Création automatique d'un fichier de calibration 3DLUT compatible avec madVR via DisplayCal et ArgyllCMS
Ce guide a pour but d'expliquer dans les grandes lignes la génération d'un fichier de calibration 3DLUT.
Il est destiné à des personnes initiées (pour le moment).
Le processus est automatique et utilise deux formidables outils: DisplayCal et ArgyllCMS.
Il est en grande partie basé sur le topic dédié des développeurs sur le forum AVS qui permet d'obtenir la perfection en matière de calibration.
J'ai essayé de rendre ce tuto le plus synthétique possible, le forum de départ faisant plus de 2500 posts...
Le résultat à la mesure et à l'écran est d'une précision très clairement inégalée. Redoutable! On va beaucoup plus loin qu'avec les outils actuels et plus facilement, CMS ou pas.
La taille d'une 3DLUT pour MadVR est de 65x65x65 soit 274625 points de correction de couleurs! Imaginez... Le fichier pèse environ 100Mo.
Il faut savoir également que pour ceux sans PCHC (ou réfractaire à l'informatique), il est possible d'utiliser la 3dlut avec un boitier eeColor placé entre la platine et le diffuseur...
Logiciel requis (à mettre à jour si ceux-ci sont déjà installés) :
- ArgyllCMS (Download V1.x.x Main Microsoft Windows executables dans le rubrique "Download")
- DisplayCal
- MadVR (moteur de rendu vidéo)
- Lecteur vidéo DirectShow compatible avec madVR (MPC-HC, MPC-BE, Zoom player…)
Matériel requis :
- Un colorimètre ou un spectrophotomètre compatible avec ArgyllCMS (liste du matériel compatible tout en bas).
- Un PCHC correctement configuré pour MadVR (1, 2, config KAZ)
Pré-requis avant d’exécuter le processus de calibration automatique :
- Faire tourner le diffuseur au moins 30 minutes (minimum) de manière à ce qu'il soit à sa température de fonctionnement optimal. Pendant ce temps, positionner votre sonde pour qu'elle soit dans les mêmes conditions. En effet, durant ce temps de chauffe, les couleurs du diffuseur dérivent ainsi que les mesures de la sonde (surtout si vous êtes en mode contact sur une dalle d'écran qui chauffe comme c'est souvent le cas sur les plasma)
- Remettre le diffuseur dans les paramètres par défaut (usine), choisir un profil utilisateur vierge, un gamma pré-configuré le plus proche du gamma ciblé (à défaut on choisira un gamma à 2.6) et une température de couleur de 6500k si vous avez ces options. Sinon pas de panique.
- S’assurer que le mapping 0-255 ou 16-235 est correcte entre le pc et le diffuseur à l'aide de cette mire de mapping (*)
- Régler son diffuseur sur un espace de couleur (gammut) large ou off si vous avez cette possibilité de manière à ce que le gammut de départ soit plus grand que le gammut ciblé.
- Remettre les réglages de luminosité et de contraste à 0.
- Si le diffuseur est un projecteur, ouvrir l'iris de façon à avoir au moins 14 ftl.
- Régler le blanc 100% (mire 100IRE) sur une température de couleur de 6504K à l’aide de votre sonde.
Ce point est indispensable et c'est le seul qui doit être effectué manuellement. Le processus d'autocalibration le considère comme pré-calibré et tout le profilage repose dessus.
Il y a deux façons de le faire, une qu'on peut effectuer maintenant via colorHCFR ou l'autre qu'on fera dans la suite du tuto via DisplayCal:
- On lance une mesure continue sur colorHCFR V3 sur le point à 100ire de l'échelle de gris (bouton "play" vert) et on aligne les 3 composantes rouge, bleu et verte à 100%. N'oubliez pas de configurer madvr comme générateur de mire.
OU
- On active l'option "Interactive Display adjustement" dans DisplayCal au moment de son paramétrage (au point d. Définissez les paramètres suivants dans DisplayCal) et on clique sur le bouton "Calibrate and Profile". Une fenêtre s'affiche et on clique sur "Start measurement". Le générateur de mire de MadVR (MadTPG) affiche une mire 100 ire et on aligne les trois composantes sur la cible (100%) à l'aide de la fenêtre interactive. Une fois terminé, on annule le processus pour revenir au menu principal et configurer DisplayCal et on décoche l'option "Interactive Display Adjustement".
Cette étape est dans tous les cas rappelée plus bas lors du paramétrage de DisplayCal.
Je conseille de l'effectuer via DisplayCal. Dans ce cas, pensez à mettre MadTPG en mode fenêtré (double clique sur l'écran) et de la maximiser le plus possible de manière à ce que la sonde mesure la mire blanche tout en voyant la fenêtre interactive affichée. C'est cette fenêtre qui vous guidera sur l'état de votre point blanc.
Le réglage du 6504K se fait en modifiant manuellement les paramètres de température de couleurs RGB (on ne touche pas aux offsets) ou si vous n'avez pas ces options en modifiant les couleurs RGB basiquement, tout cela dans le menu de votre diffuseur. Il faut se rapprocher au maximum du 6504K.
Astuce: Ne touchez pas au gain du rouge et effectuez le réglage uniquement avec le gain du bleu et du vert. Si vous descendez le bleu et le vert, le rouge augmente et inversement. On utilise uniquement les gains, en aucun cas les offsets (si vous avez ces options). C'est une étape très simple à réaliser.
(*)On préfèrera le 0-255 (RGB complet) qui permet d'obtenir avec MadVR une meilleure échelle de gris et qui permet d'afficher le BTB et le WTW. Attention, avec les cartes Nvidia, en cas de doute, pensez à exécuter "madLevelsTweaker.exe" présent dans le répertoire d’installation de madVR pour forcer le mode 0-255 sur les sorties hdmi ! De même dans les menus du diffuseur il faut choisir le type de signal hdmi en fonction de ce qui est envoyé par le pc (Signal video\Standard = 16-235 ; Signal PC\Etendue = 0-255). Enfin, sur le PC la sortie vidéo doit être paramétrée en RGB/RVB et non pas en YCbCr dans le cas d’une sortie en 0-255.
A. Installer ArgyllCMS, DisplayCal et madVR
-1 Extraire ArcgyllCMS dans le dossier de votre choix (par exemple C:\ArgyllCMS)
-2 Installer DisplayCal dans le dossier de votre choix
-3 Extraire madVR dans le dossier de votre choix (par exemple C:\MadVR) et exécuter "install.bat " en mode administrateur dans le dossier d’installation de madVR.
B. Créer un fichier 3DLUT compatible avec madVR à partir des outils de ArgyllCMS
a. Charger le générateur de mire de madVR
-1 Exécuter madTPG.exe présent dans le répertoire d'installation de madVR.
-2 Activer "use fullscreen" et "disable OSD"
-3 Activer "disable VideoLuts"
-4 Activer "disable 3dlut"
-5 Régler "Image area" sur 100% comme ci dessus pour tous les diffuseurs autres que Plasma.
Pour un plasma on choisira 8% en "Image area" et "Background" à 25% en mode "APL - Gamma light" (ou 40% Linear light).
b. Démarrer DisplayCal
c. Paramétrer DisplayCal
-1 Au premier chargement, localiser les fichiers exécutables de ArgyllCMS: File --> Locate Argyll CMS executables... et préciser le répertoire "bin" du dossier d'installation de ArgyllCMS (C:\ArgyllCMS\bin)
-2 Importer les fichiers de corrections de sa sonde: Tools --> Import colorimeter corrections from other profiling software et laissez vous guider. En général, le bouton "Auto" fait correctement son travail.
Attention cependant car les fichiers de corrections sont "génériques" (réalisés sur un même modèle de sonde et sur un diffuseur avec une technologie comparable dans le meilleur des cas).
C'est pourquoi dans l'idéal (et surtout si on est perfectionniste), pour enlever tout doute quant à la colo finale, il faut réaliser son propre fichier de correction à l'aide d'un spectrophotomètre (X-Rite i1pro par exemple).
Cette procédure peut être réalisée via DisplayCal: Un patch de couleurs (rouge, bleu, vert, blanc) est mesuré par votre colorimètre puis par le spectrophotomètre sur votre diffuseur et un fichier de correction est généré.
En effet, pour fonctionner correctement, un colorimètre doit apprendre à voir tel ou tel appareil de la même manière que l’œil humain. C'est le rôle de la matrice de correction (.CCMX). Chaque appareil réagissant différemment suivant sa technologie\modèle\marque, il est fondamentale d'utiliser un fichier de correction adéquat sous peine d'avoir une calibration finale erronée.
Un spectrophotomètre est capable, quant à lui, de mesurer tout le spectre. Il en déduit nativement les couleurs que voit l’œil et cela sans fichier de correction. Il permet donc de générer des fichiers de correction très précis (qui permettent de recaler la mesure des 3 primaires rouge, bleu, vert de votre colorimètre sur votre diffuseur). De plus il dérive très peu avec le temps.
Il a cependant des lacunes dans les très basses lumières et il est nécessaire de l'étalonner toutes les 30min environ. C'est pour ces raisons qu'on préfère calibrer avec un colorimètre.
Un guide de création de fichier de correction pour colorimètre est disponible à la fin de ce guide.
Une grosse database de fichier de correction est également disponible ici.
d. Définissez les paramètres suivants dans DisplayCal
Display & instrument
-1 Dans le menu déroulant "Settings", sélectionner "madVR".
-2 Dans "Display", choisir madVR (afin de sélectionner le générateur de mire de madVR).
-3 Dans "Instrument", choisir sa sonde de calibration.
-4 Dans Mode, choisir "Refresh" pour CRT, Mono DLP et Plasma, "LCD" sinon.
-5 Pour les projecteurs, il est conseillé d'activer l'option "White level drift compensation"
-6 Dans "Correction", choisir le fichier de correction désiré. Le menu "Mode" sera modifié en conséquence. Si on n'utilise pas de fichier de correction, il faut correctement paramétrer le menu "Mode". Cette étape est très importante. Un mauvais mode ou un fichier de correction incorrecte et la calibration sera à recommencer!
Calibration
-1 Dans "Whitepoint", vérifier que les coordonnées chromatiques sont bien 0.3127x0.3290. Elles correspondent à celles du point blanc à 6504K ( D65 de référence). C'est pour cela qu'il est essentiel de calibrer son point blanc à 6504K avant de lancer la procédure de calibration auto.
A noter qu'il est possible de cocher la case "Interactive display adjustement" qui lancera un utilitaire permettant de calibrer son point blanc avant la procédure de calibration automatique si vous avez oublié de le faire.
-2 (Facultatif) Si vous voulez utiliser l'étalonnage itératif de la balance des gris (qui peut améliorer la balance des gris), réglez Tone curve de "As measured" à:
i- Rec. 1886 dans le cas d'une pièce non dédiée pour les vidéoprojecteurs ou pour un écran LCD.
ii- Gamma 2.2 ou 2.4 (2.X Relative et black output offset à 100% pour créer une courbe de gamma linéaire, celle que les gens appellent généralement "pure power gamma curve") sinon
Un gamma 2.4 linéaire et selon moi le choix le plus judicieux pour un projecteur en salle dédiée ou un écran plasma/oled. Pour les autres un gamma 2.2 ou BT.1886 sera plus judicieux.
La nouvelle spécification gamma appelé "BT.1886", utilise un gamma à 2.4 comme point de départ, mais ajuste la courbe de réponse globale selon le niveau de noir et le niveau de blanc de votre diffuseur. Comme sRGB, BT.1886 recommande une réponse gamma montante entre 0 et 100 IRE. En effet, une courbe de puissance linéaire à 2.4 est correcte seulement si le diffuseur a un niveau de noir à 0 cd/m² et un rapport de contraste qualifié d'infini. Les écrans autres que plasma et OLed en sont, vous vous en doutez, très loin...
La spécification complète du BT.1886 est complexe et ses recommandations précises varient selon le niveau de blanc, et surtout le niveau de noir, de votre diffuseur.
Cette calibration facultative prend du temps mais pour certains diffuseurs avec un comportement non linéaire, elle est importante. Dans tous les cas elle n'est jamais néfaste. Mais pour un DLP elle est inutile.
-3 Placer "Calibration speed" sur Low pour accroitre la précision de mesure.
Profiling
-1 Dans le menu "Profile quality", choisir "High".
-2 Dans "Testchart file", chosir "Auto-optimized" et sélectionnez au moins 2000 patches à l'aide du curseur en dessous (le temps estimé est automatiquement calculé). Bien entendu, plus il y a de patches mieux c'est.
-3 Vous pouvez modifier le nom du profil si vous le souhaitez dans "Profile name".
3D LUT
On laisse ici par défaut. On reprend simplement son réglage du "Tone curve" choisi dans l'onglet "Calibration" pour le gamma cible.
Chose très intéressante, il est possible par la suite de générer différentes 3DLut avec d'autres choix de gamma sans devoir relancer une calibration!
Pour cela il suffit de se rendre dans le répertoire d'installation de DisplayCal et d'exécuter "DisplayCal-3DLUT-maker.exe".
Au chargement, le programme reprend le dernier profil d'étalonnage présent sur le pc et vous pouvez chosir un autre gamma cible et sauvegarder la nouvelle 3Dlut sous un nom différent.
Une fois tous les onglets renseignés, si vous n'avez pas encore fait la calibration manuelle de votre point blanc, c'est le moment. Pour cela on retourne sur l'onglet "Calibration" et on sélectionne l'option "Interactive Display adjustement". On clique sur le bouton "Calibrate & profile", on règle son point blanc à l'aide de la fenêtre interactive qui s'affiche ("Start Measurements"). Une fois fait, on annule et on décoche l'option "Interactive Display adjustement".
Exemple de réglage du point blanc via DisplayCal sur un écran de pc (ici madvr n'est pas le générateur de mire):
Vous êtes maintenant prêt à calibrer votre diffuseur! Pour les mesures avec la sonde en mode projection (au contraire de contact pour les écrans) comme c'est le cas pour les vidéoprojecteurs où la sonde est fixée sur un trépied, assurez-vous que la pièce reste dans le noir complet durant tout le processus et que personne ne viendra allumer une lumière!
Si tout est ok, cliquez sur "Calibrate & profile" et soyez patient.
Une fois le processus terminé, une fenêtre affiche l'auto vérification de la calibration automatique. Le dE moyen ne devrait pas être supérieur à 0.5 dE et le max ne devrait pas dépasser 2 dE. Dans l'idéal, le gammut coverage sRGB doit être le plus proche possible de 100% mais si votre triangle CIE de départ et plus petit que la cible rec 709, on ne peut pas faire de miracle (merci JVC!).
Cliquer sur "Install 3D LUT ...".
C. Paramétrer madVR pour utiliser le fichier 3DLUT
En principe le paramétrage est automatiquement effectué pas DisplayCal. Il est néanmoins important de savoir le faire manuellement surtout si comme moi vous souhaitez renommer le nom de votre fichier 3Dlut.
- Développer votre dispositif d'affichage sous le nœud devices
- Sélectionner le menu "Calibration"
- Sélectionner "calibrate this display by using external 3DLUT files"
- Cocher "disable GPU gamma ramps"
- Pour le champ BT.709, cliquer sur l'icône Parcourir et sélectionner le fichier généré 3DLUT.3dlut
D. Mesure de vérification
Pour mesurer le résultat final vous pouvez utiliser DisplayCal (Tools --> Measurement report...) ou colorHCFR.
Dans le cas de colorHCFR, assurez-vous bien d'utiliser le même fichier de correction de la sonde que celui utilisé pour faire la calibration auto et d'utiliser madvr (MadTPG) comme générateur de mire!
De même dans le générateur de mire de madvr (MadTPG) il faut impérativement décocher "disable 3dlut" ("disable VideoLUTs" reste coché) afin de mesurer l'effet de la 3dlut.
E. Exemple de résultats obtenu
- Calibration Pioneer KURO KRF-9000FD
- Calibration JVC D-ILA X35
F. Annexes
Création d'un fichier de correction pour colorimètre à l'aide d'un spectrophotomètre (.CCMX):
- Choisissez votre spectrophotomètre comme instrument dans DisplayCal
- Allez dans Tools -> Create colorimeter correction... et cliquez sur le bouton "Measure Testchart"
A la fin de la procédure sauvegardez le fichier de résultat (XXX_Spectrophotomètre.ti3).
- Cliquez ensuite sur "Cancel" et choisissez maintenant votre colorimètre comme instrument
- Ne choisissez aucune correction!
- Allez dans Tools -> Create colorimeter correction... et cliquez sur le bouton "Measure Testchart".
Sauvez le résultat dans le même répertoire que le précédent sous un autre nom (XXX_Colorimètre.ti3)
- Cliquez maintenant sur "Create colorimeter correction"
- Précisez vos deux fichiers de mesure et sauvegardez votre fichier .ccmx
Liste des colorimètres / spectrophotomètres compatibles:
Colorimètres:
- Calman X2 (treated as i1 Display 2)
- Datacolor/ColorVision Spyder 2
- Datacolor Spyder 3 (since Argyll CMS 1.1.0)
- Datacolor Spyder 4 (since Argyll CMS 1.3.6)
- HP Advanced Profiling Solution (treated as i1 Display 2)
- HP DreamColor (treated as i1 Display 2)
- Hughski ColorHug (Windows support with newest ColorHug firmware since Argyll CMS 1.5.0)
- Klein K10-A (new in Argyll CMS 1.7.0 beta)
- Lacie Blue Eye (treated as i1 Display 2)
- Sequel Imaging MonacoOPTIX (treated as i1 Display 1)
- X-Rite ColorMunki Create (treated as i1 Display 2)
- X-Rite ColorMunki Smile (since Argyll CMS 1.5.0)
- X-Rite DTP92
- X-Rite DTP94
- X-Rite/GretagMacbeth/Pantone Huey
- X-Rite/GretagMacbeth i1 Display 1
- X-Rite/GretagMacbeth i1 Display 2/LT
- X-Rite i1 Display Pro, ColorMunki Display (since Argyll CMS 1.3.4)
Spectrophotomètres:
- JETI specbos 1211/1201 (since Argyll CMS 1.6.0 beta)
- X-Rite ColorMunki Design, ColorMunki Photo (since Argyll CMS 1.1.0)
- X-Rite/GretagMacbeth i1 Monitor (since Argyll CMS 1.0.3)
- X-Rite/GretagMacbeth i1 Pro
- X-Rite i1 Pro 2 (since Argyll CMS 1.5.0)
- X-Rite/GretagMacbeth Spectrolino
Mis à jour le 28/10/2015
Vous allez voir, c'est super!
