Физическая модель характеризации CRT-дисплея задействует нелинейное преобразование управляющих потенциалов в технически согласованные яркости RGB-люминофоров c их последующим линейным преобразованием в трехстимульные значения CIE XYZ.
Физическая модель характеризации выводного печатающего устройства (hard-copy output device) требует преобразования управляющих сигналов в показатели концентрации красителей, пигментов или чернил, с последующей обработкой последних т.н. моделью краскосмешения (color mixing model), необходимой для прогноза спектральных коэффициентов отражения (СКО) или пропускания (СКП) закрашенных поверхностей. СКО или СКП поверхностей, в свою очередь, могут быть использованы для вычисления трехстимульных значений CIE XYZ.
Преимущество физических моделей характеризации заключается в том, что они устойчивы, не требуют большого числа колориметрических измерений и позволяют легко «перехарактеризовать» устройство, если изменен какой-то из его компонентов.
Недостаток физических моделей состоит в том, что, во-первых, их довольно сложно построить; во-вторых - еще сложнее ими управлять. Отметим также, что физические модели наиболее часто используются для характеризации CRT-дисплеев.
Характеризация путем эмпирического моделирования
Характеризация путем эмпирического моделирования требует сбора большого числа данных с последующей статистической подгонкой взаимоотношений аппаратных координат с координатами колориметрическими. Такие модели обычно используются для непосредственного преобразования аппаратных данных в CIELAB-координаты, дабы избежать трудностей дискретизации CIE XYZ-значений.
Эмпирические модели характеризации часто представляют собой многомерные полиномы n-порядка или, альтернативно, модели нейронных сетей высокой сложности. Эмпирические модели требуют меньшего числа измерений, чем LUT-методы, но большего, чем физические модели.
Эмпирические модели характеризации зачастую плохо работают в приграничных и граничных областях цветовых охватов устройств, выдавая весьма большую систематическую ошибку. Поскольку эмпирические модели не имеют отношения к физике устройств визуализации, их приходится перестраивать всякий раз, как только меняется какой-либо компонент системы.
Эмпирические модели чаще всего используются для характеризации сканеров.
Характеризация путем полного измерения
Третьим подходом к характеризации устройств является полное измерение всех выходных характеристик устройства, необходимое для т.н. репрезентативной выборки его цветового охвата (для характеризации сканера используются сигналы по большому числу заранее известных входных стимулов). Обычно выводится и колориметрически измеряется некая карта с выборкой аппаратных сигналов 9x9x9 (то есть в сумме 729 измерений). Отметим, что для характеризации устройств со слабой повторяемостью внутри тиража (то есть, от изображения к изображению) или от аппарата к аппарату может понадобиться много большее число измерений.
Массив колориметрических данных в дальнейшем должен быть нелинейно интерполирован с целью заполнения высокоплотной (например, 33x33x33) таблицы соответствий (LUT), которую можно использовать для обработки данных изображения посредством многомерной интерполяции.