valores xyY en función de la norma de vídeo escogida.



Ajuste de primarios según norma EBU

- Rojo: x:0.6400, y:0.3300, Y:0.2220

- Verde: x:0.2900, y:0.6000, Y:0.7067

- Azul: x:0.1500, y:0.0600, 0.0713

- Cyan: x:0.2197, y:0.3287, Y:0.7780

- Amarillo: x:0.4172, y:0.5018, Y:0.9287

- Magenta: x:0.3271, y:0.1576, Y:0.2933

- Punto de blanco: x:0.3127, y:0.3291, Y:1.00



Ajuste de primarios según norma SMPTE-C

- Rojo : x:0.6350, y:0.3400, Y:0.2124

- Verde : x:0.3050, y:0.5950, Y:0.701

- Azul : x:0.155, y:0.0700, Y:0.0866

- Cyan : x:0.2306, y:0.3262, Y:0.7876

- Amarillo : x:0.4209, y:0.5067, Y:0.9134

- Magenta : x:0.3144, y:0.1606, Y:0.2989

- Punto de blanco : x:0.3127, y:0.3290, Y:1.00



Ajuste de primarios según norma HDTV (REC-709)

- Rojo : x:0.6400, y:0.3300, Y:0.2126

- Verde : x:0.3000, y:0.6000, Y:0.7152

- Azul : x:0.1500, y:0.0600, Y:0.0722

- Cyan : x:0.2246, y:0.3287, Y:0.7874

- Amarillo : x:0.4193, y:0.5053, Y:0.9278

- Magenta : x:0.3209, y:0.1542, Y:0.2848

- Punto de blanco : x:0.3127, y:0.3290, Y:1.00



Como se puede comprobar, hay muy poca diferencia entre el triángulo que forma la norma EBU y la norma HDTV (REC-709) y en cambio las medidas de la norma SMPTE-C ya marcan una desviación más apreciable. Debido a estas diferencias, en el caso de que no dispongamos de suficientes memorias en nuestro display, podemos utilizar una de ellas para reproducir señales codificadas como EBU y HDTV y otra para señales codificadas como SMPTE-C.



AJUSTE DEL GAMUT DE COLOR MEDIANTE LA FUNCIÓN CMS (COLOR MANAGEMENT SYSTEM)

Para facilitar la comprensión de estos ajustes, vamos a valernos de un ejemplo realizado con el propio software HCFR que venimos usando en nuestras tareas de calibración. Para la toma de datos, y después de escoger el espacio de color adecuado, debemos lanzar una serie de patrones que nuestro colorímetro va a recoger, enviando la información obtenida a la página principal de nuestro programa. Estos patrones son obligatoriamente los de los tres primarios y los tres secundarios, a los que se les puede añadir un patrón de blanco y uno de negro mediante la pestaña de preferencias. Una vez recogida la información, ya tenemos dos ventanas con las que vamos a trabajar para realizar la corrección necesaria.







Como podemos observar, tenemos un triángulo de mayor tamaño que la referencia escogida, donde tan sólo los puntos de verde y azul se acercan un poco al ideal teórico. Aún así, la desviación deltaE de estos dos colores es de un valor muy alto (7.8 y 10.0 respectivamente). Mucho mayor aún es la desviación de los colores más alejados de la norma –magenta y amarillo- con valores de desviación deltaE superiores a 40 y a 20 respectivamente. Los CMS más completos, nos van a permitir un ajuste de cada uno de estos seis colores, en las tres dimensiones que nos ofrece el espacio de color, de forma que podamos alterar su saturación, su tinte y su luminosidad.

El control de SATURACIÓN nos sirve para corregir la posición de cada color respecto al centro del triángulo (punto de blanco). En el ejemplo que nos ocupa, debemos corregir hacia abajo la saturación del color rojo, porque el punto obtenido en la primera medición se aleja del blanco hacia fuera, superando el punto de referencia y causando una sobresaturación de dicho color. Si nos trasladamos a la tabla de datos, podemos comprobar que el valor deseado de rojo en la norma SMPTE-C es de x=0.635 e y=0.340. El valor de rojo obtenido en el eje de abscisas es de x=0.645, lo que supera ampliamente el valor de referencia. Requiere por consiguiente una significativa reducción. En el caso del color amarillo, que tendría que alcanzar un valor de saturación en el eje de ordenadas de y=0.507, el valor obtenido es inferior, alcanzando sólo un valor de y=0.471. Se sitúa por tanto dentro del triángulo de referencia y será necesario aumentar la saturación del mismo para ir acercándonos al valor correcto, dentro de la norma de color escogida. En el siguiente gráfico se muestra el trabajo que realiza el control de saturación y cómo debe emplearse.







El segundo control del que vamos a disponer en nuestro CMS es el de TINTE o HUE. En esta ocasión, la corrección que se efectúa tiene una forma circular, y al aumentar o disminuir el valor de ajuste, vamos a desplazar el punto de color sobre la longitud de circunferencia que se forma a medida que gira un eje imaginario situado sobre el punto de blanco, tal y como se muestra en la figura del ejemplo.

En el caso del color rojo, que además de presentar una evidente sobresaturación también se encuentra desviado hacia abajo en el eje de ordenadas, el valor obtenido es de y=0.303, muy lejos por tanto del ideal teórico que sería y=0.340. Para corregir este valor, debemos ajustar el HUE del color rojo en el sentido adecuado hasta acercarnos lo más posible al valor de referencia. Más evidente es si cabe en el color magenta, que debería situarse en el eje de abscisas en un valor de x=0.314 y apenas alcanza uno de x=0.260. Es obvio que debemos mover el control de tinte de forma que el punto de magenta obtenido vaya virando hacia el punto de referencia.

Por último, tenemos que ajustar la LUMINOSIDAD de cada uno de los colores, que supondría la tercera dimensión del plano que podemos observar en la siguiente figura.







Este ajuste es mucho más crítico de lo que parece, puesto que desviaciones similares de los anteriormente explicados tienen un resultado en pantalla mucho más evidente que el de aquéllos. En el ejemplo que estamos manejando, el resultado obtenido en luminosidad es infinitamente mayor al de referencia y el trabajo que debemos realizar con el control adecuado del CMS es de gran calado.

Una vez realizadas las correcciones necesarias y tras lanzar de nuevo una serie de patrones, observamos que no hemos conseguido un resultado 100% satisfactorio, pero afortunadamente está mucho más cercano al ideal teórico en cada uno de los tres ajustes, y las desviaciones deltaE alcanzan una precisión mucho mayor, con casi todos los valores por debajo de 5.

Es el momento de volver a intentar una nueva corrección para minimizar los errores al máximo.

En algunas ocasiones, podemos encontrarnos con la dificultad añadida de que alcanzamos el valor máximo de ajuste en nuestro de menú de control y no hemos llegado al punto deseado. En ese caso, no queda más remedio que optar por un ajuste de compromiso que se acerque lo más posible al valor de referencia. En la siguiente foto les muestro el magnífico menú de ajuste del proyector JVC HD750, que en un principio permitía un ajuste en saturación con un rango de +/-30. En algunas unidades este valor era insuficiente para corregir completamente el gamut y, gracias al buen hacer de los ingenieros nipones, ha visto la luz una revisión de firmware del aparato, que permite ahora un ajuste mayor con un rango de +/-60, alcanzando de esta forma el ajuste perfecto en todos los colores.







Para los proyectores basados en tecnología DLP, existe un nuevo tipo de ajuste para el gamut de color, alternativo al CMS aquí explicado y que se denomina CAA (Comprehensive Color Adjustement). El método es mucho más sencillo, puesto que permite introducir en una plantilla los valores obtenidos de cada uno de los primarios y del color blanco. Se añaden también los valores deseados en función del gamut escogido y el procesador interno del proyector se encarga de hacer todos los cálculos necesarios para que todos los puntos del triángulo sean posicionados con exactitud.

Como colofón y para referencia de todos cuantos deseen realizar la totalidad de ajustes que hemos ido viendo a lo largo de estas tres entregas, les vamos a facilitar el flujo de trabajo adecuado y ordenado para conseguir el éxito en su propósito. Este flujo se entiende para un display que contenga todas las opciones de ajuste explicadas en esta serie de artículos.

1) Fijar el brillo y el contraste.



2) Medir el gamut de color.



3) Ajustar la localización de los primarios utilizando el CMS.



4) Fijar la temperatura de color y la corrección gamma.



5) Ajustar la escala de grises.



6) Retocar si es necesario el brillo y el contraste.



7) Medir el gamut de color.



8) Ajustar la localización de los secundarios utilizando el CMS.



9) Ajustar el decodificador de color (Saturación y Tinte que vimos en el primer capítulo).



10) Retocar si es necesario la escala de grises.



11) Ajustar el resto de controles de nuestro visualizador orientados a la imagen.



Estimados lectores, esto llega a su fin. A lo largo de tres meses, hemos pretendido hacerles ver la importancia de contar con un dispositivo de visualización de imágenes correctamente calibrado y hemos tratado de darles la información más clara y concisa que nos ha sido posible, para que ustedes mismos se animen a intentar ajustar sus visualizadores. Esperamos que al menos les haya servido para conocer un poco más a fondo el cómo y porqué de las gráficas que desde nuestro ya lejano número 1, de Mayo de 2.003, vienen apareciendo en nuestra publicación.



A los intrépidos que se decidan a intentar llevar a cabo la calibración completa de sus aparatos, les animamos a que nos hagan partícipes de sus progresos y les pedimos que compartan con nosotros sus dudas o problemas y cómo no, sus gráficas antes y después de la calibración. Trataremos de ayudarles en la medida en que nos sea posible.