{"id":3347,"date":"2018-06-19T14:48:29","date_gmt":"2018-06-19T14:48:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.colorwave.it\/blog\/?p=3347"},"modified":"2018-07-06T18:47:07","modified_gmt":"2018-07-06T18:47:07","slug":"il-controllo-di-qualita-in-colibri-lacquisizione-spettrale-e-la-metameria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/howto\/il-controllo-di-qualita-in-colibri-lacquisizione-spettrale-e-la-metameria\/admin\/2018\/06\/","title":{"rendered":"Il controllo di qualit\u00e0 in Colibr\u00ec: l’acquisizione spettrale e la metameria"},"content":{"rendered":"

Questo \u00e8 il primo di una serie di articoli dove si discuter\u00e0 di controllo di qualit\u00e0 in Colibr\u00ec;\u00a0 Ho scritto controllo di qualit\u00e0<\/em><\/span>, comprendendo in questo argomento le diverse attivit\u00e0 che \u00e8 possibile effettuare in Colibri: si descriver\u00e0 un caso reale, basato di dati sperimentali, che ci permetteranno di spiegare in dettaglio uso e finalit\u00e0 delle procedure descritte.<\/p>\n

In questo primo articolo, in particolare, si discute delle acquisizioni di immagini spettrali e delle problematiche di metameria delle stesse; negli articoli successivi si discuter\u00e0 di profilazione delle stampanti, riproduzione delle immagini acquisite, analisi dei risultati; vedremo in particolare quanto sia importante l’analisi ragionata dei risultati di profilazion; lo scopo \u00e8 l’individuazione dei limiti (quando e come un’immagine \u00e8 stampata correttamente ?).<\/p>\n

Tutto comincia con un acquisto: uno\u00a0 scanner multispettrale ed il software ColourProfiler (la versione ridotta di Colibr\u00ec venduta da ColourService nel settore ceramico). La fornitura prevede che lo scanner sia utilizzato per acquisire campioni di materiali naturali come marmi, pietre ecc.,\u00a0 in seguito elaborate nel software generando file di separazione per la produzione su stampante Durst Pictocer.<\/em><\/span><\/p>\n

E’ evidente che, per\u00a0 un corretto processo di produzione, il controllo di qualit\u00e0 debba rispondere alle seguenti domande:<\/p>\n

    \n
  1. Il monitor \u00e8 stato calibrato?<\/em><\/span><\/li>\n
  2. L’acquisizione con scanner multispettrale\u00a0 \u00e8 corretta?<\/em><\/span><\/li>\n
  3. La profilazione della stampante \u00e8 corretta?<\/em><\/span><\/li>\n
  4. La stampante ha lavorato correttamente?<\/em><\/span><\/li>\n
  5. Le condizioni di produzione sono rimaste costanti? (non solo stampa quindi, anche costanza degli inchiostri, dei tempi di transito,\u00a0 temperatura del forno ecc..)<\/em><\/span><\/li>\n
  6. L’immagine generata \u00e8 la migliore possibile? ( questo argomento sar\u00e0 sviluppato ampiamente, perch\u00e9\u00a0 in genere ci si dimentica che cosa significa profilare un’immagine..)<\/em><\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    Perch\u00e9 il processo di produzione fornisca risultati accettabili, tutte queste domande dovranno ricevere una risposta positiva;\u00a0 \u00a0nel caso di riscontri negativi, nel sotto-processo relativo dovremo rimuovere\u00a0 le inefficienze rilevate;<\/p>\n

    Vedremo, nel corso di questa discussione, che anche un fenomeno fisico, che coinvolge la visione dei campioni dovr\u00e0 essere considerato: parleremo di metameria colore, e vedremo, proprio per le storie qui descritte, quanto la considerazione di questo parametro sia importante per la valutazione finale;<\/p>\n

    Cominciamo<\/p>\n\n

    Lo scanner iperspettrale usato \u00e8 prodotto dalla Dv Optics<\/span> di Padova e permette l’acquisizione delle immagini in forma spettrale; un’immagine spettrale contiene la misura fisica della riflettanza dei suoi pixel ed \u00e8 correlata con la qualit\u00e0 di visione da parte di un osservatore (cio\u00e8 la sensazione colore generata). Rispetto alle immagini non spettrali (RGB o altri spazi colore come Lab, Luv ecc.) queste immagini permettono di simularne la visualizzazione in diverse condizioni di illuminante e osservatore standard; questa propriet\u00e0\u00a0 \u00e8 sfruttata in Colibr\u00ec per valutarne sia la metameria dell’acquisizione, sia quella dei campioni riprodotti in stampa.<\/p>\n

    Correttezza dell’acquisizione:<\/strong> Poich\u00e9 si tratta di misure fisiche, le acquisizioni spettrali presuppongono una corretta condizione sperimentale (velocit\u00e0, risoluzioni, distanze focali ecc). Diamo in questa fase per scontato che l’utente abbia effettivamente rispettato ( e rispetter\u00e0 in futuro) le condizioni di validit\u00e0 delle misurazioni;<\/p>\n

    Il monitor calibrato<\/h3>\n

    Dopo avere acquisito l’immagine, il software ne prevede una visualizzazione a monitor; si\u00a0 presuppone si stia utilizzando un monitor di qualit\u00e0, per il quale \u00e8 stato fatto un corretto profilo colore; in caso contrario si scambieranno lucciole per lanterne, o comunque su monitor diversi (e non calibrati) si vedranno colori diversi..<\/p>\n

    Nel caso in esame le immagini visualizzate sono state riprodotte con un monitor calibrato, ma \u00e8 probabile che quelle che vedr\u00e0 il lettore dell’articolo siano non corrette. Quindi si far\u00e0 riferimento, nell’analisi, sopratutto ai valori colorimetrici (numeri) piuttosto che alle visualizzazioni.<\/p>\n

    I materiali da riprodurre<\/strong><\/h3>\n

    sono stati acquisiti con scanner spettrale due diversi campioni:\u00a0 un\u00a0 marmo e una\u00a0 piastra di cemento, entrambi alla risoluzione di circa 11 punti\/mm (290 dpi), ad una distanza dall’obiettivo di 6 mm; per la precisione sono state fatte due acquisizioni, una a 3 e l’altra a 6 mm per valutarne la differente risposta (analizzeremo all fine dell’articolo queste differenze); i campioni considerati comunque sono quelli a 6 mm,\u00a0 (ovviamente, per la necessaria omogeneit\u00e0 sperimentale,\u00a0 anche l’acquisizione delle pagine di profilazione di cui scriveremo nel prossimo articolo \u00e8 stata fatta a 6 mm). Casualmente, i due campioni presentano differenti difficolt\u00e0 di acquisizione, uno \u00e8 opaco e pieno di trappole luce(i buchi), l’altro \u00e8 lucido e presenta diverse caratteristiche di riflessione della radiazione luminosa. L’analisi delle due situazioni cci permetter\u00e0 di discutere di queste problematiche.<\/p>\n

    \"\"Il cemento :\u00a0<\/strong>Il materiale \u00e8 bucherellato<\/em>, percepito come un materiale grigiastro nelle condizioni di illuminazione in cui \u00e8 analizzato; vedremo che questa condizione non \u00e8 completamente vera in termini colorimetrici, e ne giustificheremo il risultato di acquisizione.<\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"Il marmo:<\/strong> il materiale \u00e8 lucido, e questo vedremo che produrr\u00e0 risultati inattesi in fase di acquisizione, non per colpa dello scanner, ma per le caratteristiche del materiale); Per un assaggio preliminare delle caratteristiche di acquisizione di immagini lucide potete leggere questo bel documento della Minolta<\/a><\/em><\/span> (da pagina 31, ma leggetelo tutto se avete dubbi su cosa significhi misurare il colore..)<\/p>\n

     <\/p>\n

    <\/h3>\n

    Acquisizione del cemento<\/h3>\n

    L’operatore che ha acquisito il campione ha osservato che l’originale \u00e8 risultato diverso dall’osservato a monitor, si aspettava pi\u00f9 grigio.. analizziamone il perch\u00e9.<\/p>\n

    Il file spettrale riprodotto sul mio monitor calibrato \u00e8 in prima valutazione abbastanza grigio, ma con una componente rosato-giallasta difficile da definire;<\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    Analizzando il gamut dell’immagine, si osserva che effettivamente i suoi colori sono, prevalentemente nella parte pi\u00f9 chiara. non neutri, ma con la componente giallastra (possiamo un marrone non saturo?).<\/p>\n

    \"\"Il Lab medio, che rappresenta la media ponderata dei colori nell’immagine, \u00e8 L=65.7, a=-0.47, b= 6.77, valore riportato anche nella finestra a fianco, contenete la sezione del gamut che sar\u00e0 usato per la profilazione, e la posizione del punto stesso (quadrato viola). Il fatto stesso che le coordinate Lab calcolate non siano prossime a zero, indica che quello che si pensa di vedere non \u00e8 un’immagine neutra,<\/em>\u00a0probabilmente si tratta di effetto metamerico o di adattamento cromatico (il cervello che interpreta la parte meno satura come un grigio-bianco..). \"\"Una conferma a questa ipotesi \u00e8 data dalla forma dello spettro ponderato medio dell’immagine, che non \u00e8 piatto (cio\u00e8 un grigio), ma una curva con punto di massimo intorno a 590 nm.<\/p>\n

    Ricordiamo che la forma spettrale di un colore \u00e8 la misura di riflettanza che esprime la percentuale\u00a0 di\u00a0 luce riflessa a ciascuna lunghezza d’onda nel dominio del visibile (380..720 nm); non \u00e8 il colore<\/em><\/strong>, cio\u00e8 \u00e8 la sensazione che il materiale da in condizioni di illuminazione e visibilit\u00e0 assegnate; in altre parole, per visualizzare un \u00a0colore, occorre definire\u00a0 lo spettro dell’illuminante, quindi calcolare le coordinate del colore visto nelle condizioni di osservazione,<\/p>\n

    In Colibri \u00e8 possibile simulare<\/em> il colore di un materiale acquisito usando diversi illuminanti; In genere si usa l’illuminante D65, accettato in Europa come standard di riferimento, (il D50 in USA). Non \u00e8 il caso di approfondire qui l’argomento su come si passi dallo spettro alle coordinate colore (richiederebbe spiegazioni non facili e non utili alla discussione);\u00a0 basta sapere che negli uffici difficilmente si presta attenzione alle luci, e difficilmente sono le D65 o D50; esistono per\u00f2 le camere luce, box, in genere con pareti grigie al 50% con la possibilit\u00e0 di visualizzare i campioni sotto diversi illuminanti.<\/p>\n

    Colibr\u00ec permette comunque la simulazione del campione a video sotto diversi illuminanti, se le immagini sono spettrali; questo permette di valutarne il comportamento metamerico; vediamo cosa succede ad esempio con il cemento in discussione<\/p>\n

    \"\"<\/p>\n

    \"\"La finestra, accessibile attraverso l’icona evidenziata,\u00a0 \u00a0 permette di visualizzare l’immagine sotto diversi illuminanti, valutandone la differenza colorimetrica; il confronto fra l’immagine a sinistra (D65) e quella a destra (illuminante F4, spesso usato negli uffici) mostra una variazione di hue: pi\u00f9 gialla la seconda, con \u2206E = 1,74 e differenza di hue di oltre 7 gradi: le immagini sono quindi non metameriche,\u00a0<\/em>cio\u00e8 non hanno la stessa apparenza sotto illuminante diverso; Ho provato altri illuminanti, ed \u00e8 dimostrabile che lo stesso comportamento si ha al loro variare.<\/p>\n

    Perch\u00e8 c’\u00e8 metameria per le immagini acquisite?\u00a0 <\/strong>Cominciamo col dire che\u00a0\u00a0non \u00e8 un difetto di acquisizione! La metameria \u00e8 una caratteristica chimico\/fisica del materiale, dipendendo dal suo spettro di riflettanza e dall’illuminante di riferimento (dipende,\u00a0 anche dal tipo di l’osservatore standard CIE, ma non \u00e8 il caso di trattarne in questo contesto per non complicarci al vita..).\u00a0<\/em><\/p>\n

    Ma la situazione \u00e8 pi\u00f9 complicata..\u00a0<\/strong>poich\u00e9 gli illuminanti sono usati anche nel calcolo dei profili colore, se l’immagine presenta differenze metameriche, anche il processo di profilazione presenter\u00e0 gli stessi effetti; con una frase non completamente appropriata , potremmo parlare di non metameria del gamut, nel senso che il suo volume viene traslato in funzione dell’illuminante, quindi anche i colori profilati si comporteranno similmente<\/em><\/p>\n

    Peggio ancora! <\/strong>Anche i coloranti usati ed i substrati di stampa possono produrre effetti di metameria:\u00a0 a fronte di originali acquisiti metamerici, la produzione pu\u00f2 presentare non metameria;\u00a0 potremmo vedere immagini diverse, anche a fronte di un profilo eseguito correttamente, perch\u00e9\u00a0 sono non metamerici i coloranti usati! Vedremo quando affronteremo la profilazione che questo \u00e8 proprio il caso in discussione in questo articolo;<\/em><\/p>\n

    Questo porta a riflettere sul fatto che, quando si scelgono i coloranti da usare in produzione, \u00e8 necessario valutarne anche la metameria: se i coloranti sono non metamerici (\u00e8 frequente per il giallo..) la qualit\u00e0 colore delle stampe potrebbe non essere quella ottenuta (in particolare quando si desidera copiare un originale, oltre a problemi di in\/out gamut ecc..)<\/em><\/p>\n

    esiste una soluzione per la metameria?<\/strong><\/em> si e no <\/em>.. dovremmo sempre analizzare i campioni in un ambiente controllato (camera luce), ma non \u00e8 detto che questa preveda le condizioni di visione nel\u00a0 contesto reale dell’ufficio; per\u00f2 l’analisi della metameria di Colibr\u00ec \u00e8 in grado di calcolarne gli effetti gi\u00e0 in fase di pre-produzione.. e non \u00e8 poco.<\/p>\n

    Acquisizione del Marmo<\/h3>\n

    \"\"Il campione ha una peculiarit\u00e0: \u00e8 speculare, cio\u00e8\u00a0 possiede uno strato superficiale lucido<\/em><\/span>; questo\u00a0 altera, per la geometria di acquisizione dello spettrofotometro, la riflettanza acquisita, nel senso che lo spettrofotometro, per le caratteristiche ottiche della misura, vede<\/em> cose diverse da quelle che un operatore percepisce da distanze e angoli visuali differenti; in altre parole, non sono state conservate le condizioni di misura previste per l’uso dello strumento.<\/p>\n

    Non ci dilunghiamo a descriverne le ragioni, ampiamente analizzate in bibliografia; ci limitiamo a fornire questo link,<\/a><\/span> che contiene un documento di facile lettura edito della Minolta (leggere la parte terza)<\/p>\n

    Il campione, come atteso a causa della lucentezza,\u00a0 presenta desaturazione rispetto all’originale.\u00a0 inoltre, come il precedente \u00e8 non metamerico, come si pu\u00f2 osservare nella figura riportata a fianco.<\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"Per valutare la qualit\u00e0 dell’immagine acquisita possiamo utilizzare anche lo strumento di analisi spettrale:<\/p>\n

    \"\"Osserviamo che il gamut immagine \u00e8 compreso fra hue 0 e 90, poco saturo, e con forme spettrali tipiche dei colori marroni, a diverse concentrazioni. Ci\u00f2 \u00e8 intuibile anche dalla forma dello spettro medio dell’immagine, tipicamente quello di un marrone chiaro (per visualizzarlo basta attivare solo questa opzione nella finestra).<\/p>\n

    Come abbiamo osservato, sia il campione di cemento che quello di marmo lucido presentano non metameria; ribadiamo che non si tratta di errori di acquisizione, ma di conseguenze che dobbiamo considerare, della fisica dei materiali; La percezione del colore \u00e8 la sensazione che riceviamo da una superficie illuminata opportunamente; al cambio dell’illuminante non \u00e8 detto che la stessa appaia identica, anche se l’occhio cerca di compensare la differenza (per chi volesse approfondire vedi adattamento cromatico e metameria a questo link<\/a>)<\/span>.
    \n\"\"Una valutazione pi\u00f9 approfondita delle differenze metameriche pu\u00f2 essere fatta esportando le immagini dalla finestra di analisi della metameria, premendo il tasto a fianco riportato:Con questa azione generiamo un documento visto\u00a0<\/em>sotto illuminante F4 (come dire che sono state opportunamente modificate le coordinate Lab adattandole al nuovo illuminante).<\/p>\n

    \"\"<\/strong>Sar\u00e0 ora possibile analizzarne le differenze rispetto all’originale acquisito, selezionando l’icona a destra ed analizzando le due immagini sotto differenti illuminanti;<\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"\"\"La finestra permette di valutare diversi parametri di differenza fra immagini; le differenze sono rappresentate come immagini in scala termica: si osserva che l’istogramma delle frequenze \u2206E (media 1.87 ) \u00e8 compreso quasi completamente fra 1 e 2. il rosso indica la parte dell’immagine a \u2206E maggiore\u00a0 (in giallo quelle\u00a0 a differenza minore). Analizzando l’immagine anche in termini di \u2206H,\u00a0 \u2206C e \u2206L \u00e8 evidente che il contributo maggiore alla differenza metamerica \u00e8 data dal cambio di saturazione.<\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"Risultati analoghi si hanno analizzando le differenze metameriche per il cemento precedentemente acquisito;<\/p>\n

    come in precedenza sono confrontate\u00a0 le immagini sotto illuminanti DE65 e F4 (anche qui \u00e8 conservato l’osservatore standard Cie_1931).<\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

    \"\"\"\"\"\"<\/p>\n

    Conclusione<\/strong><\/span>: L’analisi della metameria delle immagini acquisite fornisce informazioni sui risultati che otterremo dopo avere effettuato la profilazione, e rappresenta\u00a0un vantaggio importante dell’uso di immagini spettrali; queste informazioni non sono possibili per immagini in altro formato(RGB, Lab ecc);<\/em><\/p>\n

    Nel prossimo articolo\u00a0 analizzeremo i risultati della profilazione della stampante e le caratteristiche metameriche dei profili (dei coloranti e substrati usati); in un successivo articolo quindi confronteremo le immagini profilate sotto diversi punti di vista: in e fuori gamut, metameria in relazione alle caratteristiche degli originali e dei coloranti usati per la profilazione, ripetibilit\u00e0 delle stampe e\u00a0 stabilit\u00e0 dei processi; mostreremo\u00a0 come le caratteristiche metameriche dei coloranti influenzino i risultati di profilazione.<\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n

     <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Questo \u00e8 il primo di una serie di articoli dove si discuter\u00e0 di controllo di qualit\u00e0 in Colibr\u00ec;\u00a0 Ho scritto controllo di qualit\u00e0, comprendendo in questo argomento le diverse attivit\u00e0 che \u00e8 possibile effettuare in Colibri: si descriver\u00e0 un caso reale, basato…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"image","meta":{"_acf_changed":false,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"footnotes":"","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","enabled":false},"version":2}},"categories":[90,4,2,110,6,111,8],"tags":[],"jetpack_publicize_connections":[],"acf":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p9rwsf-RZ","jetpack_likes_enabled":true,"jetpack-related-posts":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3347"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3347"}],"version-history":[{"count":31,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3347\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3565,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3347\/revisions\/3565"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3347"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3347"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.colorwave.it\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3347"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}