| inviato il 02 Gennaio 2015 ore 16:28
Per il nuovo anno ho pensato di iniziare con un articolino molto geek, che vi farà conoscere il lato oscuro del LAB.
Molti di voi conoscono e usano la conversione in LAB per fare correzioni di colore, ma c'è qualcosa che Adobe tace.....
Per questo esperimento considereremo la conversione tra il modo colore RGB 8bit per canale (o 24bit totali se preferite) e il modo LAB.
Premessa: il modo colore NON è uno spazio colore; il modo colore RGB non contiene coordinate colorimetriche, ma solo terne rgb. Il modo colore LAB è allo stesso tempo uno spazio colore, perché le coordinate LAB sono colorimetriche.
Per il nostro esperimento ci avvarremo di questa immagine :
E' una immagine PNG compressa lossless e non taggata, quindi non riferita a nessun spazio colore; le misure sono 4096x4096 e ogni pixel ha una terna RGB diversa. Il che significa che satura lo spazio di indirizzamento del modo colore RGB a 8bit/canale per un totale di 16.777.216 permutazioni.
Uso il termine generico "permutazioni" in quanto non possiamo considerare quelle terne dei colori definiti nello standard ICC.
Adesso apriamo l'immagine in Photoshop e ASSEGNIAMO il profilo colore sRGB. Con questa operazione le terne rgb vengono caratterizzate in uno specifico spazio.
Tuttavia, come è normale, i dati del modo colore RGB non sono modificati.
In pratica abbiamo saturato lo spazio colore sRGB con 16.777.216 colori.
Questa è una analisi colorimetrica di cosa abbiamo ottenuto :
Il wireframe è lo spazio colore sRGB, i punti colorati sono le terne rgb del file appena ottenuto (non sono tutte e 16 milioni per motivi computazionali).
Come si nota abbiamo riempito l'sRGB come un uovo; ogni terna è comunque compresa dal gamut di sRGB.
Adesso convertiamo il profilo colore da sRGB a LAB
Per farlo dobbiamo usare la funzione "Convert to profile...", motore colore ACE, intento colorimetrico relativo e compensazione punto del nero, il dither deve essere DISABILITATO.
Adesso salviamo l'immagine LAB in un Tiff (PNG non può essere usato) e contiamo le terne rgb.....
Per fare il conteggio possiamo avvalerci di ImageMagick, un potente tool da linea di comando.
Il risultato è : 2.145.428
Da 16.777.216 a 2.145.428
Abbiamo circa un ottavo delle informazioni precedenti; in sostanza l'entropia del sistema è drasticamente scesa.
Adesso torniamo a sRGB
Convertiamo di nuovo in sRGB, sempre con "Convert to profile...", motore colore ACE, intento colorimetrico relativo e compensazione punto del nero, il dither deve essere DISABILITATO.
Salviamo in PNG con compressione lossless e contiamo di nuovo le terne...
Otteniamo : 2.186.120
La perdita entropica non può essere recuperata, l'informazione è persa; la sottile differenza dei risultati è imputabile alla conversione del motore ACE.
Ma cosa è successo?
Cosa ha determinato la perdita di informazioni?
Non è stato un clipping di gamut; sRGB è completamente codificato in LAB e nello specifico di Photoshop non supera i limiti di indirizzamento.
In Photoshop LAB ha dei limiti di indirizzamento imposti dall'uso dei 16 bit integer; le coordinate LAB in Photoshop sono limitate a -128, 127 per gli opponenti a* e b*.
Ciò significa che, pur essendo coperta L* nella sua interezza, lo spazio LAB non è completamente rappresentabile in Photoshop.
La situazione è questa :
Il LAB è il gamut multicolore, il parallelepipedo è lo spazio di indirizzamento offerto da Photoshop; come si nota non è sufficiente per contenerlo tutto.
Tuttavia NON è questo il nostro caso.
Quello che è successo è che le coordinante di sRGB sono collassate nel LAB. L'algoritmo è forzato a una precisione che non è assoluta, per cui circa 8 coordinate sRGB collassano in una LAB per spareggio.
Questa perdita di informazioni è uniforme in tutto il gamut.
Ultima nota per il geek estremo
Considerando che sRGB è totalmente definito in LAB, che le terne rgb sono in numero sufficiente per quantizzarne il volume e la perdita entropica è in misura tale da considerare saturato il modello matematico di conversione; possiamo usare il valore di risulta 2.145.428 per fare una stima del volume dello stesso sRGB.
Scaliamo 2.145.428 sui 100/255 e otteniamo 841.344
Valore molto prossimo al volume di sRGB che è di 832,870 DeltaE cubico.
that's all folks
Per una migliore lettura si consiglia l'ascolto di questo album qui :
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| inviato il 02 Gennaio 2015 ore 18:17
Troppo geek  |
| inviato il 02 Gennaio 2015 ore 18:43
W il geek 
L'ascolto dell'album? Non si sente nulla, apre solo una immagine "optical dispersion" 
magari intendevi questo |
user3834 | inviato il 02 Gennaio 2015 ore 18:53
Domanda, visto che mi capita di fare alcuni tipi di modifiche in LAB per poi tornare in RGB, la perdita è apprezzabile a monitor o in stampa? |
| inviato il 02 Gennaio 2015 ore 19:11
@Povermac
Ho solo linkato l'immagine dell'album credo che l'immagine sia già di per se esplicativa e in tema 
@Blackdiamond
La perdita c'è sempre, apprezzabile o meno è difficile da dire. |
| inviato il 03 Gennaio 2015 ore 14:37
Up |
| inviato il 03 Gennaio 2015 ore 14:56
sicuramente interessante però troppo hardcore per le mie necessità/competenze! |
| inviato il 03 Gennaio 2015 ore 15:02
da ignorantone di formule, grafici, numeri e pure tecnica, postproduzione e cultura fotografica... ne deduco che è meglio lasciar perdere di lavorare in Lab perchè anche se difficilmente apprezzabile,una perdita di informazioni sul colore c'è |
| inviato il 03 Gennaio 2015 ore 15:04
Anche Up (Peter Gabriel) non è male!
A parte gli scherzi, interessante, ma come altri han già detto per loro, troppo difficile anche per me. |
| inviato il 03 Gennaio 2015 ore 15:53
Diciamo che il LAB ha, appunto, anche un lato oscuro.
Le tecniche di postproduzione in LAB hanno dei vantaggi che si pagano. |
| inviato il 04 Gennaio 2015 ore 19:56
@Raamiel:
una domanda: a meno di non fare appunto delle immagini ad hoc, hai provato a fare il passaggio tra sRGB a Lab e vedere quanto sia la perdita dovuta al suo dark side?
anche se le immagini sono tutte differenti, sarebbe interessante capire nel caso reale, quanto influisca questa problematica di PS.
Ovvio, non chiedo un valore preciso, pensavo ad un paesaggio invernale, uno marino, uno street, insomma una decina di immagini medie.
Spero - è una speranza - che nella stragrande maggioranza dei casi reali, non accada nulla di così devastante, perché più o meno rientriamo nella "stretta fascia abitabile".
Ben vengano le tue argomentazioni, perché, tanto alla fine la legge del panino imburrato vince sempre....
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| inviato il 04 Gennaio 2015 ore 20:04
Bello e preciso come sempre.
Un riferimento.
Davide |
| inviato il 04 Gennaio 2015 ore 21:40
@Sabbiavincent
Non c'è bisogno di procedere per tentativi, la perdita entropica è dovuta al limite dell'algoritmo; non è un clipping.
Questo degrado è continuo e uniforme su tutto il gamut.
Qualsiasi immagine sottoposta al medesimo workflow subisce un degrado.
Non è possibile però quantificarne gli effetti a priori. Nel test si esamina un gamut completamente saturo; dopo il passaggio in LAB diventa per così dire spugnoso, con un sacco di buchi uniformemente distribuiti.
Le immagini reali però sono anch'esse "spugnose", il loro degrado è tanto maggiore tanto più presentano zone di compattezza nel gamut.
Le più a rischio sono immagini con forti dominanti, per esempio un cielo azzurro che in quella zona è di certo piuttosto compatto. Il rischio è il presentarsi di una scalettatura.
Un esempio pratico : immaginiamo di avere una immagine con 8 colori soli, non importa quanto grande, ma questi colori sono molto compatti nel gamut, cioè le loro terne RGB sono molto simili; dopo il passaggio in LAB rischiamo di ritrovarci con una immagine di un solo colore.
Se viceversa gli 8 colori sono piuttosto distanti tra loro allora non ne perderemmo nemmeno uno.
@Kame
Grazie |
| inviato il 04 Gennaio 2015 ore 22:23
Avevo già letto avvertimenti in merito, ma non con spiegazioni così tecnicamente esaustive!
Però, correggimi se sbaglio, credo che un problema del genere si presenti ogni volta che convertiamo un'immagine in un diverso spazio colore per poi ritornare a quello originario; dal momento che aprendo l'immagine con Photoshop sei di fatto obbligato ad assegnarle un profilo colore, e perciò uno spazio colore ben definito (nella fattispecie sRGB), dovrebbe accadere qualcosa del genere, se non più vistoso, anche passando successivamente a CMYK (credo sia anche per questo che, là dove questo passaggio è necessario, si consiglia di effettuarlo sempre per ultimo); anche perché da quello che ho capito sui diversi spazi colore, non c'è una precisa corrispondenza tra questi. Quello che invece non ho capito è se intendevi dire che Photoshop, per motivi di architettura interna propria, utilizza un suo particolare algoritmo che introduce un'ulteriore penalizzazione. |
| inviato il 04 Gennaio 2015 ore 23:23
Ogni qual volta che si converte tra spazi di colore avviene una alterazione. Cioè è dovuto alla precisione degli algoritmi, che non è infinita.
Photoshop non impone di assegnare un profilo colore a una immagine, può operare anche su immagini untagged; in questo caso si lavora su un modo colore, senza la caratterizzazione in spazio colore.
Il caso specifico del LAB però non ricade negli inevitabili scostamenti che una conversione tra due spazi di colore comporta. Provo a illustrare meglio...
Mettiamo il caso di avere una immagine di partenza in sRGB, di convertirla in ProPhoto e poi di nuovo in sRGB :
il processo è il seguente sRGB --> (PCS XYZ, adattamento cromatico da D65 a D50) --> ProPhoto
e poi in inverso ProPhoto --> (PCS XYZ, adattamento cromatico da D50 a D65) --> sRGB
L'immagine finale non è più identica all'originale, la trafila di operazioni si trascina dietro degli errori, inevitabilmente.
Nel caso del LAB, oltre agli stessi errori, esiste anche la problematica esposta dall'esperimento iniziale.
nel caso abbiamo : sRGB --> (PCS XYZ, adattamento cromatico da D65 a D50) --> (PCS LAB) --> LAB
L'adattamento cromatico c'è sempre perché il PCS LAB di ICC è un LAB D50; ho scritto due volte LAB nello schema superiore perché è importante capire che il LAB esiste nel sistema ICC e di Photoshop in doppia veste; la prima è come modo colore (e spazio allo stesso tempo) in cui si editano le foto, e la seconda è come PCS del sistema ICC.
I profili di classe display come tutti i profili sRGB, AdobeRGB e ProPhoto sono dei matrix e fanno riferimento al PCS XYZ; ciò significa che quando convertiamo tra questi spazi non entra mai in gioco LAB.
I profili di classe output delle stampanti invece sono a tabella, sempre, e il PCS dei profili a tabella è il LAB.
Quando si stampa da Photoshop si opera una conversione colorimetrica verso uno spazio output RGB a tabella.
E si ricade nel problema. |
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