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Mein Software Projekt

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Ich habe ein altes Hobby wieder aufgegriffen und mit dem Programmieren wieder angefangen ... weil ich gerade viel Zeit habe.
Derzeit arbeite ich an einer Software, die sich mit Farbmanagement unter ICC beschäftigt. Was am Ende genau daraus werden wird, und ob etwas daraus werden wird kann ich zum jetzigen Stand noch nicht absehen. Es hängt davon ab, wieviel ich mir von der mir fehlenden komplizierten Theorie und Mathematik noch werde aneignen können.
Und wie ich Lust habe.

In der eigenen Sache hätte ich da eine Bitte an Euch, vielleicht kann mir jemand weiterhelfen.

Ich suche:
Ein ICC-Eingabe-Profil von einem Scanner, einer Digitalkamera o.ä.
Ein ICC-Profil für einen Scanner wäre nützlich.

Die "Qualität" dieses Profils ist erst einmal unerheblich, denn von der Baustelle ist mein Programm noch weit entfernt. Es geht mir aktuell mehr darum, anhand von verschiedenen Profilen meine Zugriffsroutinen solide anzulegen sowie um die Prüfung der ICC-Profile auf die Einhaltung des ICC-Standards.

Auch ein paar Druckerprofile (HP, EPSON o.ä.) fände ich interessant, die Standard-Profile habe oder kenne ich.

Falls mir also jemand diesen Gefallen tun mag, dann bitte ich um eine Nachricht via. PN oder Unterhaltungen oder wie das hier auch immer heißen mag. Dann sende ich meine e-mail.

Danke
Giacomo
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Da hier niemand geantwortet hat, habe ich beschlossen, aus meinen Fred so eine Art Blog zu machen (ist ja schließlich unter OT), ich hoffe, Ihr habt nix dagegen. Anregungen, welcher Natur auch immer, sind höchst willkommen.

Das (Fern-)Ziel meiner Software ist ICC-Farbmanagement - das ist zwar im professionellen Bereich schon lange Standard (genauer: sollte es sein), für die Amateure mit ihrer Open-Source-Software steckt dies aber noch in den Kinderschuhen oder ist unzureichend entwickelt.
Das Ziel von Farbmanagement ist es, auf verschiedenen Geräten eine einheitliche oder zumindest optimal ähnliche Farbdarstellung zu erzielen, im Wesentlichen: Monitor, Scanner, Drucker, und schließlich Offset, Tiefdruck - Produktion.

Man erreicht dies über ICC-Profile, dabei handelt es sich um Dateien, die den jeweiligen Farbraum eines Gerätes beschreiben. Man hat dann also schließlich ein Monitor-Profil, ein Scanner-Profil, ein Drucker-Profil usw., die dann miteinander verrechnet werden. Für Amateure ist dies nicht gut umgesetzt, auch und gerade die Drucker-Hersteller mogeln sich lieblos um das Thema herum.
De Facto hat sich sRGB als eine Art (bescheidener) Standard durchgesetzt, der dann durch die Hersteller bedient (und verbogen) wird, um eine Art "Fire and Forget"-Lösung dabei zu erzielen. Die Qualität der Ergebnisse ist aber leider auch dem entsprechend.

Wer mehr will, sieht sich vor allem zwei Problemen konfrontiert:

1. Farbmanagement ist erklärungsbedürftig, man muss sich mit der Materie beschäftigen. Man muss im Workflow Entscheidungen treffen, die von verschiedenen Faktoren abhängig sind, vor allem von Quelle => Ziel. Fehlentscheidungen können auch zu krass fehlerhaften Ergebnissen führen - allerdings auch zu herausragenden bei den richtigen Entscheidungen. Es gibt bei Farbmanagement letztlich kein "Plug & Play".

2. Professionelles Farbmanagement setzt teure Messgeräte und genormte Farbtafel voraus.

zu 1.: Daran kann ich nichts ändern, es sei denn, durch ein ordentliches Manual. Dies muss man allerdings lesen - RTFM.

zu 2.: Professsionelles Farbmangement setzt teure Messgeräte voraus - im Amateurbereich kann man aber andere Lösungen finden. Die Ergebnisse sind zwar nicht so genau wie bei den Profis, aber immer noch erheblich besser als gar kein Farbmanagement oder "Pi mal Auge".

Scanner-Profilierung:
Dafür braucht man leider eine Farbkarte, ohne die geht es nicht, zumal auch noch andere Profilierungen (s.u.) davon abhängig sind. Aber entweder ist diese beim Scanner dabei, oder man muss sie eben kaufen. Mit Kosten von ca. 30,-€ ist das aber überschaubar.
Drucker-Profilierung:
Hat man den Scanner einmal profiliert, dann kann man ihn als "Meßgerät" benutzen. Aus einem früheren Job (StartUp) weiß ich, dass das möglich ist. Die Ergebnisse sind durchaus zusagend - Unterschiede zu professionellen Lösungen sind messbar, aber nicht mehr sichtbar (weil sie sich unterhalb der Unterscheidungsschwelle bewegen).
Monitor-Profilierung:
Eigentlich braucht man für eine Monitor-Profillierung ein Messgerät, das nicht einmal so teuer ist. Ab ca. 100,-€ ist man dabei ... ich habe da aber eine Idee, wie das auch ohne Messgerät möglich sein sollte - wenn natürlich auch nicht mit der Genauigkeit. Die Idee ist unkonventionell ... und da ich derzeit weder einen Scanner noch einen Drucker habe, arbeite ich gerade an dieser Lösung.
Bis heute war ich mir nicht sicher, ob dies aus farbtheoretischen Gründen heraus überhaupt möglich ist.

Seit rund zwei Wochen arbeite ich an den Grundlagen - eine mühselige Arbeit, mit einer schwer durchschaubaren Theorie und einer Mathematik, die es in sich hat. Die ganze Zeit wusste ich nicht, ob meine Subroutinen überhaupt fehlerfrei arbeiten, weil man die Natur der Zwischenergebnisse nicht kennt und daher auch nicht weiß, ob sie nicht irgendwelche Fantasiezahlen berechnen.
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Gestern Abend gab ich entnervt auf. Meine Subroutinen lieferten völlig kranke Ergebnisse ... das konnte alles nicht stimmen.
Heute morgen fand ich aber ein paar kleinere Fehler ... und zack, da waren sie: Saubere und plausible Resultate.

Seit heute morgen weiß ich: Meine Berechnungen stimmen jedenfalls.
Dann überprüfte ich meine theoretische Annahmen in einem Grafikprogramm und stellte fest: Ja, genau so ist es !
Seitdem weiß ich, dass ich auf dem richtigen Weg bin, auch wenn ich noch nicht so genau weiß, wie ich das zum Ende umsetzen soll. Aber das wird sich ergeben, da bin ich sicher.
 

IchMagMeinStauder

Meister vom Königlichen Gewölbe
6. Februar 2017
1.332
Also ich habe null Plan davon, aber schön wenn du Fortschritte machst.

Den Blogcharakter find ich gut.
 

Vercingetorix

Auserwählter Meister der Neun
22. Juli 2018
931
Hört sich spannend an, ich hatte den Eingangspost leider überlesen...
Brauchst du diese Profil Dinger noch? Bei mir steht ein Epson Kombigerät rum...
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Hier mal zwei Beispiele visualisiert, was verschiedene ICC-Profile bewirken können.

Beispiel 1:
Die Abbildung zeigt den Farbraum von zwei Profilen, das kleinere in einer Voll-Farbdarstellung, das größere in transparenter Gitter-Darstellung. In beiden Fällen handelt es sich um RGB-Profile, also Eingabeprofile oder auch für den Monitor.

sRGB (farbig): Als Standard auf Windows-PCs vorinstalliert und auch so weiträumig in Umlauf und Gebrauch.

eciRGB (Gitter): Ein kostenloses Profil der ECI - der European Color Initiative. Die ECI ist ein Verband zur Förderung von Farbmanagement in der Druckbranche. Der ECI gehören alle großen (Zeitschriften-)Verlage, Druckmaschinenhersteller u.v.a. an. Es handelt sich um einen professionellen Standard.

Profil_01.png

Wie man unschwer erkennen kann, ist das Profil eciRGB größer. Tatsächlich bedeutet das, das man unter Verwendung von eciRGB auch mehr Farben darstellen kann - wenn der Monitor das zulässt (und heutige Monitore können das). Die Darstellung gibt keine Interna der Profile wieder, aber eciRGB ist nicht nur größer, sondern auch qualitativ besser, vor allem bei der Gleichabständigkeit von Farben.

Beispiel 2:

Zu sehen sind zwei CMYK-Profile für die Offset-Druckproduktion. Es handelt sich um Standards, die praktisch immer für 4-Farb-Offset eingesetzt werden, also für Bücher, Zeitschriften, Prospekte u.v.m.

SWOP-Coated (farbig): Standard für den 4-Farb-Druck in den USA.

eciCMYK (Gitter): Standard für den 4-Farb-Druck in Europa.

Profil_02.png


Die Abbildung bedarf fast keiner Erklärung mehr, außer der, wie vergleichsweise armselig z.B. Zeitschriftendruck in den USA sein muss. Der Farbraum SWOP ist fast nur halb so groß (das Gitter umschließt den Körper auch auf den hier nicht sichtbaren Seiten mit demselben Abstand).
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
So Leute, ich bin entscheidend weitergekommen ... aber jetzt geht's ans Eingemachte.
Und zwar für Euch:

Ich habe Euch da so eine Farbtafel mitgebracht ... die Farben sind potthässlich, aber aus bestimmten Kriterien heraus berechnet.
Ich möchte nur einmal checken, ob es grundsätzlich funktioniert.

Ihr seht hier 16 Farbfelder. In welchem der Quadrate seht ihr in der Mitte ein Quadrat abweichender Farbe?

Anordnung:

1 - 2 - 3 - 4
5 - 6 - 7 - 8
9 - 10 - 11 - 12
13 - 14 - 15 - 16


Farbtest_03_small_p.png
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Die Farbdarstellung ist nicht einheitlich über die User und von den verwendeten Profilen abhängig. Die verwendeten Farbwerte liegen auch nah beieinander, im Rot müsstet ihr aber etwas sehen können, wenn auch schwach.
 

Ein wilder Jäger

Barbarisches Relikt
Teammitglied
18. November 2007
17.843
Beim Rot sehe ich es sehr schwach. Allerdings habe ich es auch bei den 16 Farben nur äußerst schwach gesehen.
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Das ist das Prinzip bei der Sache.

Es handelt sich um unterschiedliche RGB-Werte, die aber (unter bestimmten Bedingungen) denselben Lab-Wert haben.

Zu glauben: R x G x B = 256 x 256 x 256 = 16.7 Mio. Farben - ist eine Milchmädchen-Rechnung.

Tatsächlich sind >85% dieser RGB-Kombinationen, trotz unterschiedlicher Werte untereinander farbidentisch. Es bleiben "nur" < 1.5 Mio. Farben übrig, die sich tatsächlich unterscheiden. Der große Rest der RGB-Farben sind Duplikate von Duplikaten von Duplikaten.
So ist z.B. RGB (219/27/31) genau dasselbe wie (221/36/34).

Rechnet man RGB-Farben in den Lab-Farbraum um, dann sind die Werte (auf kurze Distanz) gleichabständig und unterschiedliche Lab-Werte sind auch unterschiedliche Farben, sowie gleiche Werte identische Farbe bedeuten.
Man kann nun unterschiedliche RGB-Farbwerte finden, die denselben Lab-Wert haben, sie sollten also identisch aussehen. Bei der schieren Anzahl sind dies um einen Wunsch-Messpunkt im Raum viele, sodass man Werte mit kleinerem und größerem Abstand der RGB-Werte findet.

Es liegt nahe, Werte zu wählen, die größere räumliche Abstände der RGB-Koordinaten erzielen (obwohl sie nach wie vor farbidentisch sind), weil man hierüber sich größere Rückschlüsse auf das Verhältniss R-G-B verspricht. Andererseits ist ein Vergleichsverfahren kaum durchzuführen, wenn sich alle Farben unterscheiden.
Ich muss vielmehr das rechte Verhältnis finden - für Farbexperimente - wo manche Bilder als gleich und andere als ungleich beurteilt werden, denn nur so kann ich ordentliche Ergebnisse erzielen.

Entscheidet nun ein Beobachter, dass Farben ungleich sind, die eigentlich gleich sein sollten, dann kann man daraus Werte finden, um die Parameter der Kurven zu verändern, die den Monitor letztlich ansteuern.
Im Grunde läuft es auf eine Feinabstimmung des Verhältnisses der Rot-, Grün- und Blaukanäle zueinander hinaus.

Ein (gutes) ICC-Standardprofil kann dies auf verschiedene Weisen lösen, die beste Methode (für Monitore) ist eine von zwei Matrixmethoden. Dabei werden durch Parameter die drei Kurven für Rot, Grün und Blau definiert, die die Höhe des Pegels des jeweiligen Kanals bestimmen. Denn die Farbwahrnehmung über die 3 Kanäle ist nicht linear (wie die RGB-Werte), sondern exponentiell.
Allerdings ist in meinem besten Monitorprofil dieselbe Kurve für alle 3 Kanäle festgelegt, eine Art "Standard", der "Ideal-Monitor ab Werk".

Durch den optischen Vergleichstest kann man nun andere Kurven berechnen, und das Verhältnis der Kanäle zueinander fein abstimmen. Sicherlich nicht so gut wie mit einer Software mit Meßgerät, aber sicher besser als der Auslieferungszustand.
 

Giacomo_S

Prinz von Jerusalem
13. August 2003
2.299
Ätzend!

Habe durch ein paar - mehr oder weniger zufällige - Tests herausgefunden, das die Veränderungen, die mein Programm selbst im Extremfall errechnet (=alle Vergleichsfelder werden als unterschiedlich bewertet) so nah an den Originalwerten liegen, dass die Unterschiede marginal sind.

Das hat mich auf die Idee gebracht, eine weitere, andere Testreihe zu entwerfen, die von der bisherigen abweicht. Denn bislang sind 64 (alternativ 125, 216, 343 oder 512) Werte zu bewerten, die alle Mischungen aus RGB sind (= 4^3, 5^3, 6^3, 7^3 und 8^3 Farbwerte, die im Bereich RGB = 256 x 256 x 256 verteilt liegen).

Bislang habe ich also Testfarben mit 3 Farben, die sich mischen, in den unterschiedlichen Kombinationen.

Eine andere Testreihe könnte sein, 2 Farben zu mischen, als da wären:

Rot + Grün = Gelb
Rot + Blau = Magenta
Grün + Blau = Cyan

... wobei wir bei den Konträrfarben zu Rot, Grün, Blau wären!
Es sollte möglich sein, zu diesen Konträrfarben zielgenaue, abweichende RGB-Farben zu finden - und durch den Vergleich mehr über die Farbkanäle herauszufinden. Allerdings wird es, selbst im einfachsten Fall, die Testfarben vermehren:

Es stellen sich 5 alternative Testreihen heraus, mit jeweils 88, 149, 240, 367 oder 536 Testfarben. Aber werden sich Menschen da noch durchklicken wollen?
 

LEAM

Noachite
22. Dezember 2011
3.360
Quadrat abweichender
Spannend, da bist ist mir erst jetzt aufgefallen. Auf meinem Aldi Tablett konnte ich die Abweichungen erst erkennen, als ich ein Quadrat maximiert hatte. Ich habe noch einen Monitor mit werksseitig kalibriertem sRGB Farbraum, da schaue ich sie mir später noch einmal mal an.
 

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