色彩試驗, 螢幕顯示器色彩管理

螢幕校色需要買i1 Pro光譜儀嗎?

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螢幕校色的光譜儀選擇:Colorchecker Studio vs. i1 Pro 完整測試報告

Colorchecker Studio vs. i1 Pro 光譜儀 需要攻頂嗎?

在色彩管理領域,特別是對於追求螢幕色彩精準度的使用者來說,「應該選擇哪一款校色器?」是一個常見的問題。市場上,從入門的色度計(Colorimeter)到高階的分光光譜儀(Spectrophotometer),價格與性能跨度巨大。其中,Calibrite 的 Colorchecker Studio (以往版本稱為 Colormunki 或 i1 studio ) 和 i1 Pro 系列光譜儀,便是經常被拿來比較討論的兩個代表。

許多人會直覺地認為,價格更高的 i1 Pro 系列必定在所有方面都完勝 Colorchecker Studio。然而,如果目標僅僅是校準螢幕,這個答案或許並非如此絕對。本文將透過實際數據,分享一個可能讓您省下大筆預算的觀點。

Colorchecker Studio 與 i1 Pro 2 光譜儀對同一台螢幕的白點光譜測量比較圖
上圖為 Colorchecker Studio 與 i1 Pro 2 對同一台 Eizo CG243W 螢幕白點以及R G B共四色的光譜測量結果,可見兩者曲線高度重合。

核心問題:單純校準螢幕,高階儀器優勢何在?

首先需要釐清,i1 Pro 2 這類高階光譜儀的功能遠不止螢幕校色,它還能進行印表機、掃描器色彩管理,以及測量環境光、點光源等,是專業印刷與色彩工作流程中不可或缺的工具。但如果把使用情境限縮在「螢幕校色」,它的優勢還明顯嗎?

理論上,i1 Pro系列光譜儀的穩定性和可靠度受到業界廣泛認可,但 Colorchecker Studio 本身也是一台光譜儀,只是在硬體設計與結構上與 i1 Pro 系列有所區別。為了驗證這兩者在螢幕校色上的實際差異,本文進行了一項比對測試。

數據驗證:使用不同儀器製作的CCSS,讀取螢幕顏色數據對照實驗

這個實驗的目的是要驗證由這兩款光譜儀所建立的螢幕色彩修正檔(CCSS, Colorimeter Correction Spectral Sample),其差異是否會對最終的校色結果產生顯著影響。

點此展開查看實驗設計
  • 測試螢幕: Eizo CG243W 專業色彩管理螢幕。
  • 光譜儀: Colorchecker Studio 與 X-Rite i1 Pro 2。
  • 色度計: X-Rite i1 Display Pro (作為本次測量的執行工具)。
  • 步驟一: 分別使用 Colorchecker Studio 和 i1 Pro 2 對螢幕進行測量,產生兩份獨立的 CCSS 修正檔。
  • 步驟二: 使用 i1 Display Pro,載入 Colorchecker Studio 的 CCSS 檔,測量115個標準色塊並記錄數據。
  • 步驟三: 保持儀器位置不變,改載入 i1 Pro 2 的 CCSS 檔,重新測量同樣的色塊。
  • 步驟四: 比較這兩次測量結果的色差(Delta E 2000)。

光譜曲線比較:幾乎一致的起點(實際上Colorchecker Studio 380~399nm數據都會等於400nm的值)

在進行色差比較前,我們先來看看兩款儀器產生的 CCSS 修正檔本身。下方的互動圖表繪製了兩者測量螢幕白點的光譜功率分佈。

色差報告:人眼難以分辨的細微差距

接下來是本次實驗的核心結果。我們將兩次測量數據進行比對,得到了115個色塊的色差報告。結果顯示:

平均色差 (Average ΔE 2000): 0.12

最大色差 (Maximum ΔE 2000): 0.49

在色彩科學中,Delta E (ΔE) 是衡量兩種顏色之間差異的標準單位。一般來說,ΔE 值小於 1.0 就被認為是人眼難以察覺的差異。而本次實驗中,最大的色差值僅有 0.49,平均值更是低到 0.12。這是一個極其微小的差距。

下方是詳細的色差報告圖,您可以點擊縮圖查看大圖。

色差報告 1 色差報告 2 色差報告 3 色差報告 4 色差報告 5

結論:如果你的目的只專注於螢幕校色,Colorchecker Studio 已足夠出色

數據不會說謊。實驗結果清晰地表明,使用 Colorchecker Studio 和 i1 Pro 2 製作的修正檔來校準螢幕,其最終產生的色彩差異,遠遠低於人眼可辨識的閾值。換句話說,幾乎不可能分辨出哪一個ICC是用更昂貴的儀器CCSS校準的。

重點結論

如果您的主要、甚至是唯一的需求是進行螢幕色彩校正,那麼購買一台入門級的光譜儀 Colorchecker Studio 已經完全足夠,它能提供非常接近i1 Pro系列的可靠結果。沒有必要為了那微乎其微、人眼無法感知的「一丟丟」精度,而去花費數倍的預算升級到 i1 Pro 系列。

這篇文章並非否定 i1 Pro 系列的價值。對於需要進行跨媒體色彩管理(特別是印刷)的專業人士而言,i1 Pro 系列 依然是理想工具。但在選擇工具時,清晰地了解自己的需求,並將預算花在刀口上,無疑是更明智的決策。 當然,更厲害的光譜儀有很多,但絕非一般人願意負擔那高昂的成本。實際上你唯一應該擔心的是,用於參考的光譜儀本身是否足夠準確。想要確認這點不妨參考瑞特彩的 BCRA可追溯色磚:光譜儀準確度驗證服務 。

第二次測試:深入數據比較報告

報告摘要

本報告旨在比較使用兩種不同校色儀(i1 Pro 2ColorMunki)在同一台螢幕上製作的色彩特性檔(CCSS)所測得的數據(本次測試採用200個色靶進行測量)。透過分析 XYZ、CIELAB 色彩空間中的數據差異,並計算 **Delta E 2000** 色差,我們可以清楚地看到,使用兩種儀器製作的CCSS搭配I1 DISPLAY PRO測量得到的結果高度一致,差異極其微小

參考檔案 (Reference File)

I1 PRO 2.ti3.txt

樣本檔案 (Sample File)

COLORMUNKI.ti3.txt

測量方法

本報告比較的色度計校正光譜樣本CCSS (Colorimeter Correction Spectral Sample) 分別由 i1 Pro 2ColorMunki 製作。所有測量數據均是透過 i1 Display Pro 儀器,並利用 ArgyllCMS 軟體進行色靶讀取。在設定上,讀取數值未強制正規化到 Y=100,以保留最原始的測量數據進行比較。色差公式採用 **CIEDE2000**。

如何解讀數據差異 (色差)

要評估兩種顏色的差距,色彩科學領域通常使用一個稱為 **Delta E** (寫作 **∆E** 或 dE) 的標準化指標。∆E 的計算基於 **CIELAB (L\*a\*b\*)** 色彩空間,因為此空間的設計能更好地對應人類的視覺感知——在 L\*a\*b\* 空間中兩點的幾何距離,與人眼感受到的顏色差距成正比。

本報告中的 XYZ 數值是計算 ∆E 的基礎。標準流程是先將兩組 XYZ 數據(參考值與樣本值)轉換為 L\*a\*b\* 數據,然後再計算 ∆E。本報告已直接包含 **∆E2000** 的計算結果,這是目前最先進且最符合人眼感知的色差公式之一。

一般來說,∆E 數值的解讀如下:

  • ∆E < 1.0: 人類的肉眼幾乎無法察覺到任何差異。
  • 1.0 < ∆E < 2.0: 非常微小的差異,只有受過專業訓練的人士才能辨別。
  • 2.0 < ∆E < 3.5: 可察覺到的差異,但在多數應用中仍可接受。
  • 3.5 < ∆E < 5.0: 明顯的色彩差異。
  • ∆E > 5.0: 兩種顏色會被視為完全不同的顏色。

色差與 CIELAB 差異圖表

下方圖表展示了最重要的 **∆E2000** 色差值,以及 L\*, a\*, b\* 各分量的差異。從 ∆E2000 圖中可見,所有樣本的色差值均遠小於 1.0,再次證明兩者結果在視覺上沒有區別。

XYZ 刺激值差異圖表

此處顯示原始 XYZ 色彩空間中各分量的差異值。

完整數據對比 (注意ArgyllCMS 會將RGB值正規化到100)

ID 顏色 Ref R Ref G Ref B Ref X Ref Y Ref Z Ref L* Ref a* Ref b* Sample X Sample Y Sample Z Sample L* Sample a* Sample b* ∆E2000