尋回失落已久的色彩準確度 – Spyder 4 Elite校色器

前言
近年來數位相機、手機、平板正夯，多數人從相機拍照、電腦螢幕看圖，漸漸轉為拿手機、平板來拍照、同時也在手機或平板上看圖，無論使用的是相機或手機拍照，用電腦螢幕或手機、平板看照片，分享照片，但多數人比較不會注意看到的照片顏色是否正確？亮度是否過亮或偏暗？藍天、綠草的顏色是否如眼中看到的那樣碧藍與翠綠，甚至膚色會不會太黃、太紅等，以往需透過專業色彩管理公司的色彩校正服務才能夠有效解決這樣的問題，隨著數位攝影的普及，色彩管理的需求也越來越多，市面上也出現不少價格相對平易近人的色彩管理解決方案。


關於色彩校正
針對專業影像工作者、一般消費者等不同族群，市面上有數家廠商推出了不同的色彩管理解決方案，包括從輸入端的立體灰卡校準，到輸出端的顯示器色彩管理、印前色彩管理等，都有對應不同的校準工具。這次要介紹的是屬於螢幕色彩管理工具的顯示器校色器。市面上的顯示器校色器通分為光譜式（Spectrophotometer）與色度計（Colorimeters）兩大類型，光譜式(光譜儀)的精準度、穩定度與不同色域顯示器的支援度都較色度計來的好些。

色度計是透過內部判別顏色的濾色片來過濾不同的顏色，再由感光件來測定其光度並計算合成出色彩座標值，因此使用的濾色片與設計就非常重要了，只是濾色片通常會隨著使用時間、環境溫度與濕度而造成氧化或變色，長久來說也會讓準確度下降。

光譜式的硬體架構並沒有濾色片設計，也不會有濾色片長久使用後準度衰退的問題，直接可量測出原始光譜；不過光譜式的感光元件依舊會隨著時間而衰退造成精準度降低，不過相對於色度計其衰退的速度慢上許多。

即便如此，為何廠商還是持續開發出色度計與光譜儀的校色器呢? 光譜式校色器的精準度較佳，但測試時的資料量大，測試所需的時間久，效率也比色度計校色器低，價格也相對貴上許多；雖然色度計校色器有著精準度不如光譜式、濾色片衰退的劣勢，但是其量測效率較佳且價格也相對平實，畢竟不是每個人都願意花個五六萬甚至十幾萬元來採購校色器，因此對於有預算考量的使用者來說，市售的色度計校色器C/P值更佳，入手的負擔也比較小。

筆者從廠商借到了一款價格合理，操作簡便，校正性能佳的顯示器校色器 –Datacolor Spyder 4 Elite，可在各種顯示器上進行校色，不僅適用於常見的LCD、LED背光、廣色域顯示器、筆記型電腦螢幕等設備，也可透過 SpyderGallery App（免費下載），在iPad、iPhone上進行校色；此外也支援了投影機校色，以及多顯示器校色，可滿足絕大多數使用者的校色需求，此外Spyder 4 Elite也具備許多進階及自訂功能，如SpyderTune、手動校色、色度計、進階螢幕分析等來輔助您的校色流程。




Spyder 4 Elite基本介紹
接下來先看看Spyder 4 Elite有啥特點吧!
1. 具備獨創 Info Sharing 功能，可自動偵測顯示器種類提供最佳校色效能；具備色域比較圖，讓顯示器色域與 sRGB 及 Adobe RGB 差異一目了然。Spyder4Elite全新硬體設計，使用全新7色感光元件，大幅提升校色準確度。Spyder4Elite可自動偵測環境光，新增顯示器品質分析功能，不僅校色準度再提升，也讓您使用顯示器更加得心應手。Spyder再進化，全新的Spyder4全方位增進準確度及校色效能，讓您顏色精準不偏色。

2. 全新7色感光元件提高準確度：
全新設計的7色感光元件可讀取全域的色彩光譜，精準度遠勝僅能獨取RGB三色的色度計校色器。

3. 精確度及穩定性較Spyder3提升26%：
全新設計的內部硬體及軟體，讓精準度及穩定性整體提升高達26%。

4. 簡易及自動校色流程：
在經過簡單的設定之後，即由電腦自動判讀及執行校色流程，操作簡單。

5. 快速重新校色流程

6. Info Sharing自動偵測顯示器種類：
首次啟動軟體時，軟體會連上雲端資料庫下載顯示器資料，並自動判別是否為已知顯示器廠牌、種類、背光種類及色域，使用者無須自行選擇，即可輕鬆獲得最佳校色效果。

Spyder 4 Elite相較於前代，將感光元件從3色增加至7色，有助於獲取更精確的色彩數據並強化校正能力，多了SpyderTune功能，使用者可以自行微調螢幕顏色以符合需求
，此外透過infoSharing資訊分享功能也讓校色更簡單好上手，其他如基本螢幕分析、色彩準確度測試、進階錯誤報告等功能，都是在Spyder 4 Elite上面才有的。底下就是Spyder 4與前代產品的比較表格，以及Spyder 4 各版本的差異表格





Spyder 4 Elite開箱
從Spyder 4 Elite包裝盒正面可以清楚看出，這款產品是針對整個色管流程中顯示器顯示部分的解決方案


包裝盒背面則簡單明瞭的表示透過Spyder 4 Elite可將色偏的顯示器透過色彩校正，還原影像真實色彩，下半部則為支援的作業系統，包含Windows與Mac等


完整配件包含Spyder4校色器、桌上型底座、驅動程式光碟片、保固說明、簡易校色操作中文指南、多國語言快速開始指引、Datacolor顧客保固卡等


依照簡易校色操作中文指南的步驟操作，就可以輕鬆簡單的完成基本色彩校正，別忘了在校色前要注意讓顯示器先開機預熱至少30分鐘，讓燈管/背光模組的工作狀態穩定後才開始進行校色




左邊即是桌上型底座，右邊就是Spyder4校色器本體囉!


校色器本體，機身正面可以看到有LDE指示燈與偵測環境光變化的感應器


校色器底部可以看到蜂巢狀的開口，就是在校色時進行光線色彩變化的偵測區域，偵測區域周圍以及三個腳座處，也設計有類似海綿的保護軟墊，可避免在校色時對螢幕造成磨損或刮傷


桌上型底座的底部則有一個標準1/4”的三腳架孔，在校正投影機時可以將桌上型底座固定在三腳架上，然後把Spyder4校色器本體放上桌上型底座，放在投影幕前進行校色


印有datacolor字樣的平衡錘


Spyder 4本體分解示意圖



Spyder 4 Elite程式基本功能介紹
Spyder 4 Elite驅動程式與主程式都很貼心的支援繁體中文等多國語系，第一步驟是先安裝驅動程式，接著安裝主程式。要注意在尚未安裝主程式之前，請不要先把Spyder校色器接上電腦，這點在安裝過程中也會有畫面提示。

安裝完Spyder 4 Elite驅動程式與主程式後(Windows用的最新版本為4.5.4，Mac OS用的最新版本為4.5.6)，將spyder4 校色器本體接到電腦的USB埠上，接著啟動Spyder 4 Elite程式，第一次進入主程式系統會先要求輸入序列號或註冊碼，
在驅動程式光碟封套背面，可以找到這台校色器專屬的序號，在第一次使用時需輸入這組序號，並透過網路連線方式進行註冊，成功之後會顯示另一組註冊碼，此時就算啟動完成了。

假設像筆者工作環境一樣有多台不同電腦都需要進行校色，在其他電腦上安裝驅動程式時就不用再上網進行註冊程序，僅需將註冊時所取得的註冊碼填入便能完成啟動程序。Spyder 4 Elite主程式畫面如下圖所示：


程式主畫面左下角可以看到一個捷徑，可直接選擇要執行的步驟，如校準、專家控制台、SpyderTune、SpyderProof等


若使用者不瞭解每個步驟或功能時，可透過點選該步驟/功能畫面中的「說明」來取得幫助


主畫面左上角「檔案」> 「喜好設定」，可看到感測器資訊與重新校準警告、Netbook控制選項、與Datacolor共用校準資料等一般設定，及進階設定


進階設定中則可調整使用者介面(包含基本、典型與進階三種)，以及如Delta E警告等級、ICC設定等選項


ICC設定中可調整ICC版本、色彩調整模式兩種功能，透過上述設定功能選取使用者期望校正的方式與標準後，按確定選取


主畫面左上角「工具」中，包含曲線、資訊、色度計、歷史，與編輯曲線等選項，在使用者校色完後可檢視校正後的各項資訊、歷史數據、也可針對RGB通道調整輸出曲線。「色度計」項目則可檢視各個顏色下的XYZ、xyY、Lab、Luv等色彩空間數據。

註：有關色彩原理、色彩空間等相關資訊可參考下列介紹:
https://www.charts.kh.edu.tw/teaching-web/98color/color.htm
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/色彩空間

曲線


資訊


色度計


歷史


編輯曲線



Spyder 4 Elite提供的校色模式
Spyder 4 Elite提供了不同的校正模式，方便一般使用者做簡易快速的色彩校正，如〝逐步助手〞會透過軟體助手透過Step by Step的方式逐步引導使用者做完基礎校準流程；對於有多顯示器校色需求的進階使用者，也提供了「工作室符合」，讓有多顯示器顯示需求的工作室、辦公室等環境下，讓所有顯示器盡可能的在色彩顯示上能維持一致性；此外「專家控制台」則在單一顯示器上頭提供了全部的控制項目，以求做到更精確與期望的色彩校正。


在「逐步助手」的校正流程下，使用者可選擇ReCAL或FullCAL來校準顯示器，或使用CheckCAL來檢查目前顯示器的校正準確度。
ReCAL屬於標準校正過程，通常用於一般校準，校正流程會比FullCAL更快速；CheckCAL則是最快速的校正流程，用來檢查顯示器狀態是否符合已校正的狀態，並確定是否需要重新校正；首次校正時則建議使用FullCAL來做校正，整個校正的流程與可設定的選項最為完整。

使用者可視實際需求針對不同的光度、白點與亮度做選擇；在進階設定中可自訂要校準的目標光度與白點，並可選擇是否要開啟環境光線補償、灰度平衡校準與是否要做Spyder認證(在校正後如顯示器未通過校準驗證，則會自動傳送警告通知使用者)





逐步助手校正
筆者工作時使用的顯示器為兩台Dell U2412M，屬於IPS LED螢幕，本身有提供RGB滑桿、色溫等調整項目，在設定好光度(2.2)、白點(6500K)、亮度(140cd/m2)等校正目標後，並選擇軟體助手引導經過校準流程的所有步驟中，首先先透過顯示器選單調整讓色彩、亮度、對比回復到出廠預設值，並調整顯示器盡量讓目標白點符合6500K色溫。


如果將環境光線偵測設定為開啟，請依照指示Spyder4校色器放置在桌上型底座上並放置於顯示器前，進行環境光線的偵測。依照分析的結果會將環境光線狀況分成非常低、中等偏低、中等、高、非常高等共5個等級，不同的等級程式將給予建議的白點亮度與色溫，使用者可依照其目標作設定。

例如下圖中的中等等級，適合於典型照片編輯。在此等級中請將顯示器校準至「白色亮度」 175-200 cd/m^2 與白點 6,500K（中等白色），補償眼睛在中等光線狀況下中冷的反應。




接著就按照圖示將Spyder4校色器放置在指定的位置中，並注意避免強光直射螢幕上以免影響實際觀看的色彩表現，此外也應將校色器平貼於顯示器表面，接著就開始第一次的顯示器校準囉!


接著程式會自動開始執行流程，這個步驟中會花一些時間在測量各項色彩數據


測量完畢之後會顯示目前的色彩空間數據，從本圖中可看到還沒校準的顯示器色溫與亮度都與目標值相距甚遠，不僅色溫偏冷，亮度也高於一般環境下液晶顯示器適合的120~140cd/m2許多。此時請調整顯示器選單中的RGB滑桿，並透過〝更新〞按鈕讓校色器重新讀取數據，直到盡量接近目標色溫6500K。






在盡量達到目標色溫後，接著下一步驟就是透過背光控制來調整顯示器的亮度，直到接近目標亮度，調整完成後進入下一步驟，此時校色器會接手剩餘的數據讀取工作，並產生出icm校色設定檔，使用者可自訂此設定檔的名稱，並選擇校準提醒的時間(一般設定提醒週期為一個月，對於色彩校正精準度需求較高的使用者則可以視需求調整為1~2週提醒一次)，在每次電腦開機後會自動載入此icm設定檔，如果校準週期到了，就會跳出提醒視窗，提醒使用者該重新進行色彩校正工作。如果嫌麻煩當然也可以忽略不理會，不過這樣一來顯示器經過長時間使用下通常準確度會慢慢下降，如何取捨就看各位囉~




到這一個步驟就完成了基礎的色彩校正流程，程式會自動將設定檔儲存在C:\Windows\system32\spool\drivers\color\ 底下(Windows7)


在校正完成後可透過SpyderProof來檢視校準前後的狀態，SpyderProof讓使用者可透過真實影像來檢視校色細節，並放大去分析膚色的細節、顏色的飽和度、灰階及漸層、亮部及陰影色調的反應，並可隨時檢視校色前及校色後的影像結果。




SpyderTune功能，則可讓使用者自行調整螢幕顏色以符合個別使用需求；透過SpyderTune可自訂進階校準設定的選項，讓兩台顯示器呈現精確一致的色彩並達到使用者需要的視覺結果。校色調整結果將被保存為描述檔，無需反覆校準。使用者可隨時返回 SpyderTune 螢幕，並根據需要自行設定，或將其回復為預設值。


最後則是設定檔概述的比較圖，可選擇設定檔來進行sRGB、AdobeRGB、NTSC的色彩空間比較，並可檢視資訊與進行進階分析或校準其他顯示器


工作室符合校正與專家控制台
當使用者有多顯示器校色需求時，可透過「工作室符合(StudioMatch)」來校正一台以上的顯示器，首先先選擇要校正的多台顯示器


接著測量環境光線來取得計算兩台顯示器後的目標亮度(如圖中所示的126cd/m2)，並設定目標光度與白點，接著將此設定檔命名








接著程式會如同逐步助手校正完成多台顯示器的校色流程，校正完後同樣儲存美台顯示器的設定檔


專家控制台校正則提供更完整的目標設定選項，除了目標光度、白點、亮度與環境光線補償外，也提供了黑色亮度、白色亮度、灰平衡校準以及Spyder認證等進階設定，同時可針對校準精度與速度選擇不同的校準設定(ReCAL、CheckCAL、FullCAL) ，當使用者時間許可時可以重新再進行校色的動作，如時間有限也能僅針對既有之校色檔來比對並調整，可以說是相當人性化的便利設計。



校色後的進階分析
在完成色彩校正後除了前面提到的SpyderProof與SpyderTune功能外，Spyder 4 Elite也提供了更進階的分析數據，包括色域、色調回應、亮度與對比度、採用不同OSD設定時的白點、螢幕均勻性、色彩精確度等項目的分析數據


色域量測


螢幕均勻性量測


亮度與對比度量測


不同OSD設定時的白點量測




測量顏色組



檢視報告


在顯示器色域的部分，我們可以採用個別顯示或同時比對的方式，來清楚檢視整體色域支援的範圍程度，其後還有「色調回應」、「亮度與對比度」、「OSD設定」、「螢幕均勻性」、「色彩精確度」與「顯示器額定值」等諸多圖表數據，讓我們以量化方式來瞭解自身顯示器的性能表現和情況，如果您同時擁有多台顯示器時，也可據此檢視其間之差異性所在，相當實用。












在「螢幕均勻性」這項測試時，程式會同時針對彩色及灰階、採100%、83%、67%、50%等亮度做色彩亮度調整，並以九宮格區塊來測試整個螢幕的表現變化，避免一般校色時只偵測到螢幕中央區域而忽略掉邊緣區塊的情況。














底下兩張圖片是筆者將雙螢幕校正後的示意圖，可以看出校正後雙螢幕的顏色相當接近，也不再有同一張圖片或同一個網頁在不同螢幕上出現差異很多的色偏狀況囉~





同場加映 – 用SpyderGallery校正你的平板與手機!
SpyderGallery是一套針對手機及平板的色彩管理方案，目前適用於Apple iPad、 iPad2、New iPad等平板與iPhone手機。
由於iPhone手機與iPad平板並非如同桌上或筆記型電腦般，可在開機時載入校準過的icm或icc檔來作為螢幕色彩的基準，因此SpyderGallery在iPad、iPhone等手持裝置上的校色作法是透過專屬軟體來進行，完成校色後的基準數值是存放於在該軟體內，因此想看到照片校色前後的差異性或校準後的照片，就僅能侷限於在SpyderGallery介面內瀏覽相片檔案，並非像電腦上只要校正過並載入色彩設定檔，不管在瀏覽器或其他程式上都能看到一致的色彩。

首先先在iTunes Store上搜尋「SpyderGallery」這套免費的軟體（支援iPhone與iPad），再根據使用者手邊對應的裝置下載安裝，筆者在後面的測試與介紹部分就用New iPad來做示範。




安裝好SpyderGallery並進入程式後，會看到如下圖的畫面，點擊在畫面中的「Email me a link to download the desktop app」按鈕並在連上網路的狀態下，簡單填寫完姓名與電子郵件信箱並送出後，伺服器會自動將桌上型或筆記型所安裝的對應軟體的下載連結寄至剛才輸入的信箱裡，在電腦上安裝好對應軟體後才能夠正式開始進行手持裝置的校色。


校色之前先來了解SpyderGallery這套軟體的介面，在畫面左側有兩個按鈕，「View Tutorial」是連結操作教學影片，「Improve Your Color」則是進行校色動作。

畫面右邊有兩個大型ICON，標示著「Calibrate Viewer」並有Spyder圖示就是進行校色的開始按鈕，下方的「View Photos」則連結到iPad的Gallery進行瀏覽，同時也支援Flickr和Facebook的帳號可連到網路相簿上瀏覽。




主畫面左上角的Galleries，則可瀏覽裝置中的相簿照片


主畫面右上角的齒輪圖案則是SpyderGallery的設定頁面，可設定與電腦連線的位址與連接埠、替照片加上浮水印、快取清理、設定以感知度或飽和度來顯示校正後的影像等功能。




再點選開始校色的圖示後，iPad會開始偵測安裝有「SpyderGallery Desktop」的電腦(若顯示找不到電腦則請檢查SpyderGallery設定中位址與連接埠是否正確設定)，連接完成後便可開始校色的流程。程式畫面中會顯示校色器應放置的區域，將Spyder擺妥後按下「OK」，就會開始自動進行所有的流程






在約一分鐘的校正後看到螢幕顯示「Done Congratulations！」等字樣，就表示已經完成校正!


校色完成後接著就可以使用「View Photos」或選擇主畫面左上角的「Galleries」來瀏覽裝置內的照片了





經由下面兩張圖片的比對(透過畫面右下角的Calibration鈕來切換校正前與校正後)可以發現在校色前後，確實可以看出螢幕上色彩的差異性。





總結
如果您跟筆者一樣，同時擁有iPhone、iPad與桌上型電腦，還加上有多螢幕校色的需求，當你在使用Spyder 4 Elite這類可校正不同裝置的校色器，要得到較為一致的色彩表現將會容易許多，更可以依照不同的需求來做色彩管理；無論是簡單快速的色彩校正或是較複雜但完整的進階色彩校正與進一步的色彩驗證，都可以透過Spyder 4 Elite這套校色器來輕鬆完成。在搭配三腳架與桌上型底座後也可針對投影機進行校色，多樣性裝置的支援讓您可輕易地就完成顯示輸出端的色彩校正。以一套不到萬元的校色器即可支援多螢幕的校色，Spyder 4 Elite的確是一款值得有色彩管理需求的各種使用者可列入採購的超值產品，誠摯的推薦給有色彩管理需求的使用者!!