Сами калибруем монитор. Самостоятельная проверка качества настройки монитора. Калибровка и проверка калибровки мутномеров

39192 Повышаем мастерство 0

В этом уроке я хочу рассказать о проверке калибровки монитора для фотографа и порекомендовать программу для его настройки в домашних условиях. Написать статью про калибровку меня подтолкнул собственный опыт и куча материалов в сети на эту тематику, которые понятны только профессиональным полиграфистам. Цель урока - не загрузить читателя умными словами, а рассказать простым языком о калибровке монитора, чтобы было понятно даже начинающему фотолюбителю.

Зачем нужна калибровка монитора?

Калибровать монитор нужно, что бы добиться «естественной» или «правильной» передачи цветов. Давайте рассмотрим цепочку «ваш крутой монитор -> хороший PRO-лаб» (это там, где дорого и с пафосом печатают ваши фото). Абсолютного соответствия картинки на мониторе и на отпечатке вы НИКОГДА не добьётесь по двум причинам:

Первая причина: бумага не светится как монитор, она отражает свет (а он бывает разный). В зависимости от света, при котором вы рассматриваете отпечатки, оттенок на них будет меняться. Попробуйте посмотреть фотографию при свете ламп, а потом подойдя к окну. Обратите внимание, как изменились оттенки.

Вторая причина : в фотолабе могли сменить воду, зарядили новый рулон бумаги, и цвет чуть ушёл. И если вы верите, что в лабе каждый день калибруют печатную машину, то вы святой человек!

Зачем тогда калибровать монитор, если все равно будет плохо? Калибровать монитор нужно для того, чтобы верить, что у вас все будет хорошо!

Если вы понятия не имеете, на какой матрице сделан ваш монитор, но покупали его исходя из требований «что бы был не дорогой» то, скорее всего у вас монитор на TN матрице. На мой взгляд, калибровать монитор на TN матрице бессмысленно, но владельцы дешевых мониторов тоже верят в чудо, и я не буду разрушать их иллюзии. Если вы осознанно купили дорогой монитор с IPS или чуть более дешевый с PVA(MVA) матрицей, то калибровать монитор необходимо для того, что бы убедиться, что вы не зря потратили деньги.

Как калибровать монитор?

При проверке своего монитора помните: даже если обои отображаются идеально, это не означает что он правильно откалиброван. Тест, который я вам хочу предложить, позволяет определить только правильность установки яркости, контраста и гаммы. Точность настройки цветовой температуры на них не проверить, как и цветовые координаты первичных цветов. Для полной настройки монитора требуется специальное оборудование и программное обеспечение.

При хорошей настройке монитора с расстояния 60-70 см вы должны увидеть на картинках ниже равномерный серый градиент, без посторонних цветовых оттенков. Если вы видите цветные полосы, значит ваш монитор не откалиброван.

В идеале вы должны увидеть равномерно серый экран

Теперь, когда вы немного расстроились, увидев разноцветные полосы и кружки, предлагаю исправить положение с помощью самостоятельной калибровки. За 30 секунд сможете проверить правильность гамма-кривых, а потратив порядка 5-10 минут, можно привести гамма-кривые в порядок. Ничего сложного, поверьте!

В нашем уроке мы воспользуемся бесплатной программой CLTest. Скачайте ее, найдя в интернете в свободном доступе. Приступаем!

1. ПРОВЕРКА ГАММА-КРИВЫХ

Прогреваем монитор, желательно не меньше часа. Ставим профиль на мониторе "Стандартный" (если такой есть), sRGB, либо, если монитор новый - тот, что стоял по умолчанию ("Native"). Помните - яркое освещение комнаты, запыленность поверхности монитора сильно затрудняет настройку.

Magic-Color(ры) и прочие "улучшайзеры" только мешают калибровке, их необходимо полностью отключить. Особенно страдает качество тестирования, если монитор добавляет резкость (например, NEC 1970NX) либо размытие.

Запускаем CLTest.exe.

Если картинка в окне запущенной программы выглядит сплошным серым вертикальным градиентом - поздравляю, монитор обладает правильной настройкой гамма-кривых, и все дальнейшее не имеет смысла проделывать. Если нет (видны обширные цветные "области"), то переходим к настройке.

Монитор не требует калибровки

2. НАСТРОЙКА УРОВНЯ ЧЕРНОГО

Приложение CLTest.exe запущено и находится в режиме по умолчанию: в меню гамма 2.2, Result, All, ползунок - по центру)

Для ЖК-монитора:

Проходим в меню Mode->Calibtate fast и оказываемся на шаге (Step -1). При этом на экране отображаются прямоугольники 3-х основных цветов и уровни серого 10..1 на черном фоне.

Если на черном фоне различимы 7-9 прямоугольников в каждом столбце, то никаких корректировок в этом пункте не требуется.

Если же различимо меньше 7 прямоугольника, то требуется поднимать уровень черного (кнопка «Вверх»), только делать это надо аккуратно - видимость прямоугольников требуется на грани различимости, иначе, перебрав со значением черного, можно ухудшить сам черный, а как следствие - контраст.

Для ЭЛТ-монитора:

Проходим в меню Mode->Calibtate fast и оказываемся на шаге (Step -1). Дальше пытаемся настроить яркость монитора, добиваясь различимости 8-10 прямоугольников в каждом столбце.

Если при настройке в одном или двух каналах различаются все 10 прямоугольников, а остальных меньше 7 - то в таком случае необходима поканальная настройка монитора (пункт 5 урока, см. ниже).

3. НАСТРОЙКА ТОЧКИ БЕЛОГО

Находясь на шаге (Step -1), переходим на шаг (Step 0) нажатием кнопки "вправо”, либо выбором меню Mode-> Set White. При этом на экране отображаются прямоугольники Гол-Пурп-Жел-Сер на белом фоне.

Если различимы 7-9 прямоугольников в каждом столбце, то никаких корректировок в этом пункте не требуется, разве что подправить баланс белого.

Если же различимо меньше 7 прямоугольника, то требуется убавить уровень белого. Можно попробовать убавить контрастность на мониторе - если контраст был завышен, это помогает. Если же различимость появляется только при очень сильном понижении контрастности, в результате чего картинка на мониторе становится тусклой, лучше использовать корректировку CLTest (кнопка «Вниз», колесико мыши).

Если при настройке в одном или двух каналах различаются все 10 прямоугольников, а остальных меньше 7 - то в таком случае необходима поканальная настройка монитора (пункт 5 урока, см. ниже).

Теперь надо проверить баланс белого - белый должен быть действительно белым (или серым, если яркость/контрастность занижены), без цветовых оттенков.

Если белый уходит в какой-то цвет (или сумму двух цветов), этот цвет (эти цвета) надо снизить. Лучше всего это сделать из меню монитора, подменю "Цвет". Но можно сделать и в CLTest. Для этого в меню "Color Channel” выберите соответствующий цвет и снижайте его, покуда белый не придет в норму.

4. НАСТРОЙКА ГАММА-КРИВЫХ

Переходим на 1й шаг (Step 1) нажатием кнопки "вправо", либо выбором меню Mode-> Step (1)

Step 1: кнопками на клавиатуре "Вверх-Вниз" (или колесо прокрутки) добиваемся серой картинки. Если изображение выглядит красно-зелено-синим (К-З-С) RGB - значение Out надо увеличить, если (Г-П-Ж) CMY - уменьшить.

Когда добились нейтрально серого, жмем на кнопку "Вправо" (либо CLTest "NextStep") и оказываемся на следующем шаге (Step 2). Step 2…14: повторяем все, как в шаге 1.

Проверяем результат на CLTest Mode ->Result (gradient). Если все получилось - сохраняем цветовой профиль CLTest ->Curve->Save. На этом все! Поканальную методику (следующий пункт 5) при этом пропускаем.

5. ПОКАНАЛЬНАЯ НАСТРОЙКА МОНИТОРА

Если изначально градиент у монитора не чисто серый, то придется настраивать поканально: в меню Mode->Calibtate slow RGB

и оказываемся на шаге -1.1 (Red). Если различимо меньше 7 прямоугольника, то требуется поднимать уровень 0 для данного канала (кнопка «Вверх», колесико мыши).

Аналогично -1.2 (Green), -1.3 (Blue). Аналогично настраиваем белый (Step 0.1…0.3) - должны различаться 9-7 прямоугольников. Плюс по завершению контролируем баланс белого.

Если все получилось - не забываем сохранить цветовой профиль CLTest ->Curve->Save, чтобы пользоваться им в дальнейшем (имя сами придумаете, "RivaCLTest" по умолчанию) + добавлена загрузка профиля по старту системы.

Если не получилось , то нужно установить в меню "CLTest->Curve->Set default". И повторить настройку.

Проверьте изменения, cохранив и загрузив результат преобразований гамма-кривой в реестр CLTest->Curve->Save and set startup и перезагрузив компьютер.

Вот и все, теперь ваш монитор откалиброван, поздравляю! Всего Вам фотографического!

Точность в параметрах, которые осуществляются путем измерений являются основополагающими. Нет смысла в функционировании любых средств измерений, если их работа выполняется неточно и присутствуют значительные погрешности. Для того, чтобы производить контроль и вовремя реагировать на неточность в работе соответствующих приборов, были изобретены операции поверки и калибровки.

Сущность процедуры поверки

Поверкой называют совокупность определенных операций, которые выполняют органы Государственной метрологической службы (ГМС). Данное действие может быть выполнено иными уполномоченными организациями, которые имеют разрешительную документацию. Цель поверки-это прежде всего, определение и подтверждение полного соответствия средств используемых для измерений, согласно установленным техническим нормам.

После определяется, существует ли последующая пригодность на использование того или иного средства измерения. Процедура распространяется на все средства, которые имеют законодательно утвержденный тип, в случае выпуска с серийного производства, после длительного периода работы, или в случае ремонта. Обязательной сверке подвергаются приборы, которые имеют применение в сфере Государственного регулирования обеспечения единства измерений.


На территории Российской Федерации существует несколько типов поверок:

• Первичная, которая характерна для средств измерения, которые были выпущены или подверглись ремонтным работам на территории России.
• Периодическая, которая происходит в определенное время регламентированное законодательной базой государства.
• Внеочередная, которая может быть применена в результате порчи пломбы, потере документов подтверждающих предыдущую поверку.
• Инспекционная.
• Экспертная, проводится в результате событий которые подразумевают наличие независимой и срочной оценки пригодности, для решения спорных ситуаций и конфликтов.

С технической точки зрения процедура проводится методом сравнения числовых показателей, которые выдает прибор со значением высокоточного средства измерения-эталона. Погрешность в результате измерений должна быть в допустимых границах.

Процедура очень похожа на поверку. Калибровка тоже включает в себя ряд последовательных действий, направлением которых является определить точные значение метрологических показателей. Конечной функцией калибровки является результат, которые разрешает или запрещает последующее использование прибора.

Процедура не имеет индивидуально разработанных схем работы, поэтому производится по параметрам поверки. Средства измерений, которые прошли процедуру калибровке, подтверждаются нанесением специального знака соответствия. Для документального подтверждения, организация, которая провела процедуру, может выдать специальный сертификат.

Органами, которые уполномочены производить процедуру, считаются:

1. Метрологическая государственная служба.
2. Научный центр метрологии.
3. Метрологические службы юридических лиц.

Отличие поверки от калибровки

Суть двух процедур имеет одну общую черту-это проверка измерительных средств на качество их работы и точности выдаваемых результатов. Поверка дает возможность проведения аудита соответствия к принятым стандартам и нормам. А вот калибровка, дает возможность привести средство измерений в определенные стандарты.

С точки зрения параметра обязательности, то лишь поверка-процедура строго необходимая, а калибровка-это добровольное решение . Выполнять поверку может лишь ГМС, а калибровку помимо ГМС, могут давать организации и предприятия которые не владеют аккредитацией.

Поверке могут подвергаться те средства, которые являются внесенными в список государственного реестра, которые допущены к использованию на территории России. В иной ситуации все манипуляции сводятся к проведению калибровки.
Таким образом, калибровка заменила регулярную метрологическую процедуру аттестации, и ведомственную процедуру поверки. Такие изменения повлияли на тщательность контроля и смягчили ответственность ГМС.

Всякую калиброванную посуду (пипетки, бюретки, мерные колбы и пр.) перед употреблением необходимо проверить. Иногда вследствие неодинакового внутреннего диаметра бюретки по всей длине или неравномерной толщины стенок пипеток, или же вследствие ошибок на фабрике, изготовляющей калиброванную посуду, показания последней не соответствуют действительным емкостям.

Перед проверкой пипетки, бюретки, мерные колбы или другую калиброванную посуду или приборы следует тщательно вымыть, особенно следя за тем, чтобы внутри не было следов жирных пятен (см. гл. 2 «Мытье и сушка химической посуды»).

Тщательность мытья имеет особо важное значение, так как только в этом случае можно быть уверенным в точности проверки и результатах ее.

Для проверки тщательно вымытую пипетку наполняют до метки дистиллированной водой, затем выливают воду в заранее взвешенный на технохимических весах сосуд. Взвешивание проводят с точностью, соответствующей емкости пипетки, так чтобы ошибка при взвешивании не превышала 0,1% от массы воды в объеме пипетки*.

* При работе с калиброванными пипетками выливать из них растворы следует так же, как это делали при калибровании.

Проверка пипетки должна проводиться при той температуре, которая указана на пипетке. Если же этого достичь нельзя, вносят поправку на температуру воды.

Пример. Проверку пипетки емкостью 10 мл проводят при 15° С. Объем воды в пипетке (до метки) имеет массу 9,93 г. Для того чтобы определить объем, соответствующий этому количеству воды, нужно знать плотность ее прн температуре опыта, т. е. при 150C1 или же знать удельный объем воды при той же температуре. В первом случае найденную массу делят па плотность, а во втором случае массу умножают на удельный объем. По соответствующим таблицам устанавливают, что удельный объем воды при 150C равен 1,00087 мл]г.

Таким образом, емкость измеряемой пипетки определяют как результат умножения:

Следовательно, фактический объем воды, отбираемой пипеткой, отличается от номинального на

т. е. выходит за пределы допустимых ошибок.

Если погрешность выходит за пределы ошибок, допустимых при химических анализах, то пипетку необходимо поправить. Последнюю можно провести двояким путем.

J) Зная истинный объем жидкости, отбираемый пипеткой, вводят эту величину в расчеты при всех анализах, когда приходится работать с данной пипеткой, т. е. в приведенном случае принимают объем отобранной жидкости равным не 10,00, а 9,94 мл. Конечно, все расчеты при этом усложняются.

2) На пипетке наносят новую метку на такой высоте, чтобы при отборе жидкости (руководствуясь новой меткой) емкость пипетки была равна точно 10,00 мл.

Место новой метки можно найти путем расчета, зная диаметр трубки пипетки.

Объем жидкости V в мл, которую нужно добавить в пипетку, находят по формуле:

В приведенном случае, где диаметр трубки пипетки равен 4 мм

.

Таким образом, метку нужно поставить на 5 мм выше" имеющейся.

Нанести новую метку можно также следующим образом. Делают немного выше имеющейся на пипетке метки наклейку из бумаги, на которой нанесены тонкие черные линии; далее путем многократного взвешивания воды, наливаемой до различных уровней (линий на бумаге), подбирают нужный объем. На найденном уровне делают новую метку напильником или фтористоводородной кислотой.

Подобным же образом проверяют мерные колбы.

Несколько сложнее проверка бюреток: у них вначале проверяют весь объем вмещаемой жидкости от 0 до 25 или 50 мл в зависимости от емкости бюретки. После этого объем проверяют или через каждый миллилитр, или через 5 мл *. Для точной калибровки лучше проверять каждый миллилитр.

Руководствуясь таблицами плотности воды, определяют точный объем для каждого деления. Так как сделать перекалибровку бюретки самому трудно, нужно составить таблицу поправок** и при титровании пользоваться ею. Хотя калибровка бюреток - хлопотливое дело, но ее необходимо провести. В начале работы в лаборатории это дает определенные навыки и приучает к точности - залогу успеха в химической работе.

Оптическая геометрия нефелометров

Третий компонент, влияющий на качество показаний нефелометров - это оптическая геометрия, которая включает в себя параметры конструкции прибора, такие как, например, угол детектирования рассеянного света. Как пояснялось в разделе, посвященном теории рассеяния, различия в строении частиц вызывает различную угловую интенсивность рассеяния.

Почти все нефелометры, используемые в анализе воды и стоков, имеют угол анализа равный 90 ° .

Кроме того, что такой угол обеспечивает меньшую чувствительность к изменению размера частиц, прямой угол дает простую оптическую систему с малым количеством постороннего света.

Конструктивным параметром, определяющим, как чувствительность, так и линейность прибора, является длина оптического пути.

С ростом оптического пути растет чувствительность, но в ущерб линейности показаний из-за множественного рассеяния и поглощения.

И наоборот, с уменьшением длины оптического пути растет линейность, но падает чувствительность прибора в области низких концентраций (проблему можно решить, применив изменяемую длину оптического пути).

Короткий оптический путь также увеличивает воздействие постороннего света. USEPA и ИСО требуют, чтобы длина оптического пути не превышала 10 см (от нити накала до детектора).

Производимые HACH турбидиметры ratio ™ для достижения максимальной стабильности используют комбинацию оптических устройств: детектор, расположенный под углом 90 ° , комбинацию детекторов проходящего света, прямого и обратного рассеяния и зеркала, отражающие только ИК излучение.

Дополнительная информация представлена в разделе данонй статьи, посвященном турбидиметрам ratio ™

Практические аспекты определения мутности

Калибровка и проверка калибровки мутномеров

Процесс калибровки и проверки калибровки мутномера (нефелометра) в области низких значений мутности очень чувствителен как к методике, так и к окружающим условиям. Когда измеряемый уровень мутности падает до 1 NTU, помехи от пузырьков и загрязнений, мало влияющие при высоких уровнях мутности, могут приводить к показаниям с положительными ошибками и неверным результатам проверки прибора.

Корреляция между мутностью и нефелометрическим рассеянием света хорошо описывается линейной зависимостью в диапазоне от 0,012 до 40,0 NTU. Эта зависимость включает в себя и область предельно низких значений мутмутности от 0,012 до 1,0 NTU. Чистая вода имеет мутность порядка 0,012 NTU, что делает достижений более низких значений м использованием водных растворов невозможным. Линейная зависимость позволяет использовать для калибровки одну точку на весь диапазон от 0,012 до 40,0 NTU. При этом обязательно, чтобы стандарты были приготовлены с высокой точностью.

Чтобы добиться высокой точности калибровки в данном линейном диапазоне, большинство турбидиметров HACH используют формазиновый стандарт 20,0 NTU. Эта концентрация выбрана, поскольку:

1. Такой стандарт легко точно приготовить из промышленного концентрированного стандарта;

2. Такой стандарт остается стабильным достаточно долго, чтобы обеспечить точность при калибровке;

3. Концентрация этого стандарта находится в середине линейного диапазона;

4. Ошибки от загрязнений и пузырьков оказывают меньшее влияние на точность калибровки при 20 NTU, чем при низких значениях мутности калибровочного стандарта. Калибровка тубидиметра с использованием стандартов со сверхнизкой мутностью необязательна, но важно подтвердить точность и линейность показаний в области предельно низких значений. Стандарты для проверки калибровки со сверхнизкой мутностью используют для проверки характеристик приборов в нижней части диапазона измерений.

Стабилизированные стандарты мутности по формазину StabCal ™ приготовлены с низкой мутностью чтобы использоваться для проверки калибровки в нижней части диапазона измерений. Данные стандарты приготовлены и упакованы в тщательно контролируемых условиях, чтобы обеспечить максимальную точность, какая только возможна. Кроме того, стандарты тщательно упакованы, чтобы сделать минимальным загрязнение от посторонних источников.

Такие исключительные меры необходимы, чтобы достичь возможность наиболее точной проверки калибровки в диапазоне малых значений мутности. Единичная частица пыли может вызвать пик более, чем 0,030 NTU. Это может привести к ошибке более, чем в 10 процентов.