Maksymalna ilość kolorów i tabele Look-Up: Dwa zagadnienia istotne przy wyborze monitora

Powinniśmy pamiętać o dwóch sprawach. Po pierwsze, nie wszystkie wiodące monitory LCD są w stanie wyświetlić pełną paletę około 16,77 milionów kolorów. Po drugie, te pełen zakres 16,77 miliona kolorów może być osiągany różnymi metodami. Biorąc pod uwagę maksymalną liczbę kolorów i metodę ich reprodukcji, współcześnie dostępne monitory LCD można ogólnie podzielić na następujące trzy kategorie.

W powyższej tabeli, tylko pierwszą kategorię monitorów LCD można określić jako pełno-kolorowy (Full-Color) w prawdziwym znaczeniu tego terminu, odtwarzający z ośmiobitową dokładnością każdy kolor RGB na panelu LCD pracującym ośmiobitowo.  Monitory z 2 i 3 kategorii oferują tzw. wirtualną pełnię kolorów (Virtual Full-Color). Produkty z tych grup są tańsze w produkcji i ogólnie rzecz biorąc mają mniejszą zdolność do poprawnego wyświetlania gradacji odcieni niż prawdziwie ośmiobitowe panele LCD.

Jak LUT o większej ilości bitów wpływa na na polepszenie jakości wyświetlanych obrazów? Jeśli w specyfikacji monitora LCD znajduje się wpis, że jest on zdolny do wyświetlenia „około 16,77 milionów (spośród 1 064 330 000)” kolorów, to wskazuje to na to, że korzysta on z LUT o dokładności 10 bitów na każdą składową RGB (1024 odcieni do 3 potęgi = 1 073 741 824 kolorów). Dane z komputera zawierające po 8 bitów na składową RGB, są poddawane w monitorze LCD multigradacji do 10 bitów na każdą składową RGB, a następnie wypuszczane z optymalnie dobranymi kolorami z palety o ośmiu bitach na każdą składową. Skutkuje to wyraźnie gładszymi przejściami tonalnymi i zmniejsza rozbieżności barwowe poprzez poprawienie krzywej gamma dla każdej składowej RGB na wyjściu. 12-bitowe LUT generuje około 16,77 milionów optymalnie dobranych kolorów spośród w przybliżeniu 68 miliardów, poprawiając reprodukcję kolorów i odcieni, nawet jeszcze lepiej, niż w przypadku 10-bitowych LUT.

Wizualne porównanie monitora wyposażonego w 8-bitową LUT i 8-bitowe wewnętrzne przetwarzanie z monitorem o 10 lub więcej bitowym LUT oraz prowadzącym obliczenia wewnętrzne z dokładnością 10 bitową, lub wyższą pokazuje niespodziewane różnice. Odkąd tą drugą kategorię monitorów zaczęto wyposażać w wysokiej wydajności układy IC do kontroli obrazu, różnice w jakości obrazu są jeszcze łatwiejsze do zauważenia  przez świadomego obserwatora, przy porównaniu z monitorami z dolnej półki o niewystarczającej wydajności. Kiedy przyjrzymy się wyświetlonej grafice przedstawiającej gradient odcieni szarości, to możemy zauważyć, że modele, w których LUT i obliczenia wewnętrzne mają wyższą liczbę bitów, generują gładsze tonalne przejścia i lepiej oddają odcienie w ciemnych obszarach obrazu. W takich modelach prawie nie spotyka się przeskoków tonalnych czy przebarwień oraz charakteryzują się stabilniejszym kontrastem, w którym zarówno jasności, jak i cienie oddane są w naturalny sposób. Z tych wszystkich powodów zalecamy modele z przynajmniej 10-bitową LUT – nie tylko w zastosowaniach, które wymagają wysokiej wierności reprodukcji kolorów, ale również dla zwykłych użytkowników doceniających lepszą jakość wyświetlania obrazów.

Niektóre high-endowe monitory LCD są wyposażone w 3D-LUT, technologię, która rozwija koncepcję LUT jeszcze bardziej. Tradycyjny system LUT posiada po jednej tabeli dla każdej składowej RGB. Podczas wyświetlania konkretnego koloru i potrzeby wyliczenia koloru docelowego (zoptymalizowanego) pobiera dane o docelowych składowych właśnie z tych trzech tabel.

Dla odmiany, 3D-LUT przechowuje dane o składowych RGB w trzech wymiarach (trójwymiarowa tabela, w której każda składowa RGB ma swoją oś współrzędnych). Takie rozwiązanie oferuje dużo lepsze odwzorowanie gradacji i dokładniej oddaje skalę szarości, ponieważ 3D-LUT zawiera również dane o pośrednich gradacjach, zależne od trzech współrzędnych, będących pochodną trzech składowych R, G i B.

Jako przykładu, użyjmy panoramicznego monitora LCD EIZO. Model CG246 z serii ColorEdge jest wyposażony właśnie w 3D-LUT. Różnica pomiędzy teoretycznymi wartościami i wartościami uzyskanymi podczas pomiaru pośrednich gradacji okazują się w nim mniejsze niż w przypadku zastosowania tradycyjnych tabel LUT.

3D-LUT wykazuje swoje zalety również podczas konwertowania palet kolorów w systemach zarządzania kolorami. Umożliwia przemapowanie około 16,77 milionów kolorów z jednej palety kolorów do innej palety z wysoką dokładnością, minimalizując utratę danych z oryginalnej palety. Dodatkowo, ponieważ dzięki przechowywaniu danych pośrednich, 3D-LUT oferuje ulepszoną reprodukcję kolorów, użytkownik może osiągnąć oczekiwane rezultaty podczas wprowadzania własnych ustawień, takich jak jasność, chrominancja czy barwa. Prawdopodobnie właśnie to jest najważniejszym wyznacznikiem przydatności monitora LCD używanego do zarządzania kolorami, ponieważ poza wszystkimi innymi wymaganiami oczekuje się przede wszystkim dokładnej reprodukcji kolorów.

Liczba bitów, na których operuje panel LCD, LUT i z jaką są dokonywane obliczenia wewnętrzne – wszystko to ma olbrzymi wpływ na zdolność do reprodukcji kolorów przez monitor LCD. Wcale nie tak rzadko, porównanie modeli, o na pierwszy rzut oka podobnych specyfikacjach, może ujawnić nieoczekiwane odchylenia w wyświetlaniu. Kompetentne ocenienie jakości obrazu uzyskiwanego przez monitor, tylko na podstawie jego specyfikacji jest nierealne. Przed dokonaniem zakupu, użytkownicy powinni osobiście sprawdzić konkretny monitor.