色／トーン

Measure color accuracy, tonal response, and noise from a large variety of test charts

Imatest 2020.1  We have added support for the TE269V2 and V3 Dynamic Range chart, which have the same layout as our 36-patch DR chart, but a different patch order. Reference files are now available.

Introduction

Imatest™ Color/Tone Interactive analyzes images of most popular color and grayscale test charts for color accuracy, tonal response, noise, ISO sensitivity, and Dynamic Range (for transmissive grayscale charts) using a highly interactive user interface. It can be used to measure white balance and color response for a wide range of lighting conditions and scenes. It can also display the tonal response of monochrome charts (or monochrome portions of color charts). A color correction matrix (CCM) can be calculated and used to correct images. The Color/Tone Auto (Multitest) module performs the same analyses using a non-interactive (fixed; batch-capable) interface.
 

The most popular supported test charts are shown in the table below.

A full set of charts and a guide to their use is in
Color/Tone Test Chart Reference & Guide

Colorchecker	IT8.7	Colorchecker SG	36-Patch DR charts	ChromaDuMonde 24+4R
Universal Test Target (UTT)	ISO-15739	Q-13 (linear grayscale)	Contrast Resolution	SpyderCHECKR
ColorGauge (Micro, Nano, etc.)	RezChecker	TE269, TE269V2 or V3 (3 versions)	General mxn charts (L*a*b* reference file required)	ISO-14524
Many other charts are supported, including SFRplus and eSFR ISO color patterns (not automatically detected in Color/Tone), SMPTE/Hale Color Bars (6 patches), and TE226 (9x5) color chart. These charts are described in more detail below; the full set of charts is presented in Color/Tone Test Chart Reference & Guide

Getting started

Color/Tone Interactive Quickstart Photograph the chart, using even glare-free lighting. Color and grayscale chart images usually should not fill the frame (1200 vertical pixels is usually sufficient). Filling the frame can cause light falloff issues. Open Color/Tone Interactive. Select the chart type or (if the type is correct) press Read image file. There are some special chart types. (5.2+) Select the chart to read (color, grayscale, or linear grayscale) in the Chart dropdown menu on the right. (Pre-5.2) For linear grayscale charts (all patches in a row) select 6. Grayscale stepchart (linear). (Pre-5.2) For multi-row grayscale charts (e.g., ISO 15739, ISO 14524, Imatest Dynamic Range charts), select 7. Multi-row Grayscale charts. The more recent selection appears in 3....For grayscale charts (selections 6 or 7) you'll be asked to select the chart type. You can also enter the reference file. Select the image file to read. Select the region (ROI), following the instructions. You may need to make a coarse region selection followed by a fine selection. Several charts allow automatic region selection. Select the Results Display. Because Color/tone Interactive is highly interactive you can change the Color space, reference file and other settings. You can calculate a Color Correction Matrix (CCM). Many saved settings are shared with Color/Tone Auto (formerly Multitest).

Photograph or scan the chart, taking care to illuminate the chart evenly (±5%) and avoid glare, which can be problematic in charts with semigloss (SG) or glossy surfaces such as the reflective IT8.7 and ColorChecker SG. Glare can be especially difficult to control with wide angle lenses. To minimize the effects of light falloff in lenses, the chart should typically not fill the image field (especially for wide angle lenses and/or high-resolution images).

Lighting recommendations can be found here. For testing white balance, you can photograph the chart in a scene under a variety of lighting conditions. The ColorChecker Passport Photo is especially suitable for this purpose. Some rectangular charts may be rotated by multiples of ±90° if they are geometrically symmetrical (these include the ColorCheckers (Classic 24-patch and SG) and the Kodak/Tiffen Q-13/Q-14, but not the IT8.7 (where top and bottom are different).

To start Color/Tone Interactive, run Imatest, then click the Color/Tone Interactive button. The Color/Tone Interactive window will appear with brief instructions, which may be more up-to-date than the one shown below.

Color/Tone Interactive opening window with brief instructions

A standard Windows dialog appears with the chart type indicated in the title.

Open an image file by either pressing Read image file if the correct Chart type is displayed or by selecting a chart from the Chart type dropdown menu immediately above Read image file . The Chart dropdown has a two-tiered menu, which allows you to select color, multi-row grayscale, or linear grayscale charts. Color charts are shown below.

To calculate temporal noise, select either two files (for the Imatest-recommended difference method) or 4-16 files (for the ISO 15739 method). Details of the calculation are can be found here.

Supported charts (not all are shown below)

Select a chart to analyze by clicking on one of the entries in the Chart type popup menu described above or by clicking on Read image file if the correct Chart type is displayed. The Read image file button and popup menu (shown on the right) are highlighted (yellow background) when Color/Tone Interactive starts. Color/Tone Interactive and Auto support all charts shown and described below:
	The standard 24-patch X-Rite ColorChecker® Classic. ColorChecker charts (Classic and SG) are available in the Imatest store and from a great many suppliers worldwide. Images of both the 24-patch ColorChecker and SG can be found in Imaging-Resource.com camera reviews (in the samples section). Danny Pascale/Babelcolor's page on the ColorChecker contains nearly everything you want to know about the chart.  Builds of Imatest 5.1 after May 2018 can read pre and post-2014 Colorchecker values from CGATS files posted on this page.
	The industry-standard IT8.7 chart. IT8.7 charts come in several formats (reflective and transmissive), available from Wolf Faust. A high-gamut version may be available from Hugo Rodriguez (website in Spanish). Reflective IT8.7/2 charts are relatively inexpensive. IT8.7 charts are usually printed on photographic paper or film (consisting of three dye layers). They must be used with reference files, which are available from manufacturer's websites. As of 2025, the IT8.7 is used infrequently, and we do not recommend it for new projects.

	The 140-patch X-Rite Colorchecker SG (Imatest Master & IS-only), which has a semigloss (SG) surface. It contains a 6x4 patch area in the upper-middle that is similar to the 24-patch Colorchecker, except that the colors are more saturated. Available from the Imatest Store. Imatest can read pre and post-2014 Colorchecker SG values from CGATS files posted on this page.
	Linear grayscale step charts (consisting of a single row of patches) such as the Kodak/Tiffen Q-13/Q-14 (inexpensive and widely available) or the Stouffer T4110 (Dmax = 4.0). Both reflection and transmission charts are supported. Charts with circular patterns (shown below) are preferred because they're less susceptible to errors from lens light falloff (vignetting). Other stepcharts are discussed in Using Stepchart.
	Reflective Multi-row grayscale charts (Imatest Master-only): These charts are less susceptible to measurement errors from light falloff than linear charts. Left:   ISO-15739 Right: ISO-14524
	Transmissive Multi-row grayscale charts for Dynamic Range measurements (Imatest Master-only) Right: Contrast Resolution Chart - Also for Contrast detection probability (CDP)
	TE269  For Dynamic Range measurements. You can choose between the original version and the newer TE269V2 or V3 (which have the same geometry as the Imatest 36-patch DR chart, but different numbering) in a dropdown menu in the Chart configuration area of the ROI Options window. Three reference files are available, derived from data on the manufacturer's website:  TE269A | TE269B | TE269C
	DSC Labs ChromaDuMonde 28/28R widely used in the cinema and broadcasting industries for calibrating cameras. Useful with the vectorscope display. Imatest Image Acquisition features auto-refresh for full vectorscope functionality.
	The Universal Test Target (crop shown on right) is primarily designed for testing scanners. Color/Tone Interactive can analyze the 9x3 color pattern to the left of center (with the 9 light regions at the bottom) as well as the 20-step grayscale step charts (which have step increments of L* = 5). When the stepchart is analyzed (using 6. Stepchart (linear)), Ref (Reference file or data source) should be set to L* = 95:-5:5,1 (20-step UTT).
	General mxn charts (4x12 shown on the left). Any chart with an m×n grid can be analyzed. You must specify the grid size by clicking Settings, then entering the number of rows (m) and columns (n) on the lower-right of the Settings window. We recommend doing this after opening Color/Tone Interactive, but before reading the image. You must also enter a CSV or CGATS file with reference patch settings (typically L*, a*, b* values, one set per line). If you have a spectrophotometer you can create a custom reference file (CGATS format) using techniques described in Measuring test chart patches.
	SpyderCHECKR (8x6)  A small chart that competes with the Colorchecker. Should be oriented as shown. If you want to measure only half the chart (say, left or right), you'll need to create a reference file with L*a*b* data available here.
	RezChecker and ColorGauge (nano and micro) charts from Image Science Associates, available in the Imatest Store. Professional grade miniaturized targets made in cooperation with Munsell Color Services from the same 18 pigments as the ColorChecker. Also has 12 unique spectrally neutral glossy or matte gray patches for measuring dynamic range, tones, and imaging noise. The RezChecker slanted-edges have exceptionally high quality. Suitable for close up and macro photography. Reference data for for the version with glossy grayscale patches (max density = 2.42) is built into Color/Tone. You can download reference file for the chart with matte grayscale patches (max density = 1.485) here.  The patches are mounted on aircraft-grade anodized aluminum and are set below the top surface to help protect from damage. Nano patch sizes are 1/8” x 1/8”; 11/16” x 13/16” x 0.060” thick overall. Micro patch sizes are 1/4” x 1/4”; 1 -3/8” x 1-5/8” x 0.060” thick overall.
ISA can provide NIST-traceable measurements for Rezchecker patches. These measurements are in a difficult-to-use XLS/CGATS file format. To use this data as an Imatest reference file, open the file in Google sheets (which can be done directly in Gmail) or in Excel. Select the 30 rows representing the patches and the 3 column representing LAB L, LAB A, and LAB B, and copy them into the clipboard. Past into a text editor and save the file (with txt or csv extension). This will work well as a reference file.
Other charts: SFRplus 20-patch color, SMPTE/Hale Color Bars (6 patches), Image Engineering TE226 (9x5). We occasionally add charts on customer request.

If the image is the same size and type as the previous image analyzed by Color/Tone and if Automatic region detection has not been selected (available for a limited number of charts), you'll be asked if you want to use the same ROI (region of interest).

If the image is not the same size and type, or if you answer No, a coarse cropping box appears. The initial crop doesn't have to be precise: you'll have a chance to refine it shortly. The crop box can be enlarged or maximized to make the selection easier.

• For either of the ColorCheckers (24-patch or SG), leave a margin around the sides slightly smaller than the spacing between patches.
• For grayscale step charts, select the entire chart (all patches), choosing boundaries that give even patch size. (The white patch on the Q-13 and Q-14 is larger than the rest.)
• For IT8.7 charts, select an area that includes the boundaries around the color chart and the entire grayscale (the red rectangle in the fine adjustment box below).

Special settings for linear grayscale charts

If you selected Linear grayscale (6. Grayscale Stepchart (linear*) and clicked No, select new ROI(s) in the ROI repeat window (if it appears)), the box shown on the right appears. Select the chart type (which specifies the density step) and the number of patches (between 6 and 41). Kodak/Tiffen Q-13/Q-14 charts have 20 patches; the Stouffer T4110 (a transmission chart with a density range of 4.0) has 41. For the Universal Test Chart (UTT) L* = 95:-5:5,1 (20-step UTT) and 20 patches should be selected.

*Linear charts have a single row of patches.

Stepchart type (reflective/transmissive, density step)

To correctly analyze the 36-patch High Dynamic Range (HDR) chart you must enter the individually-measured reference file.

Once you've made the rough crop, the fine adjustment box appears. The original crop is displayed as the red rectangle. The patch regions to be selected are the small cyan squares or rectangles. This dialog box can be enlarged or maximized to facilitate the adjustment. It offers numerous options.

• The entire ROI can be moved ( ^ > v < , upper-left).
• The top, bottom, left, or right sides can be moved ( T^ Tv R> R< B^ Bv L> L< , middle-left).
• Corners can be moved individually (any of the 8 buttons in each of the four corners, middle-left).
• Pixel values for the four corners can be entered (X(tl), Y(br), ..., where tl = top-left, br = bottom right, etc.). The origin is the upper-left. Be sure to press the Enter key after entering a value.
• You can choose between Fine and Coarse movement (1 or 5 pixels of movement per click).
• The display can be zoomed out or in.
• The display can be lightened to view the dark regions more clearly.
• For some charts (those with relatively large patches) a Fill factor (linear) slider in the gray area above the No, Try again button specifies the relative size of the squares. Its default value is 0.5. Smaller values can be used where lens distortion or pattern alignment makes alignment difficult.
• The distortion slider allows highly distorted images (barrel or pincushion) to be analyzed.

When you have completed the fine adjustment, click one of the buttons on the bottom of the window. If you click Yes, Continue, an additional dialog box may appear. For example, for the IT8.7 chart it will ask for the required reference file. Some of the entries in the input dialog boxes, like color space, can be changed later. If you click Yes, Continue in Express mode , it will go directly to the Color/Tone window, using saved (most recent) values. For example, it saves the IT8.7 reference file name.

To save ROIs for use in future runs or to retrieve ROIs saved in past runs, follow the instructions in How to save and retrieve region selections. The ROIs are for the individual chart (Colorchecker, Contrast Resolution, etc.), not for Color/Tone as a whole.

The Color/Tone Interactive window

After the image file has been entered, the most recent Chart view is displayed. The 2D a*b* view (ideal and input values on the CIELAB a*b*) is shown below.

The main display image is on the upper left. Color differences are summarized below this image, except when the Probe is turned on (available for the pseudocolor and split color displays). The various ?E* and ?C* values are described in in Wikipedia. A thumbnail image of the chart is shown on the upper right. Available options are described below. The remainder of the right side is the control area.

The Zoom/Rotate 3D/Data Cursor dropdown menu, just below the upper-right thumbnail, determines the action when you click on the image.

Zoom	Click on the image or select an area to zoom into. Double-click to zoom out.
Rotate 3D	Rotate 3D images by clicking and dragging the mouse. Zoom is activated for all other (2D) images.
Data Cursor	Display a data cursor (shown on the right) for several displays including 4. 2D a*b*, 5. xy Chromaticity, and 6. u'v' Chromaticity. When you click on Reference or Camera symbols, you get  a Data cursor with patch information: RGB and L*a*b* values (different for the reference and camera) and several color difference metrics.

The dropdown menu to the right of the Zoom/Rotate 3D/Data Cursor menu controls the display of the thumbnail image on the upper-right. The first two selections use the actual image. The rest use synthesized (reference and camera) patches.

Input image- whole	Shows entire input image
Input image- crop	Shows the cropped input image (all patches)
Ideal/Input split > sRGB	shows a split view of the ideal/camera patch values mapped to sRGB, which is similar to typical monitor color spaces. This is the default (recommended) setting (shown on the right for the X-Rite ColorChecker).
Ideal/Input split patches	shows a split view of the ideal/camera patch values with no gamut mapping. Colors will not be accurate for large gamut color spaces
Input > sRGB monitor	displays the input image mapped from its native color space to sRGB, which is similar to typical monitor color spaces
Input patches	displays the input image with no gamut mapping. Colors will not be accurate for large gamut color spaces
Ideal > sRGB monitor	displays the ideal image mapped from its native color space to sRGB, which is similar to typical monitor color spaces
Ideal patches	displays the ideal image with no gamut mapping. Colors will not be accurate for large gamut color spaces

Image area

The pale blue box on the right is the image area. It includes the Read image file button (and Reload button for Imatest Image Acquisition-only), the Chart type dropdown menu (described above), entries for image properties, and color correction matrix functions .

Reload (Imatest Image Acquisition-only) reacquires the image from a device or video stream (depending on how the image was originally acquired) or reloads it from a file.

Color space allows the input file color space to be selected. This color space is also used as the target for calculating the Color Correction Matrix (CCM). The color space is automatically read into Color/Tone from the EXIF data when ExifTool has been selected in Options II; otherwise it must be entered manually. Several color spaces are available. The first six are primarily for still images. Most of the rest are for video/cinema. See the Wikipedia RGB Color Space page and brucelindbloom.com for overviews.

Danny Pascale's A Review of RGB Color Spaces is recommended for readers interested in an in-depth explanation of color spaces.

Ref lets you select source for the reference (ideal) chart values, as described above. The dropdown menu contents depends on the chart type. For the 24-patch ColorChecker and the ColorChecker SG you can select either standard chart reference values or you can read in values from data files (Imatest Master and Image Sensor) in CSV or CGATS formats. Values for the two ColorCheckers have been supplied courtesy of X-Rite.

Correction matrix calculates the Color Correction Matrix (CCM). Prior to calculating the CCM you should make sure settings (linearization, etc.) are correct by clicking on Settings or clicking Settings (dropdown menu), Color matrix and other settings...  After Correction matrix has been pressed it changes to Matrix calculated, highlighted with a yellow background. The correction matrix cannot be recalculated until a property of the image (new image, color space, reference file, or color matrix setting) changes. The Display input (or Corrected) dropdown menu, immediately to its left, is enabled. More details on using the Color Correction Matrix can be found here.

Display selection menu and area

1. Pseudocolor color difference. Shows the difference between the ideal and input color patches using any of several metrics. The pseudocolor scale is shown adjacent to the image (below, right). Probe is available for this display. Not the most useful display
2. 3D color difference (with split colors).
3. Split colors: ideal/input. Shows the patches split so that the ideal and input values are displayed in the upper left and the lower right or each patch region, respectively. Probe is available for this display.
4. 2D a*b*.
   
5. xy chromaticity.
6. u'v' chromaticity.
7. Black & White density.
8. 3D L*a*b*. Shown on the right. L*a*b* coordinates can be difficult to visualize when viewed from a single angle. It needs to be rotated to be useful.
9. EXIF data and Color matrix. Shows EXIF data if available and the color correction matrix if it has been calculated.
10. Vectorscope preview. 
11. Noise analysis (not for all charts). A huge variety of noise, Signal-to-Noise Ratio (SNR) and Dynamic Range results are available, including ISO 15729 and CPIQ (Camera Phone Image Quality) results. See Color/Tone/eSFR ISO noise for more details. Not available for charts with tiny patches, like the IT8.7 and ColorChecker SG.
12. Display image.  Many options are available including display single channel, boosted colors, and lightened image.
13. Read - color-correct - Save image.  Can be used after CCM has been calculated to apply the Color Correction Matrix to any image. The corrected image can be saved.
14. 2D CbCr (from YCbCr). 
15. HS (Hue-Saturation) from HSV. 
16. HS (Hue-Sat) from HSL. 

The Display area, immediately below the Display selection box, contains display options. The contents, which depend on the display selection, are described below in the sections for the individual displays.

Save screen (shown on the right) saves a snapshot of the current display (the entire Color/Tonescreen) as a PNG file (a widely-used losslessly compressed format). It also allows you to immediately view the snapshot so it can be used a reference for comparing with other results.

File name and Directory at the top of the window set the location of the file to save.

When you check the Open window in an image viewer... box, the current screen will be opened either the system default viewer (if the box under Image viewer is blank) or a viewer/editor of your choice (if the box contains the path name to the viewer/editor). I recommend using Irfanview, which is fast, compact, free, and supports an amazing number of image file formats. Its normal location in English language installations is C:\Program Files\IrfanView\i_view32.exe.

Save data Saves the key data in CSV and XML formats. This includes the input R, G, and B values, the input and reference L*, a*, b* values, and several of the color difference metrics.

Help opens this web page in an HTML browser window.

Exit terminates Imatest Color/Tone, but the Imatest main window is still available.

More settings

Clicking the Settings button that appears in the Display area (for many displays) or clicking Settings (dropdown menu on top), Color matrix and other settings... or ISO speed, noise, mxn chart... opens the window shown below.

Dropdown menus File Settings Color ellipses INI File Settings Help

The Dropdown menus at the top of the Color/Tone window are used for a large variety of utilities and settings.

Displays and options

1. Pseudocolor Color difference Shows the difference between the ideal and input color patches using any of several metrics using a pseudocolor color map. If a color correction matrix has been calculated, the difference between the ideal and corrected patches are shown at the bottom. The pseudocolor scale is shown adjacent to the image. Probe (Checkbox; Pseudocolor and Split views) turns on the probe, illustrated below. When the probe is on, you can probe any patch by clicking on it. The probe data (for the individual patch), shown below the split display, includes a small image of the ideal and input patch colors, ideal and input RGB and L*a*b* values, and several ?E* and ?C* color difference metrics. (Corrected colors are used if a color correction matrix has been calculated and Display corrected has been selected.) The probe is turned off by clicking outside either of the images. ?E*ab, the geometric distance in L*a*b* space, is the most familiar, but ?E*94, which is lower for chroma differences in highly chromatic colors (with large a*2 + b*2), is a better measure of visual color difference. ?E*00 is the most accurate metric (based on an exceedingly complex designed-by-committee equation). More detail on color difference equations can be found here and in Wikipedia.	Pseudocolor display for IT8.7
Probe illustration Split display for IT8.7 illustrating Probe (available for pseudocolor and split color displays) Color difference type (Popup menu to the right of the Probe checkbox; also in 3D Color difference) Contains a list of color metrics (mostly difference metrics) including ?E*ab, ?C*ab, ?E*94, ?C*94, ?E00, ?C00, ?L*, ?Chroma, ?|Hue distance| , ?(Hue angle) , Chroma (input) and Chroma (output). Numbers (checkbox) displays numbers in the middle of patches if checked. Color map (Popup menu) allows you to select the color map. The WYRMBK color map shown goes from White - Yellow - Red - Magenta - Blue - Black.
2. 3D Color difference (with split colors) Uses the height of the patches to display the difference between the ideal and input colors. Any of several metrics (?E*ab, ?C*ab, ?E*94, ?C*94, ?E*CMC, ?C*CMC, ?E*00, ?C*00, ?L*, ?Chroma, ?|Hue distance|, ?Hue angle, Chroma (input), Chroma (output)) can be chosen. The faces show split colors: reference (upper-left)/input (lower-right). This allows you to compare visual color differences with standard color difference metrics. Can be zoomed and rotated. You can use this display to correlate ?E and ?C metrics with visual color differences. None of the metrics are perfect! The visual difference between the reference and input is often lower than the indicated differences because the color space and monitor gamuts (often sRGB) may be lower than the original chart gamut, especially for cyan and blue. Rotate (Toggle button; short for Auto rotate) starts rotating the image. Rotation is quite slow; it may be less useful than the 3D L*a*b* plot (below). The image continues to rotate until the next time you press the Rotate button. It's best to turn off rotation before switching to other views. Light (Checkbox) Illuminates the figure to make the sides darker. Checked (On) recommended. Color difference type (Popup menu) Described above under Pseudocolor display. Background lightness (Slider) sets the background gray level. Invert (Checkbox) inverts the up-down orientation of the 3D plot.	3D Color difference display for Colorchecker
3. Split colors Displays a synthesized chart image with each patch split so the ideal value is in the upper left and the input (measured) value is in the lower right. If a color correction matrix has been calculated, corrected colors are shown at the bottom. Probe (Checkbox) is the only option. Described above under Pseudocolor display. Numbers (checkbox) displays numbers in the middle of patches if checked.	Split Color display for IT8.7
4. 2D a*b* Displays patch values on the CIELAB a*b* plane. Ideal values are displayed as squares; Input values are displayed as circles. Color difference ellipses (representing ?Cab, ?C94, or ?C2000 can be displayed. A Color Difference Visualizer (separate from Color/Tone Interactive) has been added so you can interactively examine the appearance of color differences. Expand (Checkbox; 2D a*b*, xy chromaticity, u'v' chromaticity, and 3D L*a*b*) Zoom in so the data fills the image. Region (Popup menu in the lower right of the Display area; also in xy chromaticity, u'v' chromaticity, and 3D L*a*b*) selects the region of the chart to display. For the IT8.7 and ColorChecker SG charts only. Avoids clutter from the large number of patches in these charts. For the IT8.7: Selections are Columns 1-4 (dark), 5-8 (middle), 9-12 (light), 13-19 (CMYKRGB primaries), and 20-22 (miscellaneous; unique to each chart manufacturer). Columns 13-19 are the most interesting.  For the ColorChecker SG: Regions are less geometrically regular. Selections are 24-patch replica (middle), Pastels & skin tones, mid tones, and dark tones.	2D a*b* display for IT8.7
Histograms (available with plots 1-4: Imatest 2021.2+) If histograms are selected in the dropdown menu in the plot settings area (below), a pair of color error histograms, as indicated (ΔEab & ΔCab or ΔE00 & ΔC00), appears between the main figure and the color error summary. The dropdown menu is in a different location for plots 3 and 4. The histograms are useful for comparing color errors without and with a color matrix (CCM) applied.	ΔE00 & ΔC00 histograms in plot 2
5. xy and 6. u'v' Chromaticity Displays the xy and u'v' Chromaticity diagrams, which separate the visible and invisible color values into colored and gray regions. Ideal values are displayed as squares; Input values are displayed as circles. Color difference ellipses (representing ?Cab, ?C94, or ?C2000 can be displayed. The u'v' Chromaticity diagram, which is more perceptually uniform than the more familiar xy diagram is illustrated on the right. Wavelth (Checkbox) Turns the wavelength display (400-700 microns) on the periphery of the locus of visible colors on or off. View (Popup menu to the right of Wavelth) selects between normal color (about as good a representation as is possible on a monitor) and lightened color (slightly easier to see the patch values). Expand (Checkbox) Zoom in so the data fills the image. Region (Popup menu in the lower right of the Display area) Described above under 2D a*b* display.	u'v' display for ColorChecker SG
7. Black & White density   Shows the grayscale response curve. Available for all currently-supported color charts because all of them contain grayscale regions. Display type (Popup menu) allows you to select one of several B&W displays. Log pixels vs. input density. (shown on right) Gamma is the average slope for the lighter levels. The luminance (Y) channel is emphasized, but R, G, and B channels are also shown. Output vs. input density. The slope is ideally 1. Density is proportional to -Log10(Luminance). Output vs. input luminance. Shown on a linear scale. Output vs. input L* a* b* c*. Uses CIELAB values instead of density or (linear) luminance. Includes color values: a* (green-red), b* (blue -yellow), and c* (chrominance: (a*2 + b*2 )1/2 ). When the B&W density plot is displayed, you can enter the incident lux level into a box in the Display area on the lower right of the Color/Tone window. If the value is a positive number (not blank or zero) ISO Sensitivity will be calculated and displayed on the plot.	Log pixels vs. input density for Q-13
8. 3D L*a*b* Displays patch values in 3D CIELAB L*a*b* space with a wireframe representing the boundaries of the selected color space. Ideal values are displayed as squares; Input values are displayed as circles. Can be zoomed and rotated; you need to rotate it to be able to visualize patch locations. Wireframe properties (Popup menu) Turns wireframe on, off, or on with minimal (coarse) grid. A-rotate (Toggle button; short for Auto rotate) starts rotating the image. This provides a better visual indication of the color locations. The image continues to rotate until the next time you press the A-rotate button. It's best to turn off rotation before switching to other views. Transparency (Slider; default = 1) sets the wireframe transparency.Reducing transparency below 1 differentiates patches outside and inside the wireframe gamut boundary. Results are not reliable: patches near the boundary don't always appear as they should. Background (Slider) sets the background gray level. Region (Popup menu in the lower right of the Display area) Described above under 2D a*b* display. Expand (Checkbox) Zoom in so the data fills the image.	3D L*a*b* display for ColorChecker
10. Vectorscope (not in Studio) Duplicates the display of hardware vectorscopes, used for adjusting and calibrating broadcast and cinema cameras. It is designed to work optimally with the DSC Labs ChromaDuMonde 28 chart. (Other DSC charts will be added as customer demand warrants.) There are several display options, including background color, reference and input display color. Light input colors (circles) and dark reference colors (squares) are shown on a dark background. HDTV, SDTV (similar to YCbCr below), and NTSC/PAL vectorscope patterns can be displayed. The recommended color space for these signals is sRGB. For now the vectorscope omits the standard target rectangles because the RGBCMY primaries in the CDM chart are different from the standard color bars. This image is a preview of a full-featured vectorscope function that will be included in an upcoming broadcast/cinema version of Imatest that continuously refreshes frames from a video stream using the Reload button instead of reading individual images from files.	Vectorscope preview
11. Noise analysis (for charts with large enough patches) Color/Tone supports a variety of noise and SNR (Signal-to-Noise Ratio) analyses, including plain pixel noise, chroma noise, CIELAB (L*a*b*) noise, Dynamic Range analysis, Photon Transfer Curves (noise or SNR as a function of Digital Number (DN) for Simatest, and ISO 15739 visual noise. These measurements are for the grayscale patches. The measurements include a set of measurements for all patches (color as well as grayscale) that is meaningful for undemosaiced raw images (i.e., no tonal response curve or color matrix applied). In such systems, noise is proportional to a constant plus the square root of the pixel level. This measurement allows you to determine the sensor dynamic range (using a fairly reliable extrapolation). See Color/Tone noise for more detail.	SNR measurement
12. Display image The image can be displayed to verify the region settings and to explore the patche images (under a variety of conditions-- normal view, intensified color, lightened, etc.). Options: Image display (dropdown menu; title not displayed due to space limitations) allows you to select Original image, individual channel (R, G, B, Y, mean), chroma-boosted image, lightened image (several versions), etc. Useful for finding issues in the image as a whole or in individual patches. Display patch ROIs (checkbox) Turns red ROI rectangles on or off. Crop (checkbox) If Crop is checked, a dropdown menu is opened, just to the right of the Crop checkbox, that allows you to select Whole crop or the individual patch.

13. Read – color correct – Save image

Once a color correction matrix has been calculated, the matrix can be used to correct arbitrary images. To do so, select 11. Read - color correct - save image in the Display box on the right of the Color/Tone window. The initial display on the left side contains the message, Press "Read image to correct", then press "Save corrected image" if it looks OK., the color correction matrix and statistics, and two buttons: Read image to correct and Save corrected image.

In the case shown on the right, a (digital) CC20C (cyan) filter was applied to both the Colorchecker and Gallery image. The correction matrix was calculated for the filtered Colorchecker, then the filtered Gallery image (shown uncorrected on the top) was read in. The corrected image is shown on the bottom.

Color correction on an arbitrary scene

14. YCbCr plot

Displays results on the CbCr plane of YCbCr color space. Similar to the Vectorscope plot with SDTV selected.

Expand (Checkbox; available in several 2D plots) Zoom in so the data fills the image.

15. HS (from HSV) and 16. HS (from HSL) plots

Displays H (Hue) angle and S (Saturation) radius for HSV and HSL color representations, respectively. These representations are relative to the color space gamut boundary, which is located at radius = S = 1, i.e., they are not device-independent.

Expand (Checkbox; available in several 2D plots) Zoom in so the data fills the image.

YCbCr plot

H (Hue) and S (Saturation) from HSV

H (Hue) and S (Saturation) from HSL

 

17. 3D Image Surface plot

The surface height is the luminance (Y-channel) of the image.

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ColorChecker^® is a trademark of X-Rite, Incorporated, which is not affiliated with Imatest. ColorChecker L*a*b* values are supplied courtesy of X-Rite.

カラーおよびグレースケールのテストチャートを分析する
固定バッチ処理モジュール内

Color/Tone Auto（旧Multitest）は、 Color/Tone Interactive （旧Multicharts） 、 Colorcheck 、およびStepchartのすべての計算機能を統合しています。

導入

Imatest™ Color/Tone Autoは、固定インターフェースを使用して、さまざまなテストチャートの画像の色精度、階調応答、ノイズ、SNR（信号対雑音比）、 ISO感度を分析し、複数の画像をバッチ処理できます。幅広い照明条件やシーンにおけるホワイトバランスと色応答を測定できます。また、モノクロチャート（またはカラーチャートのモノクロ部分）の階調応答を表示することもできます。色補正マトリックスを計算することも可能です。

Color/Tone Autoは、 Color/Tone Interactiveがサポートするすべてのグラフを分析し、ほとんどの結果グラフを作成できます。また、 ColorcheckおよびStepchartモジュールの重要な機能をすべて組み込んでおり、操作方法は似ていますが、より多くのグラフを分析し、より多くの結果を表示できます。

チャート一式と使用ガイドは
色調テストチャートの参考資料とガイド

カラー/トーン自動調整機能でサポートされている人気のテストチャート

24パッチ カラーチェッカー		IT8.7		コントラスト解像度		カラーチェッカーSG		DSCラボクロマ- デュモンド 24+4R
		Q-13/Q-14 その他 グレースケール ステップチャート		ユニバーサル テスト対象		カラーゲージ （マイクロ、ナノなど）		レズチェッカー
スパイダーチェッカー		ISO-15739		一般メキシコ チャート (L*a*b* 参照ファイル 必須）		TE269、TE269V2 （2バージョン）		ISO-14524
その他：SFRplus 20パッチカラー、SMPTE/Haleカラーバー（6パッチ）、TE226（9x5）チャート

サポートされているチャートのより詳細なリストは、 「色/トーン – サポートされているチャート」で確認できます。

はじめる

チャートを撮影またはスキャンする際は、均一に（±5%以内）照明を当て、反射光（グレア）を避けるように注意してください。反射光は、半光沢（SG）や、IT8.7やColorChecker SGなどの光沢面を持つチャートでは問題となる場合があります。特に広角レンズでは、グレアの制御が難しくなります。レンズの光量低下の影響を最小限に抑えるため、通常はチャートが画像全体を覆わないようにしてください。

低コストの照明セットアップについては、 「低コストテストラボの構築」で説明されています。ホワイトバランスをテストするには、さまざまな照明条件下でシーン内のチャートを撮影できます。ColorChecker の小型バージョン ( Passport 、 SpyderCheckr 、または ColorGauge チャート) は、この目的に特に適しています。長方形のチャートの中には、幾何学的に対称であれば ±90° の倍数で回転できるものがあります (これには 2 つの Colorchecker と Kodak/Tiffen Q-13/Q-14 が含まれますが、IT8.7 (上下が異なる) は含まれません)。

カラー/トーン自動処理を実行する前に、分析するチャートの種類を選択する必要があります。Imatest メインウィンドウ（右図参照）のカラー/トーン自動処理ボタンのすぐ右にある設定ボタンをクリックするか、固定モジュール、カラー/トーン自動処理設定の順にクリックしてください。これにより、下図に示すカラー/トーン自動処理設定ウィンドウが開きます。 （右側に表示されている） 「色調自動設定」ウィンドウ内の「グラフの種類」ドロップダウンメニューには、利用可能なすべてのグラフ設定が含まれています。 選択が完了すると、その選択内容は保存され、右上図のように「カラー/トーン自動調整」ボタンに表示されます。 追加設定は、この時点で変更することも、画像ファイルが読み込まれて関心領域（ROI）が選択された後に変更することもできます（エクスプレスモードを選択した場合を除く）。ただし、チャートタイプは常に次回の実行に影響するため、新しいチャートタイプを実行する前に選択を行う必要があります。 グラフ選択ドロップダウンメニュー カラー/トーン自動調整を実行する前に、チャートの種類を選択する必要があります。
		チャートの種類（次回のカラー/トーン自動実行用）

自動領域検出

また、カラー/トーン自動設定ウィンドウの下部にある自動または手動の領域検出を選択するのに良いタイミングです。自動オプションが可能なチャート（最初はColorcheckと36パッチのダイナミックレンジチャートで、今後さらに追加予定）で有効になります。

カラー/トーン自動調整の実行—カラー/トーン自動調整を開始するには、 Imatest を起動し、カラー/トーン自動調整ボタンをクリックします。ファイル（またはファイルのバッチ）を選択するためのウィンドウが開きます。

時間ノイズを計算するには、2つのファイル（Imatest推奨の差分法の場合）または4～16個のファイル（ISO 15739法の場合）を選択してください。計算の詳細については、こちらをご覧ください。

手動でROI検出を選択した場合、ファイル選択後、Imatestは画像が最近実行した画像と同じサイズかどうかを確認します（複数のサイズで保存されます）。サイズが同じ場合は、同じ関心領域（ROI）の選択を繰り返すかどうかを尋ねられます。

画像が前の画像と同じサイズでない場合、または「いいえ、新しいROIを選択してください」をクリックすると、領域を選択するウィンドウが開きます。分析したいチャートの一方の角からもう一方の角まで長方形を描画して領域を選択してください。領域を正確に指定する必要はありません。後で調整できます。

初期（大まかな）領域選択。グラフの隅から隅まで長方形を描画します。
画像はImaging-resource.comより（個々のカメラレビューのサンプルページにあるマルチターゲット）。

大まかな選択を行った後に表示される詳細選択ウィンドウで、選択範囲を絞り込みます。内側の四角形は、グラフによって異なります。（注：このウィンドウは、自動検出をサポートするグラフのいずれかで「確認付き自動ROI検出」を選択した場合に表示されます。）

• ROI全体を移動できます（^ > v < 、左上）。
• 上、下、左、右のいずれかの側面を移動できます（T^ Tv R> R< B^ Bv L> L< 、中央左）。
• 角は個別に動かすことができます（四隅それぞれにある8つのボタンのいずれか、中央左）。
• 四隅のピクセル値（ X(tl) 、 Y(br)など、 tlは左上、 brは右下など）を入力できます。原点は左上です。値を入力したら、必ずEnterキーを押してください。
• 微調整、粗調整、極粗調整（XC-25）のいずれかの動きを選択できます（1クリックあたり1、5、または25ピクセルの移動量）。
• 画面は拡大縮小できます。
• ディスプレイの明るさを調整することで、暗い部分をより鮮明に見ることができます。
• 一部のチャート（比較的大きなパッチを持つもの）では、歪みスライダーの左側にあるフィルファクター（線形）スライダーで、正方形の相対的なサイズを指定できます。デフォルト値は0.5です。レンズの歪みやパターンのずれによって位置合わせが難しい場合は、より小さな値を使用できます。
• 歪みスライダーを使用すると、高度に歪んだ画像（樽型歪みや糸巻き型歪み）を分析できます。

微調整が完了したら、ウィンドウ下部のボタンのいずれかをクリックします。 「はい、続行」をクリックすると、下図に示すカラー/トーン自動設定ウィンドウが開きます。 「はい、続行」をエクスプレスモードでクリックすると、カラー/トーン自動が実行され、選択した結果の図が表示され、選択した結果ファイルが保存されます。

グラフの種類	グラフの種類を選択します。次回の実行時に適用されます。グラフの種類3（最後のグレースケール）または7（複数行グレースケールステップチャート（線形ではない））を選択した場合は、下の「特殊（複数行）グレースケールグラフの種類」ドロップダウンメニューで、特定のグラフの種類を選択する必要があります。
その他の設定：カラーマトリックス、ノイズ、ミラー/回転、...	下の図に示すカラー/トーン設定ウィンドウを開きます。カラーマトリックス設定（カラー補正マトリックスのウェブページで説明されています）、ノイズ設定、ISO感度計算、mxnチャート設定などを選択できます。詳細は以下をご覧ください。
ランカラーマトリックス	チェックされている場合は、カラー補正マトリックス（CCM）を計算して適用します。
参照	参照ファイル。標準ファイルでも、読み込みファイル（通常はCSVファイル、CGATS L*a*b*ファイル、または密度ファイル）でも構いません。グラフの種類によって多少異なります。
色空間	色空間
ノイズ計算	ノイズ計算。1. ノイズ計算なし（非視覚的）（最速）、2. 基本的なノイズ計算（やや遅い）、または 3. 高度なノイズ計算（やや遅い）を選択してください。
ノイズとビジュアルノイズの設定	「カラー/トーンインタラクティブ / 自動 / eSFR ISOノイズ」で説明されているノイズとビジュアルノイズのウィンドウを開きます。ビジュアルノイズやその他の設定を選択できます。
不均一性補正	同一条件下で撮影した別のフラットフィールド画像を使用して、照明の不均一性を補正できます。グレースケールおよびカラーチャートモジュールの「不均一性補正」で説明されている「不均一性補正」ウィンドウが開きます。
特殊な（複数行）グレースケールグラフの種類	チャートタイプ3（最後のグレースケール）または7（複数行グレースケールステップチャート（線形ではない））が選択されている場合にのみ表示されます。適切なグレースケールチャートタイプを選択するために使用します。
特殊なグレースケールチャート設定	線形グレースケールステップチャートの濃度増分を選択できるウィンドウを開きます。
サムネイルとEXIF情報を右側に表示します	画像全体とトリミング後のサムネイル、およびEXIF情報をグラフの右側に表示します。以下に例を示します。
プロット設定（右側）	出力数値を選択します。詳細は下記をご覧ください。

色補正マトリックス	CCM計算の設定については、カラー補正マトリックスのページに記載されています。
インシデント・ルクス	ISO感度（露出指数）の計算には、手動で入力する必要があります。絞り値と露出時間（秒）は通常EXIFデータから取得されますが、EXIFデータがない場合は手動で入力できます。
ノイズ	設定については、 「カラー／トーン／eSFR ISOノイズ」ページをご覧ください。
行、列 メキシコの一般チャート	一般的なm × n （長方形）グラフの行数と列数を選択します。このグラフを選択するには、参照ファイルが必要です。
飽和度	入力画像の最大ピクセルレベル（彩度レベルに対応）で、特定の計算のために画像データを正規化するために使用されます。 標準ファイル: 255 (または 65535...) : 彩度レベルは、画像データのデータタイプとコンテナサイズに基づいて自動的に設定されます。これがデフォルト設定です。画像ファイルは、標準ビット深度 (8、16、または 32 ビットデータなど) と標準彩度レベルを持つものと想定されます。たとえば、標準の 8 ビット画像データの場合、彩度レベルは 255 に設定されます。16 ビット画像の場合、彩度レベルは 65535 に設定され、32 ビット画像の場合、彩度レベルは 4294967295 に設定されます。 ITU-R勧告601（BT.601:235） ：飽和レベルは235に設定されている。 最大検出パッチレベル：彩度レベルは、画像内のパッチ領域から検出された最大値に設定されます。画像データのビット深度が標準でない場合（例：16ビットコンテナに格納された12ビットデータ）、またはカスタム彩度レベルが設定されている場合に役立ちます。ただし、画像が最も明るいパッチを飽和させるように露光されていることが前提となります。 手動で入力する彩度レベル：彩度レベルは、ユーザーが入力した値に設定されます。画像データのビット深度が標準でない場合や、カスタム彩度レベルがある場合に役立ちます。たとえば、16ビットコンテナに12ビットデータが格納されている画像の場合、彩度レベルとして4095を入力します（2^12 - 1 = 4095）。
ピクセルオフセット	データから減算するピクセルオフセットを入力してください。ピクセルオフセットは珍しいものではなく、密度曲線の早期平坦化を引き起こします。
不均一性補正	同一条件下で撮影した別のフラットフィールド画像を使用して、照明の不均一性を補正できます。グレースケールおよびカラーチャートモジュールの「不均一性補正」で説明されている「不均一性補正」ウィンドウが開きます。
画像の向き	（次回の読み取りに適用）標準画像方向、ミラー（H反転）、ミラー（V反転）、180度回転の中から選択します。

結果数値

1. 3D色差（分割表示あり）

この図では、領域の高さは選択された色差、この場合はΔE* _ab （単純なΔE）を表しています。パッチプラットフォームの上部は分割色で表示され、左上に基準色、右下に実際の入力色が表示されています。この図を使用すると、測定された色と知覚的な色差を比較できます。（理論が主張するほど一致しない場合があります。）

このグラフは、サムネイルとEXIFデータが右側に表示されます（ 「カラー/トーン自動設定」ウィンドウのチェックボックスで設定します）。他のグラフは、これらの結果が表示されず、つまりチェックボックスがオフになっている状態で表示されます（そのため、表示スペースが少なくなります）。

2. 分割カラー（参照/入力）プロット スプリットカラープロットは、左上に基準（理想）カラーを、右下に入力カラーを表示します。 色補正マトリックスが計算されている場合（チェックボックスがオンになっている場合）、このグラフと（上記の）3D色差グラフの両方に、左上に基準色、右上に入力色、下部に補正色が表示されます。 3D 色差の詳細、 色補正マトリックスを計算しました
3. 2次元a*b*プロット L*a*b* 色空間の a*b* 平面を表示します。彩度差は、基準値とカメラ値の間の距離に（非常に）近似的に対応します。（この差は ΔC abです。より複雑な ΔC 94および ΔC 00 (CIEDE 2000) 方程式（ここで説明）の方がより正確です。） 色補正マトリックスが計算されている場合は、補正された値が表示されます。
4. xy色度 この図は馴染み深いものですが、上記のa*b*図ほど均一な印象を与えません。この図では緑色の面積が大きすぎます。 色補正マトリックスが計算されている場合は、補正された値が表示されます。
5. 白黒画像の濃度とホワイトバランス 上のグラフは、Log(ピクセルレベル/255) (最大値は1) と入力密度 (-log 10 (露光量)) の関係を示しており、つまり密度単位を使用しています。 下のグラフは、パッチ密度の関数として、いくつかの種類のΔCを示しています。カラーチェック付録を参照してください。 色補正マトリックスが計算されている場合は、補正された値が表示されます。
6. EXIFデータとカラーマトリックス この図は、選択されたEXIFデータとカラーマトリックス補正の結果を示しています。 カラーマトリックス 行列の計算に使用される設定の説明（最適化、重み付け、線形化に使用される色差など） 入力画像と参照画像の間、および補正画像と参照画像の間の平均色差と最大色差。
7. 追加の2Dカラープロット ベクトルスコープの表示画面が表示されています。ここから複数のプロットの中から1つを選択できます。 u'v' 色彩 ベクタースコープ 2D CbCr（YCbCr由来） HSV由来のHS（フエサット） HSL発のHS（フエ-土） これらの表示については、 「色/トーンの使用 - ディスプレイとオプション」で説明しています。
ノイズ/SNR分析（すべてのグラフに対応しているわけではありません） ノイズ/SNR分析は、十分なノイズ統計情報が得られる大きさのパッチを持つチャートでのみ利用可能です。ノイズ分析には、標準ピクセルノイズ、クロマノイズ、シーン参照ノイズ、センサー（生）ノイズ、およびISO-15739視覚ノイズが含まれます。SNR（信号対雑音比）は、比率またはdB単位で表示することもできます。 このページに掲載されているColorChecker SGのパッチは小さすぎるのですが、幸いなことに、Imaging-Resourceの画像にはSGの左側に標準的な24パッチのColorCheckerがあり、それを分析して右側に表示されている結果を得ました。 ノイズ解析については、 「カラー/トーンおよびeSFR ISOノイズ」で説明されています。ISO 15739視覚ノイズはImatest 4.0に追加されました。 以下の選択肢がご利用いただけます。 ノイズと入力密度（RGB）の関係 ピクセル単位のノイズ、または最大ピクセルレベルに対する割合 信号/雑音 (S/N) 対入力密度 (RGBY) 輝度 (Y チャネル) は S に使用されます。 SNR (dB) 対入力密度 (RGBY) SNR (dB) = 20 log 10 (S/N)。 右上図に示されています。 色ノイズと入力密度 色度S/N比と入力濃度の関係 色度SNR（dB）対入力密度 CIELAB (L*a*b*) ノイズ CIELAB (L*a*b*) S/N CIELAB (L*a*b*) SNR (dB) ノイズ対ピクセル（全パッチ）これらの測定値は、RAW（未処理または最小限の処理）画像からセンサーを特性評価する上で最も重要なものです。 S/N比対ピクセル値（全パッチ） SNR（dB）対ピクセル（全パッチ） F値（シーン参照）ノイズ＆ダイナミックレンジ F値（シーン基準）、S/N比、ダイナミックレンジ。ダイナミックレンジのレベルは、太い水平線（黄色、オレンジなど）で表示されます。 右側に示されています。 F値（シーン基準）、SN比（dB）、ダイナミックレンジ ISO 15739 視覚ノイズ (L*u*v*) ISO 15739 視覚S/N (L*u*v*) SNR、分数 ISO 15739 視覚SNR dB (L*u*v*) デシベル (dB) = 20*log 10 (分数)