กล้องใช้โหมดสมดุลแสงสีขาวที่แตกต่างกันอย่างไร

กล้องของฉัน (Nikon D7100) มีหลายโหมดสำหรับไวท์บาลานซ์ ฉันสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อฉันเลือกตัวเลือกที่แตกต่างกัน ภายในทำอะไรได้บ้าง มันเปลี่ยนความเข้มขององค์ประกอบของสีหรือไม่หลังจากถ่ายทำ หรือมันเปลี่ยนความไวของช่องสีของเซ็นเซอร์ภาพหรือไม่? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อฉันเลือกสมดุลแสงสีขาวอัตโนมัติ มันตัดสินใจเลือกการตั้งค่าที่จะใช้อย่างไร

กล้องไม่สามารถเปลี่ยนความไวของสเปกตรัมของเซ็นเซอร์ซึ่งจะถูกอบเข้าสู่ชิป

สิ่งที่เกิดขึ้นจริงขึ้นอยู่กับรูปแบบไฟล์บันทึกของคุณหากเป็นรูปแบบไฟล์ Raw สิ่งที่เกิดขึ้นคือการตั้งค่าสมดุลสีขาวของกล้องจะถูกบันทึกในไฟล์ raw เพื่อให้ตัวประมวลผลไฟล์ดิบใช้เพื่อสร้างสมดุลสีขาวนั้น

หากคุณกำลังเขียนไฟล์ JPEG มันแตกต่างกันเล็กน้อย กล้องรู้ถึงความไวต่อสีของเซ็นเซอร์และข้อมูลนั้นสามารถคำนวณได้ว่าต้องการการเปลี่ยนแปลงเท่าใดในแต่ละพิกเซลและในทิศทางใดขึ้นอยู่กับสมดุลแสงสีขาวที่เลือกในกล้อง

โปรดทราบว่าไม่มีการคำนวณทางคณิตศาสตร์ใด ๆ ในค่า RGB แต่ก่อนการคำนวณนั้นโดยใช้พื้นที่สี CIEXYZ จากนั้นขึ้นอยู่กับพื้นที่คอนเทนเนอร์โปรไฟล์ ICC ที่เลือกในกล้องค่า XYZ สำหรับแต่ละพิกเซลจะถูกคำนวณด้วยจุดสีขาวใหม่ ดังนั้นค่า XYZ สำหรับสีเดียวกันอาจส่งผลให้ค่า RGB แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตัวเลือกของ Adobe RGB หรือ sRGB

ทำการคำนวณอื่น ๆ เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนของเซ็นเซอร์ (การลบเฟรมมืด ) และการเปลี่ยนเป็นจุดสีขาวเกิดขึ้นหลังจากมีการเรียกใช้อัลกอริทึมการเรนเดอร์สีจำนวนมากเพื่อเปลี่ยนค่า RGB เชิงเส้นเป็นซีน RGB ที่อ้างอิงแล้ว พื้นที่สีที่ถูกต้อง

สมดุลแสงสีขาวอัตโนมัติดูที่สีเด่นในบริเวณที่สว่างที่สุดของฉากและใช้สิ่งนั้นเป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งที่ต้องเป็นสีขาว เช่นเดียวกับระบบภาพของเราใช้การปรับสี แต่ในวิธีที่ง่ายกว่ามาก มีส่วนของพื้นที่สี XYZ ที่เรียกว่าสเปกตรัม ดูด้านล่าง

ดังนั้นจุดสีขาวจะถูกปรับตามบรรทัดที่รู้จักนี้ตามสิ่งที่เซ็นเซอร์รับเป็นค่าสีขาวที่แรงที่สุด ในหลาย ๆ ภาพไม่มีจุดขาวที่ชัดเจนดังนั้นกล้องจะใช้เส้นนี้เพื่อตัดสินใจว่าจะวางจุดสีขาวไว้ที่ตำแหน่งส่วนใดของสเป็คตรัมใกล้เคียงกับพิกเซลที่สว่างที่สุด

โหมดไม่มีการเปลี่ยนแปลงวิธีการที่ทำปฏิกิริยากับแสงเซ็นเซอร์หรือวิธีการที่จะอ่าน นั่นคือสาเหตุที่การตั้งค่า WB ไม่มีผลกระทบกับไฟล์ RAW โดยมีข้อยกเว้นสองประการ: ภาพขนาดย่อที่ฝังอยู่ซึ่งมักจะเป็น JPEG และพารามิเตอร์ WB ที่บันทึกใน EXIF

โหมดสมดุลแสงขาวแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:

• อัตโนมัติ: กล้องอ่านฉากในหลายจุดและใช้สูตรในการเดาอุณหภูมิสีของแสง
• ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (รวมถึงเคลวิน): อุณหภูมิสีมีการกำหนดรหัสแบบยาก
• กำหนดเอง: กล้องวัดแสงที่สะท้อนจากวัตถุซึ่งควรจะเป็นสีขาวเพื่อทราบอุณหภูมิสี

ในกรณีดังกล่าวทั้งหมดข้อมูล RAW จะถูกอ่านจากเซ็นเซอร์ในลักษณะเดียวกันและในขณะที่แปลงเป็นชุดสีพื้นที่ (ปกติคือ sRBG แต่บางครั้ง AdobeRGB) โปรเซสเซอร์ใช้การเปลี่ยนสีเพื่อผลิตสีภาพซึ่งยกเลิก วัดสมดุลสีขาว

สมดุลสีขาวทำงานโดยการปรับอัตราส่วนความไวระหว่างสี ไม่มีผลกระทบที่เกิดขึ้นจริงกับเซ็นเซอร์ (ซึ่งเป็นเหตุผลที่สมดุลสีขาวไม่สำคัญโดยเฉพาะเมื่อถ่ายภาพ RAW)

บนภาพที่เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ถ้าคุณมีแสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินในปริมาณที่เท่ากันคุณจะได้ค่าประมาณ. 8, .8, .8 สำหรับสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินหากคุณมีสีเทา 80% ถ้าในอีกทางหนึ่งคุณปรับสมดุลแสงขาวให้ไวขึ้นต่อสีน้ำเงินเล็กน้อยตอนนี้ที่. 8 สำหรับสีน้ำเงินจะถูกคูณและคุณอาจมี. 8, .8, .9 สำหรับสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน แม้ว่าเซ็นเซอร์จะพูดว่า. 8, .8, .8

ค่าที่ตั้งล่วงหน้าที่แตกต่างกันสอดคล้องกับตัวคูณที่แตกต่างกันสำหรับความไวขององค์ประกอบสีต่างๆและค่าที่เซ็นเซอร์จับจริงถูกคูณด้วยค่าที่ตั้งล่วงหน้าเหล่านี้เพื่อให้ได้สีสุดท้ายของภาพ JPEG สมดุลสีขาว