Korekce barev 3D scanneru a 3D tiskárny
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá barevnou korekcí řetězce, který začíná u 3D skeneru Artec MHT, a končí u 3D tiskárny (CJP technologie) 3D systems Zprinter 650. Cílem je řízení barevné interpretace celého řetězce od skenování povrchu reálných těles a jejich zobrazení až po výtisk jejich 3D modelu, včetně barevných textur. Princip snímání povrchu modelu pomocí 3D skeneru je podobný jako u fotoaparátu, který snímá obraz za pomocí běžného CMOS čipu. Z tohoto důvodu byly pro správnou funkci barevné korekce nalezeny metody, které upravují barvy blíže k reálným snímaným barvám. Při naplňování cílů práce, byly snímány palety barev fotoaparátem a následně takto pořízená digitální data byla analyzována programem Darktable. Analýza spočívala v porovnávání nasnímaných barevných dat s daty pořízenými spektrofotometrem a vytváření ICC profilů pro zajištění barvové přesnosti v digitálních datech při jejich pořízení, přípravě a interpretaci. Cílem bylo zajištění barvové přesnosti v digitálních datech. Poté byl stejný princip aplikován na data pořízená 3D skenerem s cílem vytvoření ICC profilu 3D skeneru. Jako výchozí bod byly studovány a uplatněny principy ve 2D fotografování a 2D tisku, to bylo možné díky tomu, že princip je u těchto zařízeních principiálně podobný jako 3D zařízení. Stejně jako u 3D skeneru i 3D tiskárna je v principu CJP (Color Jet Printing) stejná s 2D tiskárnou, a proto byl znovu pro její kalibraci využit princip kalibrace na 2D tiskových zařízeních. Byly definovány postupy, které upravují odstín barvy ke spektrofotometricky správným odstínům barev výsledného tisku na 3D tiskárně. Byly také vytištěny barvové vzorníky, u kterých bylo provedeno ověření kvality tisku. Bylo zjištěno, že s fotoaparátem, který byl použit pro objektivní měření v L*a*b* souřadnicích nezávislého prostoru, je jakékoliv nastavení barev a jejich úprava velmi citlivá na byť jen malé nepřesnosti. Bylo zjištěno, že není snadné získat přesné fotografie s~přesnými barvami do odchylky Delta E
This thesis deals with color correction of a chain that starts with the 3D Artec MHT scanner, and ends with the 3D printers (CJP – Color Jet Printing technology). In principle, it is necessary to control the color interpretation of the entire chain from the scanning of real models to the 3D print model. With color properties and their color shade, including color textures. The principle of model surface scanning using a 3D scanner is in the same principle as photo camera which scans using a conventional CMOS chip. For this reason, color palettes were scanned using the photo camera and the resulting digital data were analyzed by the Darktable software. This analysis consisted of comparing the scanned color shades of the surface with the spectrofotometer measured data. The main goal of this method was to achieve color precision in the digital data during their acquirement, adjustment and interpretation. Then the same principle was applied to the data acquired by the 3D scanner to create an ICC profile of the 3D scanner. Because the 3D printer (CJP – Color Jet Printing) uses the same principle as the 2D printer, the 2D printing device calibration principle was used again to calibrate it. There have been defined procedures that adjust the color shade to the spectrophotometrically correct shades of the resulting print on a 3D printer. Color swatches were also printed for print quality verification. It has been found that with photo camera, which was used for objective measurement in the L*a*b* coordinates of independent space, any color setting and their adjustment is very sensitive to even small imprecisions. It has been found that it is not easy to obtain accurate colors within the Detla E
This thesis deals with color correction of a chain that starts with the 3D Artec MHT scanner, and ends with the 3D printers (CJP – Color Jet Printing technology). In principle, it is necessary to control the color interpretation of the entire chain from the scanning of real models to the 3D print model. With color properties and their color shade, including color textures. The principle of model surface scanning using a 3D scanner is in the same principle as photo camera which scans using a conventional CMOS chip. For this reason, color palettes were scanned using the photo camera and the resulting digital data were analyzed by the Darktable software. This analysis consisted of comparing the scanned color shades of the surface with the spectrofotometer measured data. The main goal of this method was to achieve color precision in the digital data during their acquirement, adjustment and interpretation. Then the same principle was applied to the data acquired by the 3D scanner to create an ICC profile of the 3D scanner. Because the 3D printer (CJP – Color Jet Printing) uses the same principle as the 2D printer, the 2D printing device calibration principle was used again to calibrate it. There have been defined procedures that adjust the color shade to the spectrophotometrically correct shades of the resulting print on a 3D printer. Color swatches were also printed for print quality verification. It has been found that with photo camera, which was used for objective measurement in the L*a*b* coordinates of independent space, any color setting and their adjustment is very sensitive to even small imprecisions. It has been found that it is not easy to obtain accurate colors within the Detla E
Description
Citation
KRATOCHVÍLA, M. Korekce barev 3D scanneru a 3D tiskárny [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Telekomunikační a informační technika
Comittee
doc. Ing. Kamil Říha, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Karol Molnár, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Pavel Nevlud (člen)
Ing. Pavel Šilhavý, Ph.D. (člen)
Ing. Vlastimil Člupek, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Horváth, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-05
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
Otázky oponenta:
- Z jakého důvodu v praktické části práce popisujete kalibraci 2D tiskárny a fotoaparátu? - Odpověděl dostatečně.
- Kterou z navržených metod pro vytvoření ICC profilu 3D skeneru by jste upřednostnil v praxi a proč? - Odpověděl dostatečně.
Otázky komise:
- Která část práce vyžadovala nejvíce úsilí? - Odpověděl dostatečně.
- Mohl by jste popsat stručně navržené metody? - Odpověděl dostatečně.
- Nedocházelo ke ztrátám informace při převodu mezi různými formáty? - Odpověděl dostatečně.
- K čemu jste používal program GNU/GIMP? - Odpověděl dostatečně.
Student obhájil diplomovou práci s výhradami a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení