ISO19264 – METAMORFOZE & FADGI

2009Fundación

54Personas en el equipo

2020.Q1

2Oficinas Centrales en

USA – Florida

LATAM/EMEA – Madrid.

12Países en los que

operamos

LIBNOVA USA/CANADA

14 NE First Ave (Suite 807)

Miami, Florida 33132, USA

Tel: +1 [email protected]

LIBNOVA EMEA/ LATAM

Paseo de la Castellana, 153

Madrid - España

Tel: +34 91 449 08 94 [email protected]

Ejemplos de proyectos de digitalización realizados:

La Biblioteca Nacional de España digitaliza sus archivos audiovisuales

con Sony y LIBNOVA

Proyecto de Digitalización en la Fundación Norman Foster

Proyecto Digitalización Manuscritos, Hemeroteca

Memoria de Madrid

Proyecto Digitalización de Fondo Antiguo en el Archivo

del Museo del Prado

Proyecto Digitalización Objetos 360º

Proyecto Digitalización Urbanismo en el Ayuntamiento

de Calviá (Mallorca)

Proyecto Digitalización de Archivo del Reino de Valencia

Proyecto Digitalización Pergaminos Catedral de

Mallorca

+200 proyectos realizados

Showroom y Centros de Formación LIBNOVA

Formación LIBNOVA Madrid Puerta del Sol / Paseo de la

Castellana

Formación LIBNOVAMadrid

Las Ventas

Formación LIBNOVAOnline

Mayo 2020: Más de 2.500 participantes

• Seminario de Preservación Digital: 1.773 participantes• I Jornada Internacional

ASPARG: 717 participantes • Jornadas Privadas

Cursos de Formación y

Distribución de Scanner

Documentación Histórica

Cursos de Formación y

Servicios de Procesado de

imagen, control de calidad,

generación de metadatos

Seminarios y fabricante de

Sistemas Avanzados de

Preservación Digital

Servicios y Productos ofrecidos LIBNOVA

Consultoría de Proyectos Servicios de Digitalización:• Documentación Histórica

• Audiovisuales

• 3D / 360º

• Documentación Administrativa

Fabricante de Sistemas de

Difusión Pública

Open Access

https://openaccess.libnova.com/

https://openaccess.libnova.com/

Technology changes. Information prevails

Estándares de Digitalización para

Preservación Digital

METAMORFOZE – FADGI – ISO19264

ISO19264 – METAMORFOZE & FADGI

• Introducción.

• Tecnología de digitalización.

• Criterios de calidad de imagen.

• Estándares existentes.

• Gráficos y medición.

• Calibración del escáner.

• Control de calidad de imagen.

INTRODUCCIÓN

Resultados de la búsqueda en Google de “Mona Lisa”.

INTRODUCCIÓN

"The Checker-Shadow illusion" es quizá su ilusión más famosa y es uno de los mejores

ejemplos de ilusión de color. Los cuadrados A y B tienen la misma tonalidad de color. Sin

embargo, B, rodeado de otros cuadrados más oscuros, parece más claro, pero como se

puede comprobar en la imagen de la derecha, si las delimitamos con dos barras del mismo

color comprobamos que los dos cuadrados tienen la misma tonalidad.

En esta otra obra de Adelson, "Cris-Cros", en este

fragmento, la diagonal gris tiene la misma

intensidad en ambos casos si bien parece más

oscura la que se cruza con la blanca.

INTRODUCCIÓN

En la siguiente imagen hay 12 esferas. Parece que hay cuatro azuladas, cuatro rojizas y

cuatro verdes. Sin embargo, las 12 son marrones.

INTRODUCCIÓN

• Comprobar las imágenes con cartas de referencia.

• Verificar la precisión de color con números.

• Utilizar estándares para métodos de medición y tolerancias.

• Imágenes MASTER sin edición.

INTRODUCCIÓN


• Introducción.







TECNOLOGÍA DE DIGITALIZACIÓN

Escáner Lineal.

• 3 líneas RGB. No necesita interpolación cromática.

• Digitalización del documento con movimiento.

• Tiempo de exposición corto. Iluminación fuerte.

• Tiempo de Scan = nº de líneas x tiempo de exposición.

• Imágenes muy pesadas. (2GB).

https://es.wikipedia.org/wiki/Interpolaci%C3%B3n_crom%C3%A1tica

Escáner Lineal.

Los ejes vertical y

horizontal son diferentes.

Verificar distorsión óptica

en la dirección del Scan.


Escáner Matricial.

• Filtro Bayer (necesita interpolación cromática).

• Rueda de filtro RGB.

• Digitalización del documento sin movimiento.

• Tiempo de exposición largo. Iluminación debil.

• Tiempo de Scan = tiempo de exposición.


https://es.wikipedia.org/wiki/Mosaico_de_Bayer

https://es.wikipedia.org/wiki/Interpolaci%C3%B3n_crom%C3%A1tica

Características claves.

• Iluminación: Espectro, brillos, sombras…

• Sensor: tecnología CMOS / CCD, tamaño, rango dinámico, filtros…

• Óptica: Resolución de lente, distorsión, viñeteado…

• Electrónica: Conversión A/D, calidad de la señal…

• Procesamiento de imágenes: Corrección de iluminación, distorsión y de gamma.


https://es.wikipedia.org/wiki/Conversi%C3%B3n_anal%C3%B3gica-digital

https://es.wikipedia.org/wiki/Correcci%C3%B3n_gamma










Espectro de la iluminación.

El CRI es una unidad que mide la capacidad de una fuente de luz para reproducir los

colores de objetos de manera fiel en comparación a una fuente ideal de luz, o fuente

natural como la luz del sol. El CRI es determinado en valores desde el 0 hasta el

100, siendo 100 el valor “perfecto”.



CRI 80 CRI 90


Estándar D50.

Uno de los iluminantes estándares propuestos por la CIE dentro de la serie D de

iluminantes (aquellos que describen situaciones de iluminación al mediodía en distintas

latitudes del mundo). El iluminante D50 describe las condiciones medias de iluminación

en un mediodía en Europa Occidental. Su temperatura de color media es de

5.000 Kelvin. Cualquier fuente luminosa cuya curva de distribución espectral se

corresponda suficientemente con los datos de D50 se denomina una fuente D50, y la

luz que emite se homologa como D50.



Un problema que nos podemos encontrar en imágenes relacionado con el

espectro de luz es el Metamerismo.

El metamerismo es un fenómeno psicofísico definido generalmente como la

situación en la cual dos muestras de color coinciden bajo unas condiciones

determinadas (fuente de luz, observador, geometría...) pero no bajo otras

diferentes.


Metamerismo.

Diferencias de color debido a diferentes espectros de iluminación o diferentes filtros en el sensor.











Iluminación.

Control de la iluminación.

Ejemplo de moneda digitalizada. Imagen derecha realizada con SupraScan Quartz.


Iluminación.

Control de la iluminación. Función anti-reflejos.

Ejemplo de libro satinado digitalizado. Imagen derecha realizada con SupraScan Quartz.


Perfil ICC: espacio de color personalizado.

Perfil de escáner: describe como el escáner puede

ver los colores.

Perfil de salida: espacio color de la imagen creada.

Conversión (translación) de un perfil a otro por

L*a*b* → cambio a valores RGB

Dentro del ámbito de la gestión del color, un perfil ICC

es un conjunto de datos que caracteriza a un dispositivo

de entrada o salida de color, o espacio color. Los perfiles

describen los atributos de color de un dispositivo en

particular o requisito de visionado por la definición de una

referencia entre el dispositivo origen y el espacio color.

Cada dispositivo que captura o muestra color puede tener

su propio perfil. Algunos fabricantes suministran perfiles

para sus productos, y hay algunos que permiten a los

usuarios generar sus propios perfiles.


CIELAB

El espacio de color L*a*b*, también referido como

CIELAB, es actualmente uno de los espacios de color más

populares y uniformes usado para evaluar el color de un

objeto. Este espacio de color es ampliamente usado

porque correlaciona los valores numéricos de color

consistentemente con la percepción visual humana.

Investigadores y fabricantes lo usan para evaluar los

atributos de color, identificar inconsistencias, y expresar

precisamente sus resultados a otros en términos

numéricos.

L*=luminosidad

a*= coordenadas rojo/verde (+a indica rojo, -a indica

verde)

b* = coordenadas amarillo/azul (+b indica amarillo, -b

indica azul)


Medir el color.

Los colorímetros son cualquiera de las herramientas

tecnológicas que utilizamos para identificar los colores

y sus matices, con los cuales conseguimos una medida

más precisa y objetiva de los colores.

Con la ayuda de estos dispositivos es posible conocer el

valor Lab del espacio de color CIELAB de documentos.

Los espectrofotómetros son los instrumentos de medición

de color más precisos y sofisticados disponibles para

control de calidad del color y para la formulación de

color. La gran precisión de éstos instrumentos hacen que

sean los instrumentos elegidos para la formulación de

color, especificación de estándares y tolerancias,

comunicaciones a lo largo de la cadena de abastecimiento

y control de calidad del color.


Perfil ICC.

La generación de perfiles de color atiende a un proceso más o menos similar, con

variaciones de metodología, dependiendo si estamos haciendo un perfil de salida (impresora

o monitor) o uno de entrada (cámara o escáner).

El perfilado se basa en capturar o representar una carta de color, formada por parches de

color con valores RGB y LAB conocidos registrados en un archivo de referencia, y

compararlos posteriormente mediante software e instrumentos de medición

(espectrofotómetros o colorímetros) con lo que se ha mostrado o capturado realmente.

En las diferencias entre lo que mostramos y deberíamos haber mostrado, o lo que

capturamos o deberíamos haber capturado, surgen las tablas de conversión o algoritmos

que realizarán las conversiones para que podamos visualizar correctamente todas las

imágenes realizadas con un determinado dispositivo bajo unas determinadas condiciones

lumínicas.



Localización de colores de una carta de color.

Perfil ICC.


Perfil ICC.

• Carta de color.

• Archivo de referencia.

• Captura.

• Software.


• Perfiles ICC.

• Las funciones de un perfil ICC son:

- Comunicarle el color al dispositivo de salida.

- Ajustar con él (el perfil ICC) los tonos más

adecuados adaptando los colores que

contiene la imagen a los más próximos que

se puedan sacar.

- Contener la capacidad de color que pueda

reproducir el medio que se estudiaba

al crearlo.


• Espacios de color.

Es un sistema de interpretación del color, es decir, una organización específica de

los colores en una imagen o video. Depende del modelo de color en combinación

con los dispositivos físicos que permiten las representaciones reproducibles de

color, por ejemplo las que se aplican en señales analógicas (televisión a color) o

representaciones digitales.



• sRGB. Este es el espacio de color más común en

los monitores. Es que el que utilizan la mayoría de

cámaras por defecto para mostrar sus

imágenes.También es el que más se recomienda

utilizar cuando las fotos no se vayan a imprimir. Es

decir, que si tu idea es mostrar esa foto en

cualquier tipo de pantalla, utiliza este espacio de

color sin dudar. Esta es la opción más recomendada

para:

- Exportar archivos JPEG para usar en la Web

- Enviar a un cliente (si no sabes qué espacio de

color utiliza)

- Enviar las imágenes por correo electrónico.

Digamos que es el de uso más general y el que se

utiliza en la Web.



• Adobe RGB. Su gama de colores es más amplia

que sRGB y es el que se utiliza de forma estandar

en la industria fotográfica. Digamos que es el

utilizado a nivel profesional. La mayoría de cámaras

de gama media pueden capturar esta gama de

colores, los monitores de gama alta pueden

representar todos los colores de este espacio, así

como las impresoras de gama alta también pueden

reproducirlo. Sí, has leído bien, gama alta, o sea,

nivel profesional. Para nivel usuario terrícola

volvemos a sRGB ;), recuerda que es el que usan la

mayoría de los aparatos.



• ProPhoto RGB. Es probable que este espacio de

color te suene menos. Es el que cubre la gama más

amplia de colores y digamos que es para los más

perfeccionistas del color. Sólo las cámaras de gama

alta son capaces de registrar más colores de los

que se registran con el Adobe RGB. Sólo apto para

impresoras de alta calidad. Igualmente, si quieres

trabajar en este espacio de color, has de asegurarte

trabajar con programas que lo soporten, pues, de lo

contrario, los colores tendrán una imagen pésima.



• Introducción.







CRITERIOS DE CALIDAD DE IMAGEN

• 1.

• 2.

• 3.

• 4.

• 5.

• 6.

• 1. Reproducción tonal.

• 2. Precisión de color.

• 3. Precisión de la resolución.

• 4. Uniformidad de la iluminación.

• 5. Ruido digital.

• 6. Distorsión geométrica.

• 7. Errores.


Reproducción tonal.

La reproducción tonal es

la relación entre los tonos

de entrada de la escena y

los tonos de salida de la

representación digital de

la misma. La reproducción

tonal es un concepto

asociado a la densidad o

gamas de luminancia de

una escena o documento.






GRÁFICOS Y MEDICIÓN

Archivo de referencia UTT.







• 7. Errores.


Precisión de color.

ΔE = (𝐿𝑖 − 𝐿𝑟𝑒𝑓)2 + 𝑎𝑖 − 𝑎𝑟𝑒𝑓 2 + (𝑏𝑖 − 𝑏𝑟𝑒𝑓)²



Delta E – La evaluación del color

es más que una expresión

numérica. Por lo general, es una

evaluación de la diferencia del

color (delta) con respecto a un

estándar conocido. Se utilizan

CIELAB (L*a*b*) y CIELAB

(L*C*h) para comparar los colores

de dos objetos.

También se utiliza Delta L para la

comparación en la reproducción

tonal. Y uniformidad de iluminación.




Valores L*a*b* conocidos

Imagen RGB

Convertir valores RGB a

valores L*a*b* a través de un

perfil de color ICC explícito o

asumido

Calcular valor

promedio RGB

para cada parche

!! RGB no describe el color

(L*a*b*)

Presentar

estadísticas de

ΔE para todos

los parches.









• 7. Errores.


Precisión de la resolución.

Ejemplo a 600ppp :

• La misma dimensión en pixeles.

• Diferencias de precisión.



• 300ppp realiza 11.8 pixeles por milímetro, lo que es 5.9 pares de pixeles por

milímetro.

• A 300ppp, en el grafico de 5.6 pares de líneas por milímetro, hay

aproximadamente un pixel por línea (un pixel para la línea negra y un pixel para

la línea blanca).

• Si las líneas en blanco y negro no son visibles indica que la eficiencia no es buena.

• Imagen a 300ppi :



• 400ppp realiza 15.7 pixeles por milímetro, lo que es 7.9 pares de

pixeles por milímetro.

• A 400ppp, en el grafico de 8.0 pares de líneas por milímetro, hay

aproximadamente un pixel por línea (un pixel para la línea negra y

un pixel para la línea blanca).

• Si las líneas en blanco y negro no son visibles indica que la

eficiencia no es buena.



• 600ppp realiza 23,6 pixeles por milímetro, lo que es 11,8 pares de

pixeles por milímetro.

• A 600ppp, en el grafico de 12,5 pares de líneas por milímetro, hay

aproximadamente un pixel por línea (un pixel para la línea negra y

un pixel para la línea blanca).

• Si las líneas en blanco y negro no son visibles indica que la

eficiencia no es buena.




MTF

Modulation Transfer Function o Función de Transferencia de Modulación es la herramienta

matemática utilizada para calcular las razones que relacionan el contraste y su poder de resolución,

señalando tanto la nitidez como la calidad de una imagen fotográfica. La principal ventaja de esta

herramienta de análisis es que no se obtiene tan solo una relación directa de dos aspectos

fundamentales en la percepción humana, sino que además lo hace para todas las frecuencias de la

imagen.

El procedimiento consiste básicamente en evaluar cómo un

sistema fotográfico reproduce un borde para que la resolución del

dispositivo resulte perfecto. Y cuantificar cuál ha sido el

decaimiento de la calidad de la reproducción respecto del original.

Dado que un borde entre un área blanca y una negra contiene

todas las frecuencias posibles, la curva de MTF que se genera

describe de forma muy precisa el comportamiento de un sistema

fotográfico.

Las curvas MTF se pueden generar para los tres canales de color y

de esta manera obtener información de la fidelidad con la que se

reproduce el color.



MTF

300ppp: MTF10% es de 5,68 lp/mm.




MTFPrecisión de la resolución.





Ejemplo de eficiencia baja.



Las lentes de baja calidad y los sistemas que utilizan el movimiento para la captura (Por

ejemplo, los escáneres lineales) pueden causar un registro incorrecto del color. Dicho

registro erróneo puede manifestarse como una distorsión fantasma o aberración

cromática, y se ve mas comúnmente como un color junto con las líneas de alto contraste.

Registro de color.








• 7. Errores.


Uniformidad de la iluminación.








• 7. Errores.


Ruido Digital

Se puede definir el ruido digital como la aparición aleatoria de “rastros” y de variaciones del

brillo o del color en la fotografía digital. Estos rastros, que hemos entrecomillado, suelen

presentarse en la mayoría de los casos como puntos de tamaño variable, pero también se

pueden considerar otros artefactos producidos en los degradados de color, etc, incluso

algún tipo de aberración cromática.


Ruido Digital


Comprobar datos de Desviación Estándar.







• 7. Errores.


Distorsión geométrica.








• 7. Errores.


Errores.

Píxeles muertos en el sensor, manchas en el

sensor, manchas en la lente…



• Introducción.







ESTÁNDARES EXISTENTES

Norma ISO:

19264 – A B C

Guías muy utilizadas:

- Metamorfoze (Biblioteca Nacional de Holanda)

- FADGI ( Iniciativa de Directrices de digitalización de Agencias Federales – EE.UU. )

ESTÁNDARES EXISTENTES - METAMORFOZE

Metamorfoze Light Extra light

ColorDelta E (76)< 4

max < 10

Delta E (76)< 5

max < 18

Delta E (76)< 5

max < 18

Tonal response Delta L < 2 Delta L < 2 Delta L < 2

Sampling efficiency > 85% > 85% > 85%

Noise (std) < 4 < 4 < 4

Distortion < 2% < 2% < 2%

A3 Lighting

uniformityDelta L < 3 Delta L < 3 Delta L < 3

Color mis-

registration0.33 pixel 0.5 pixel 0.5 pixel

** *** ****

Resolution 300dpi 300dpi 400dpi

MTF10> 70% & SFR at half

sampling freq < 0.4

> 80% & SFR at half

sampling freq < 0.3

> 90% & SFR at half

sampling freq < 0.2

MTF5050% of half sampling

frequency: [25%,85%]

50% of half sampling


50% of half sampling


Delta E 2000 Mean < 8 Mean < 5 Mean < 3

Tonal response < 8 < 5 < 2

Noise ( L* STD) < 3 < 2 < 1

Lighting uniformity < 5% < 3% < 1%

Color mis-

registration< 0.8 pixel < 0.5 pixel < 0.33 pixel

Sharpening < 1.2 < 1.1 <= 1

ESTÁNDARES EXISTENTES - FADGI

Performance

level

Color

accuracy

DE 2000 SL=1

Tonal

response

Sampling

efficiency

Visual

noise

Color mis-

registration

ADE

mean < 4

max < 10

Delta L < 2 > 85 % < 5 < 0.4 pixel

BDE

mean < 5

max < 15

Delta L < 3 > 80 % < 6 < 0.7 pixel

CDE

mean < 5

max < 15

Delta L < 4 > 70 % < 7 < 1 pixel

ESTÁNDARES EXISTENTES – I SO 19264

Metamorfoze FADGI ISO 19264

Eficacia de

resolución

High > 85%

Light > 85%

**** > 90%

*** > 80%

A > 85%

B > 80%

Respuesta

tonal

High: DL < 2

Light: DL < 2

**** < 2 RGB levels

*** < 5 RGB levels

A:DL< 2

B:DL< 3

Precisión

colorimétrica

DE 1976

High: DE mean<4,

max<10

Light: DE mean<5,

max<18

DE 2000

**** mean DE < 3

*** mean DE < 5

DE 2000 SL=1

A: DE mean<4, max<10

B: DE mean<5, max<15

Uniformidad

de

iluminación

sobre DIN

A3

High: DL < 3

Light: DL < 3

**** < 1%

*** < 3%

A:DL< 3

B:DL< 3

RuidoHigh: < 4 STD

Light: < 4 STD

**** < 1 L* STD

*** < 2 L* STD

A: VN < 5

B: VN < 6

Precisión

geométrica

High < 2%

Light < 2%NA

A: < 1.5%

B: < 2%

ESTÁNDARES EXISTENTES


• Introducción.








Cartas simples.

Cartas estándar.

• Las referencias deben ser muy precisas.

• Se debe proporcionar un archivo de referencia.

• Tenga en cuenta las limitaciones de las cartas.

• Reemplazar las cartas cuando estén dañadas.



• Introducción.







CALIBRACIÓN DEL ESCÁNER

• Resolución y enfoque.

• Corrección de iluminación.

• Color y respuesta tonal.

• Opción de ajustar la distancia de la cámara con el documento.

• Opción de foco automático o manual.

• Escáneres matriciales.

• Escáneres lineales.


• Seleccionar corrección de gamma.

• Balance de blancos y negros.

• Ajuste de punto blanco y negro.

• Crear perfil ICC.



• Introducción.







CONTROL DE CALIDAD DE IMAGEN

• Medición de referencias. (Imágenes y software).

• Análisis de resultados.

• En caso de errores realizar ajustes en escáner y volver a generar perfiles.

L INKS

• https://www.metamorfoze.nl/sites/metamorfoze.nl/files/publicatie_documenten/Metamorf

oze_Preservation_Imaging_Guidelines_1.0.pdf

• http://www.digitizationguidelines.gov/guidelines/digitize-technical.html

• http://www.brucelindbloom.com/

• http://www.babelcolor.com/

• https://en.wikipedia.org/wiki/Color_difference#CIEDE2000

• http://www.image-engineering.de/

• http://imagescienceassociates.com/

• http://burnsdigitalimaging.com/

https://www.metamorfoze.nl/sites/metamorfoze.nl/files/publicatie_documenten/Metamorfoze_Preservation_Imaging_Guidelines_1.0.pdf

http://www.digitizationguidelines.gov/guidelines/digitize-technical.html

http://www.brucelindbloom.com/

http://www.babelcolor.com/

https://en.wikipedia.org/wiki/Color_difference#CIEDE2000

http://www.image-engineering.de/

http://imagescienceassociates.com/

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Muchas GraciasFrancisco J. Cano

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Ricardo Nieto

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ISO19264 – METAMORFOZE & FADGI