Авто калібрування

 

Огляд

 
Автоматичне калібрування (або автокалібрування) призначене для мультипроєкторних інсталяцій. Ця технологія дозволяє візуально поєднувати кілька проєктованих зображень в одне безшовне зображення; забезпечує зведення проєкторів на криволінійних поверхнях, таких, як куполи або циліндричні панорами; ефективно використовується на плоских і прямокутних екранах для прискорення зведення зображення та процесу накладання проєкцій; для досягнення більш точних результатів калібрування геометрії та яскравості.

У Screenberry ручне та автоматичне калібрування можна застосовувати окремо або комбінувати.

Створення нодового графа для автоматичного калібрування

Щоб створити нодовий граф для автоматичного калібрування:

  1. У вкладці Node Graph (Нодовий граф) додайте ноду Context node.
  2. У вкладці Display Editor (Редактор дисплеїв) натисніть кнопку Create Display Array (Створити масив дисплеїв). У діалогове вікно введіть кількість Rows (Рядків) та Columns (Стовпців), щоб створити сітку з кількістю полів, що відповідає кількості проєкторів* у вашій інсталяції, виберіть CalibratorPatch як тип патчу та натисніть OK. У результаті утвориться нодовий граф у вкладці Node Graph, який складатиметься з ноди Calibrator, з’єднаної з нодою CalibratorPatch, кожна з яких з’єднана з однією з нод Display, яка, у свою чергу, з’єднана з нодою Context.
  3. У вкладці Node Graph додайте ноду MediaPlayer або будь-яку іншу ноду, яка може слугувати джерелом медіаконтенту, та підключіть її до ноди Calibrator (див. Автоматичне створення зв’язків між нодами).
  4. У вкладці Node Graph додайте ноду Camera та підключіть її до ноди Calibrator.
    • Connect its Camera output parameter to the Camera input parameter of the Calibrator node, and
    • Connect its Image output parameter to the Camera Image input parameter of the Calibrator node.
* Кількість та розташування дисплеїв у масиві дисплеїв повинні відповідати налаштуванням та топології дисплеїв відеокарти.
Створення нодового графа для калібрування типової інсталяції з 4 проєкторів

Налаштування проєкторів

Для правильного налаштування проєкторів слід виконати такі кроки:

  1. Переконайтесь, що проєктори мають однаковий чи аналогічний термін служби ламп. Якщо потрібно, замініть лампи. Для проєкторів з твердотільними лазерними джерелами світла виберіть однаковий режим яскравості.
  2. Переконайтесь, що проєктори закріплені міцно й не будуть зсуватися під час процесу калібрування.
  3. Під’єднайте проєктори до відповідних виходів відеокарт сервера Screenberry за допомогою кабелів відеосигналу.
  4. Увімкніть усі проєктори.
  5. Використовуючи меню проєктора, увімкніть тестові шаблони й переконайтесь, що проєктовані зображення покривають усю поверхню цільової проєкційної області (екрана) і достатньо перекриваються між собою. Рекомендоване перекриття ділянки становить від 5 до 15% з кожного боку суміжних зображень. За необхідності зменшіть чи збільшіть зображення, відрегулюйте зміщення об’єктива, фокус та положення проєкторів.*
Приклад правильного перетинання проєкцій у куполі для 4 проєкторів
  1. Переконайтесь, що всі додаткові параметри корекції зображення проєкторів вимкнені (наприклад, автоматична та ручна корекція трапеції, корекції геометрії, зайві корекції кольору) та відключені додаткові функціональні можливості (наприклад, режим Picture-in-Picture). Обов’язково вимкніть функції динамічного контрасту / автоматичної яскравості проєктора (Auto Iris / Dynamic / Smart Eco).
  2. Переконайтесь, що всі проєктори переведені в той самий кольоровий режим (sRGB, Presentation, Cinema).**
  3. Щоб переконатися, що сигнал проходить без перешкод, а проєктори під’єднані до відповідних портів відеокарт, скористайтеся опцією Test Pattern майстра калібрування Calibration Wizard. Для цього:
    1. Виберіть вкладку Media Player > Window > Calibration Wizard.
    2. Розгорніть спадний список Show Test Pattern (Показати тестові шаблони).
    3. Виберіть White (No Blends), щоб перевірити, чи проєктори відображають зображення в межах передбачуваної ділянки та правильно перетинаються.
    4. Виберіть тестове зображення Focus Grid (Фокусна рішітка), щоб перевірити, чи всі проєктори у фокусі.
    5. Використовуйте інші тестові зображення, доступні у спадному списку Test Pattern, щоб перевірити параметри контрастності, яскравості, кольору та різкості проєкторів.
* Докладні відомості див. у посібнику користувача від виробника проєктора.
** Назви колірних режимів можуть відрізнятися залежно від моделі проєктора.

Налаштування калібрувальної фотокамери

Необхідне обладнання для автоматичного калібрування однією камерою:

  • Дзеркальна фотокамера (див. Список фотокамер, які підтримуються Windows).
  • Штатив з кульовою голівкою.
  • Кабель USB достатньої довжини для підключення камери до сервера Screenberry.
  • Data Interface USB Cable (Кабель для передавання даних), сумісний з фотокамерою.
  • Карти пам’яті, сумісні з фотокамерою.
    .
Список фотокамер, які підтримуються Windows

NikonD33, D3s, D3x, D300, D300S, D3500, D3400, D3300, D3200, D3100, D3000, D4, D40, D5, D500, D5600, D5500, D5300, D5200, D5100, D5000, D60, D600, D610, D700, D750, D7500, D7200, D7100, D7000, D80, D810, D810A, D800, D800E, D850, D90, Df, Z50, Z6, Z7
CanonEOS-1D Mark III, EOS-1D Mark IV, EOS-1D X Mark II, EOS 100D, EOS 1000D, EOS 1100D, EOS 1200D, EOS 1300D, EOS 200D, EOS 2000D, EOS 40D, EOS 450D, EOS 4000D, EOS 5D Mark II, EOS 5D Mark III, EOS 5D Mark IV, EOS 50D, EOS 500D, EOS 550D, EOS 6D, EOS 6D Mark II, EOS 60D, EOS 600D, EOS 7D, EOS 70D, EOS 77D, EOS 700D, EOS 760D, EOS 80D, EOS 800D, EOS 90D, EOS M, EOS M50, EOS M5, EOS M6, EOS M6 Mark II, EOS M100, EOS M200, Rebel T3, Rebel T5, Rebel T6, EOS R, EOS RP, PowerShot SX70 HS, PowerShot G5 X Mark II, PowerShot G7 X Mark III
Sonyα7, α7 II, α7R, α7R II, α7S, α5000, α5100, αv6000, α6300, α6500, NEX-5R, NEX-5T, NEX-6, HX60, HX80, HX90, HX400, WX500, RX10 II, RX100 III, RX100 IV, RX100 V, FDR-X3000R, FDR-X1000V, HDR-AS50, HDR-AS300R, DSC-QX30, DSC-QX100
Жирним шрифтом виділені моделі камер, перевірені та рекомендовані для автоматичного калібрування.
Список фотокамер, які підтримуються Linux

http://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php

Вибір об’єктива для камери

Рекомендується використовувати об’єктив з фокусною відстанню, що відповідає топології проєкційного екрана:

  1. Об’єктиви з нормальним або ширококутним діапазоном використовуються для планарних проєкційних поверхонь, які зазвичай є прямокутними.
  2. Нормальні або ширококутні об’єктиви застосовуються для неплоских проєкційних поверхонь, таких, як вигнуті прямокутні екрани.
  3. Об’єктиви Circular Fisheye (“Риб’яче око”) використовуються для криволінійних проєкційних поверхонь, таких, як купол або циліндрична панорама.

Налаштування камери

Важливо, щоб параметри постобробки камери були вимкнені.

Приклад правильних налаштувань камери Nikon*

Set Picture ControlSD (Standard). Усі параметри мають бути на нулі, включаючи підвищення різкості.
Active D-LightningOFF
High ISO NROFF
Auto Distortion ControlOFF
Long Exposure NROFF
Automatic focusOFF
Auto Sensitivity ControlOFF (Nikon 3400 only)
White BalanceCloudy
* Для Nikon D5000 / D5100 / D5200.
Якщо після ввімкнення камера вимагає ввести дату та час, натисніть кнопку OK.
Установіть диск вибору режиму камери на (M) Manual (Ручний).

Переведіть фокус об’єктива в ручний режим (M) Manual і сфокусуйте об’єктив вручну за допомогою тестового шаблону Focus Grid майстра калібрування Calibration Wizard як еталона.

Розташування камери

Розташування камери для купольної проєкції


Рекомендації щодо розташування камери:

  • Надійно встановіть камеру на штативі та розмістіть її таким чином, щоб вона могла захоплювати всю область проєкції (екрана).
  • Розташуйте штатив камери на підлозі під куполом, щоб об’єктив камери був наведений на зеніт купола.
  • Нахил камери узгодьте з нахилом купола.
Положення камери. Вигляд збоку
Положення камери. Наведення на зеніт
  • Об’єктив камери розташуйте нижче від об’єктивів проєкторів, щоб камера не відкидала тіні на купольний екран.
  • Зорієнтуйте камеру так, щоб нижня межа кадру відповідала передній частині купола, а верхня межа кадру була направлена на задню частину купола.
Положення камери калібрування в куполі. Вигляд зверху

Примітка.
Штатив камери треба встановлюватина міцній і стійкій горизонтальній поверхні, щоб уникнути зсувів і вібрацій під час процесу калібрування.

Після розташування камери:

 

  1. Зніміть кришку об’єктива та антиблікове кільце.
  1. Під’єднайте камеру до сервера Screenberry за допомогою кабелю USB.
  2. Переконайтесь, що на картці пам’яті камери достатньо вільного місця для принаймні однієї фотографії у форматі RAW.
  3. Переконайтесь, що акумулятор камери достатньо заряджений. Якщо використовується адаптер живлення, підключіть камеру до розетки.
  4. Переконайтесь, що між екраном і камерою немає предметів, які можуть перешкоджати процесу калібрування.
r
Увага!
Усе спроєктоване зображення має перебувати в полі зору камери, а на екрані не повинно бути тіней.

Багатокамерне калібрування

Screenberry також підтримує автоматичне калібрування за допомогою кількох камер. Див. посилання для отримання більш детальної інформації.

Режими автоматичного калібрування:

Майстер калібрування (вкладка Media Player tab > > Window > > Calibrator Wizard) пропонує три режими калібрування:

  • Калібрування Geometry (Fast) забезпечує вирівнювання геометрії та згладжування стиків між проєкціями.. Цей процес зазвичай триває близько 30 секунд на проєктор і має такі стадії калібрування: Masks, Geometry та Blends.
  • Калібрування Geometry + Intensity (Standard) забезпечує вирівнювання геометрії, згладжування стиків і компенсацію рівня чорного та білого. Процес зазвичай триває близько 1.5 хвилини на проєктор і має такі етапи калібрування: Masks, Geometry, Blends та Intensity.
  • Калібрування Geometry + Intensity + Gamma (Standard with Colors Stage) поєднує всі функції режиму Standard із додаванням гамма-корекції для забезпечення рівномірності кольорів зображення в межах стиків. Зазвичай процес триває близько 15-30 хвилин і містить такі етапи калібрування: Masks, Geometry, Blends, Colors та Intensity.
Примітка.
Перше калібрування в режимах Standard чи Standard with Colors Stage може тривати довше, оскільки для автоматичного налаштування камери на калібрування рівня чорного потрібно зробити більше знімків з низькою швидкістю затвора.
Примітка.
Режим Standard with Colors Stage необхідний тільки в тому разі, якщо використовуються однопроцесорні DLP-проєктори з увімкнутим режимом Brilliant Color. Таке калібрування необхідне для початкових налаштувань, після заміни ламп проєктора або після активного використання, коли стають помітними зміни кольору на стиках між проєкціями. Також таке калібрування потрібне після зміни кольорового режиму проєктора (Presentation (Game, PC), Cinema, sRGB).
Примітка.
Після завершення калібрування етапу Colors Stage карти гамма-корекції будуть збережені в таблицях LUT та застосовуватимуться щоразу, коли запускаються режими калібрування Fast або Standard.

Перевірка проєкторів та розташування камери

Коли вибрано режим калібрування, система автоматично робить тестову фотографію.
Якщо камера не під’єднана чи працює неналежним чином, з’явиться повідомлення про помилку Error . (див. Виправлення неполадок)

На основі тестової фотографії, за необхідності, відкоригуйте:

  • Обертання та нахил камери.
  • Розташування проєкторів та перекриття проєктованих зображень.
  • Позицію та фокусування камери.

Після внесення змін натисніть кнопку Capture, щоб зробити ще одне тестове фото. Якщо необхідно, внесіть додаткові коригування. Повторюйте, доки не встановлені необхідні налаштування камери та позиція проєкторів.

Визначення області калібрування проєкції

Об’єкти поза зоною проєкції (джерела світла, елементи конструкції купола) можуть відбивати або випромінювати світло і, таким чином, впливати на результати калібрування, деформуючи геометрію зображення або впливаючи на компенсацію рівня чорного та баланс яскравості. Тому важливо точно визначити область проєкції: зображення в межах зазначеної області буде відкаліброване, тоді як усі об’єкти за її межами будуть проігноровані.

Розгорніть спадне меню Calibration Area, щоб вибрати один із трьох режимів визначення області екрана:

  • Automatic (Автоматичний режим). Використовуючи шаблони калібрування, Майстер калібрування автоматично визначає межі області проєкції.
  • Manual (Ручний режим). Цей режим рекомендується для досягнення найвищої якості калибрування. У режимі Manual користувач може визначити область проєкції, окресливши її межі вручну що дозволяє ізолювати небажані ділянки, які не повинні охоплюватися проєкцією. Щоб відрегулювати маску калібрування, ви можете її масштабувати, перетягуючи маніпулятори в режимі обмежувальної рамки. Також можна встановити прапорець Bounding Box Off (Обмежувальна рамка вимкнена) та маскувати зображення в режимі кола, перетягуючи ручки на кривій для точних налаштувань.
Режим обмежувальної рамки
Режим кола

Краї маски повинні точно повторювати межі області проєкції. Для максимальної точності збільшуйте та зменшуйте масштаб зображення за допомогою кнопки масштабування Zoom уверхньому правому куті. Переміщуйте зображення за допомогою кнопки панорамування Pan  або натиснувши колесо прокручування миші.

Щоб скинути маску до її початкового стану, натисніть кнопку Reset .

Примітка.
Параметри маски, визначені користувачем, зберігаються автоматично та завантажуються під час наступного сеансу калібрування.
  • Full Camera Frame (Повний кадр камери). У цьому режимі майстер калібрування Calibration Wizard автоматично розпізнає весь кадр як область проєкції та розташовує зображення так, щоб воно вмістилося в межі тестової фотографії

Процес калібрування

Після того як визначено область калібрування проєкції, натисніть кнопку Start (Вибраний режим калібрування), щоб почати калібрування. Майстер калібрування Calibrator Wizard містить індикатор прогресу калібрування, поточний етап калібрування і фотографії шаблонів калібрування, які проєктуються на екран.
Процес калібрування можна перервати натисканням кнопки Abort . Кнопка Abort залишається активною під час калібрування та деактивується після успішного завершення процесу калібрування.

Натисніть кнопку Finish, коли процес калібрування завершений. Кнопка Finish не активна під час процесу калібрування та активується, коли калібрування завершене.

Важливо!

Для досягнення найкращих результатів під час калібрування:

  • Жоден предмет чи особа не повинні перешкоджати світловим променям проєкторів. Якщо під час калібрування необхідна наявність персоналу, він мусить перебувати нижче від лінії проєкції та поза зоною зору камери.
  • У куполі не повинно бути джерел світла. Лампи, монітори та екрани телефонів мають бути вимкнені або, якщо можливо, встановлені на мінімальну яскравість.

Етапи автоматичного калібрування

  1. Під час етапу Masks (Маски) утворюється послідовність чорно-білих ліній, що визначають ділянку проєкції для кожного проєктора.
Шаблон
Маска як результат калібрування
2. Під час етапу Geometry (Геометрія) проєктується послідовність шаблонів, щоб згенерувати карти зміщення для кожного проєктора.
Точки шаблону геометрії
Сформована карта зміщення геометрії
3. Етап Blends (Перекриття) використовується для утворення градієнтів яскравості для кожного проєктора, щоб забезпечити плавний і рівномірний перехід для ділянок, що перекриваються.
Карта перекриття проєктора №1
Карта перекриття проєктора №2

4. Етап Colors / Gamma Correction (Вимірювання гамми) використовується для компенсації помітних зміщень кольору/яскравості, зумовлених нелінійними спотвореннями гамми, які можуть виникати, коли на однопроцесорних DLP-проєкторах встановлюються кольорові режими із “посиленою гаммою” (наприклад, Brilliant Color). На цьому етапі проєктується послідовність кольорових шаблонів. Як результат, утворюється таблиця Look Up Table (LUT) для конкретної моделі проєктора.

Приклад кольорових шаблонів, що використовуються для вимірювання гамми

Примітка.

Етап калібрування Colors/Gamma Correction необхідний для початкового налаштування, або після заміни ламп проєкторів, або після інтенсивного використання, коли зсуви кольору/яскравості в перекриттях між проєкціями стають помітними. Це можна перевірити за допомогою тестових шаблонів Red, Green, Blue.

5. Етап Intensity (Інтенсивність) використовується для регулювання яскравості в низьких (темних) та високих (яскравих) діапазонах інтенсивності світла для вирівнювання яскравості між проєкціями.
До компенсації рівня чорного
Результат компенсації рівня чорного
До балансу яскравості
Результат балансу яскравості

Перегляд калібрувальних зображень (для досвідчених користувачів)

Якщо результати калібрування не є задовільними або процес калібрування був перерваний повідомленням про помилку, зображення, отримані в перебігу калібрування, можна переглянути, щоб визначити проблему.

Щоб переглянути дані калібрування, натисніть кнопку Open Calibration Images Viewer (Відкрити переглядач калібрувальних зображень) у майстрі калібрування Calibrator Wizard та розгорніть спадний список Select image (Обрати зображення), щоб вибрати файл зображення потрібного вам етапу калібрування.

Експорт калібрувальних файлів

Файли калібрування можна експортувати за допомогою ноди DomeSDKSaver, яка зберігає файли калібрування у власному форматі файлу .sbraw або .png. Ці файли можна використати в плагінах SDK Front Pictures, розроблених для додатків Unreal® Engine 4, Unity® та TouchDesigner. Формат файлу .sbraw містить піксельні дані в числах з рухомою комою.

Додаткову інформацію можна знайти на Front Pictures SDK.

Примітка.

У демоверсії Screenberry експорт файлів калібрування заблокований.