เหตุใดฉันจึงสามารถปรับสมดุลสีขาวของไฟล์ RAW แต่ไม่ใช่ไฟล์ JPEG


30

ฉันเพิ่งเริ่มตั้งค่า DSLR ของฉันเพื่อบันทึกไฟล์ RAW และใช้ Adobe Lightroom เพื่อประมวลผลไฟล์ อย่างไรก็ตามฉันยังใช้จุดเล็ก ๆ ของฉันและถ่ายภาพกล้องจำนวนมากซึ่งไม่มีตัวเลือกในการบันทึกไฟล์ RAW ฉันยังสังเกตเห็นว่าในห้องที่มีแสงตัวเลือกสมดุลสีขาวนั้นแตกต่างกับไฟล์ RAW และไฟล์ JPEG ด้วยไฟล์ RAW คุณมีตัวเลือกให้เลือกจากการตั้งค่าสมดุลสีขาวจำนวนมาก (ฟลูออเรสเซนต์ฮาโลเจนอัตโนมัติ ฯลฯ ) ในขณะที่ใช้ JPEG คุณไม่สามารถทำได้ ทำไมนี้


คำตอบ:


13

คำตอบที่รวดเร็วและสั้น:

ภาพทั้งหมดเริ่มต้นเป็นไฟล์ RAW ที่จะต้องมีการปรับสมดุลสี

สำหรับภาพ jpeg การเปลี่ยนแปลงนี้กระทำในกล้องโดยใช้การตั้งค่าสมดุลสีขาวของกล้อง ดังกล่าวข้างต้น Lightroom มีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะยกเลิกการเปลี่ยนแปลงนี้

ไฟล์ RAW ที่บันทึกไว้ไม่มีการแปลงใด ๆ ที่ใช้กับกล้องซึ่งช่วยให้คุณช่างภาพสามารถตัดสินใจได้ในภายหลังว่าการแปลงสมดุลแสงขาวที่คุณต้องการจะใช้ในภายหลัง


26

ลองพิจารณาภาพที่เซ็นเซอร์ (RAW) จับว่าเป็นภาพสอบเทียบและเป็นกลาง

สมการมีดังต่อไปนี้เพื่อสร้าง JPEG ที่สมดุลสี:

JPEG = RAW * T

โดยที่ T คือ color balance transformation

โดยปกติแล้วจะใช้ความสมดุลของสีที่แตกต่างกับ JPEG คุณจะต้องใช้ค่าผกผันของการแปลง as-shot กับ JPEG (เพื่อเรียกคืนภาพที่เป็นกลาง)

NEUTRAL = JPEG * 1/T

จากนั้นใช้การแปลงสีใหม่

NEW_JPEG = NEUTRAL * T2

โชคไม่ดีที่ภาพ JPEG (อย่างน้อยที่สร้างโดยกล้อง Nikon D50 ของฉัน) ไม่รวมการตั้งค่าอุณหภูมิของภาพตามที่ถ่าย ดังนั้นจึงหมายความว่า Lightroom ไม่รู้จัก T ของสมการเมื่อคุณมีภาพ JPEG เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้การแปลงผกผันเพื่อเรียกคืนภาพที่เป็นกลาง

แต่ใช้การแปลงทั่วไปแบบต่าง ๆ เพื่อเปลี่ยนความสมดุลของสี


1
ไม่เคยคิดที่จะเห็นคำตอบที่นี่โดยใช้คณิตศาสตร์ แต่มันก็เป็นอย่างนั้น!
t3mujin

4
เราชอบคณิตศาสตร์ที่นี่ :)
jrista

12

คำตอบทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยมจนถึงตอนนี้ นี่คือการเปรียบเทียบง่ายๆที่อาจไม่ถูกต้อง แต่อย่างใด:

ไฟล์ RAW เป็นเหมือนฟิล์มติดลบ คุณสามารถทำงานกับมันในห้องมืด (Lightroom) และพิมพ์ (JPG) JPG เป็นเหมือนงานพิมพ์ เมื่อพิมพ์แล้วคุณจะทำได้ไม่มากนัก


เรียบง่ายและรัดกุม!
t3mujin

1
ยกเว้นว่าภาพยนตร์มีโปรไฟล์เฉพาะเกี่ยวกับความไวต่อความยาวคลื่นต่างๆของแสงที่อบเข้ามา ไม่ว่าคุณจะทำอะไรในห้องมืดมากแค่ไหนก็ตามคุณไม่สามารถเปลี่ยนโปรไฟล์ได้ เรียกได้ว่าฟิล์มสีนั้นถูกทำลายล้างไปแล้วก่อนที่จะถูกสัมผัส สิ่งที่คุณจัดการในห้องมืดในแง่ของ WB นั้นจริงๆแล้วเป็นอะไรที่มากกว่า jpeg มากกว่าไฟล์ RAW: ระดับสัมพัทธ์ของ R, G และ B
Michael C

8

คำตอบของ Decastlejau ให้ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ชอบตัวเองที่รักทุกสิ่งด้านเทคนิค สำหรับคนขี้อายเมื่อพูดถึงคณิตศาสตร์นี่เป็นคำตอบที่ซับซ้อนน้อยกว่า ด้วย RAW คุณจะมีข้อมูลเซ็นเซอร์ดั้งเดิมซึ่งโดยปกติแล้วจะเก็บไว้ในรูปแบบสีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินที่อ่านได้สำหรับแต่ละพิกเซลของเซ็นเซอร์ดิจิตอลเช่นเดียวกับข้อมูลเมตาอื่น ๆ เช่นรายละเอียดการเปิดรับกล้องสถานะ (เช่นสมดุลสีขาว) กล้อง การตั้งค่าและอาจเป็นข้อมูลเพิ่มเติมที่หลากหลาย

ภาพดิบเป็นหลักการถ่ายโอนข้อมูลโดยตรงของข้อมูลจากเซ็นเซอร์ดิจิตอลซึ่งมักจะเป็นสีแดง, สีเขียว, สีฟ้าและพิกเซลที่ไวต่อแสง (photosites) จัดให้อยู่ในไบเออร์ฟิลเตอร์สีอาร์เรย์ เนื่องจาก RAW เป็นข้อมูลเซ็นเซอร์ดั้งเดิมคุณจึงมีข้อมูลจำนวนมากที่สุดซึ่งโดยทั่วไปจะมีความลึกของบิต (และช่วงไดนามิก) มากกว่าภาพที่บันทึกในรูปแบบอื่น นี่คือภาพที่ "เป็นกลาง" ที่ decastlejau กล่าวถึง ... ไม่มีการปรับแต่งหรือส่วนโค้งของโทนสีใด ๆ ซึ่งเป็นข้อมูลดั้งเดิมอย่างแท้จริง

พิกเซลของภาพ RAW ไม่ได้จับคู่กับพิกเซลบนหน้าจอโดยตรงและทำให้ไม่สามารถดูได้โดยตรง ในการดูภาพ RAW ข้อมูลพิกเซลเซนเซอร์แบบ raw นี้จะต้องผ่านขั้นตอนวิธีการเรนเดอร์ที่ใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์แบบดิบและใช้การปรับแต่งและการลดทอนต่าง ๆ เช่นเส้นโค้งของโทนเสียง, การปรับสมดุลสีขาว, การปรับค่ารับแสง ฯลฯ เพื่อสร้างพิกเซลของหน้าจอที่แต่ละองค์ประกอบประกอบด้วยองค์ประกอบสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน ต้องใช้อัลกอริทึมนี้ทุกครั้งที่มีการปรับภาพ RAW เพื่อดูภาพสุดท้ายบนหน้าจอ ด้วยการทำงานกับ RAW ด้วยวิธีนี้คุณจะรักษาข้อมูลเซ็นเซอร์ดั้งเดิมให้อยู่ในสถานะดั้งเดิมซึ่งช่วยให้คุณสามารถปรับเปลี่ยนการปรับเปลี่ยนใด ๆ ใน "ขั้นตอนการประมวลผล" นี้ได้ตลอดเวลาและดูผลลัพธ์ในภาพที่แสดงบนหน้าจอ การประมวลผลอัลกอริทึมส่วนใหญ่ของข้อมูล RAW ส่งผลให้สูญเสียข้อมูลในภาพสุดท้ายถึงหนึ่งองศาหรืออื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่นการใช้เส้นโค้งโทนเสียงมักส่งผลให้เกิดความคมชัดที่ดีขึ้น แต่การสูญเสียในช่วงไดนามิก

ภาพ JPEG ซึ่งตรงกันข้ามกับภาพ RAW นั้นเป็นภาพที่ได้รับการประมวลผลโดยอัลกอริทึมที่ใช้เส้นโค้งของโทนสีการตั้งค่าสมดุลสีขาว ฯลฯ เพื่อสร้างภาพสุดท้าย เนื่องจาก JPEG ได้รับการประมวลผลแล้วข้อมูลเซ็นเซอร์ดั้งเดิมจึงสูญหาย เช่นเดียวกันหากกล้องของคุณบันทึกไฟล์ TIFF แทน JPEG ... กำลังประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์ดั้งเดิม "ค้าง" เป็นสถานะสุดท้าย รูปภาพที่ผ่านการประมวลผลนั้นไม่มีความว่างเปล่าและไม่มีการปรับปรุงใด ๆ ความลึกของบิตที่สูงขึ้นและขอบเขตที่กว้างขึ้นที่คุณบันทึกไปคุณจะมีพื้นที่ว่างมากขึ้น แต่คุณจะไม่ยืดหยุ่นเท่าที่ควรหากคุณใช้ RAW

ตัวอย่างหนึ่งของ headroom ที่มี จำกัด อยู่ในพื้นที่ของการปรับสมดุลสีขาว แต่ละพิกเซลใน JPEG ขณะนี้มีข้อมูลสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน นี่เป็นการ จำกัด ปริมาณการแก้ไขสมดุลแสงขาวที่คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องพบกับค่าสีผิดเพี้ยนหรือการแยกสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการปรับใหญ่ขึ้น เป็นไปได้ที่จะทำการปรับดังกล่าวให้ไกลยิ่งขึ้นด้วย RAW เนื่องจากคุณสามารถผสมผสานแต่ละพิกเซลในภาพสุดท้ายได้จากข้อมูลเซ็นเซอร์สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินดั้งเดิมซึ่งจะช่วยให้คุณกำจัดสีที่ไม่สม่ำเสมอ


6

ที่จริงแล้วคุณสามารถปรับสมดุลสีขาวจากภาพ jpg เฉพาะผลลัพธ์ที่จะด้อยกว่าสิ่งที่คุณจะได้รับจากไฟล์ RAW ตามที่กล่าวไว้แล้วดีกว่าสำหรับคำตอบอื่น ๆ ไฟล์ jpg มีข้อมูลน้อยกว่า RAW มากดังนั้นจึงไม่มีระยะขอบดังกล่าวเพื่อเปลี่ยนความสมดุลของสี เช่นเดียวกับการตั้งค่าการแสดงออกและความคมชัด

กล่าวว่าเป็นไปได้หรือที่จะเปลี่ยนสมดุลสีขาวของภาพ jpg เล็กน้อยโดยใช้โปรแกรมอื่น แต่ใน Lightroom พวกเขาตัดสินใจว่าผลลัพธ์ที่ไม่ดีที่คุณสามารถจัดการได้จากไฟล์ jpg จะไม่ดีพอสำหรับผู้ใช้ Lightroom ที่มีปัญหา

โปรดทราบว่านี่คือสิ่งที่เกี่ยวกับเทคนิคการบีบอัด jpg เฉพาะรูปแบบไฟล์ jpg ที่เก็บข้อมูลน้อยลง


ไม่ใช่เพียงว่ามีข้อมูลน้อยลง แต่ข้อมูลเฉพาะที่สูญหายไปนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับเปลี่ยนนี้ ในการปรับ wb ใน JPEG คุณต้องมีความคิดเกี่ยวกับการปรับที่ใช้กับมันแล้ว (หรือคาดเดาอย่างอื่นหรือให้คอมพิวเตอร์เดา)
mattdm

1
ไม่จริงจากมุมมองอัลกอริทึมมันเป็นเรื่องของน้ำหนักที่แตกต่างกัน 3 ช่องสัญญาณ RGB นอกจากนี้จากมุมมองที่ใช้งานได้จริงคุณต้องค้นหาพิกเซลสีขาวจริง (หรือสีเทากลาง) ในภาพเป็น wb
uberto

4

การเปรียบเทียบนี้อาจช่วยอธิบายสาเหตุที่การปรับสมดุลสีขาว RAW นั้นเหนือกว่าการปรับสมดุลสีขาว JPEG

ลองนึกภาพว่าคุณมีภาพขาวดำ ค่อนข้างชัดเจนว่าไม่มีวิธีอัตโนมัติในการนำสีกลับมาไว้ในรูปภาพ เนื่องจากมีเฉดสีที่แตกต่างกันมากมายที่แมปกับเฉดสีเทาที่กำหนดจึงไม่มีวิธีที่จะบอกได้ว่าสีดั้งเดิมนั้นคืออะไร คุณสามารถเดาได้ (อย่างที่เคยทำกับภาพยนตร์เก่าที่มีสีสัน) แต่คุณไม่มีทางแน่ใจ

ทีนี้ลองนึกภาพของภาพที่มีสมดุลสีขาวมากจนทำให้ทุกอย่างเป็นสีฟ้า สถานการณ์นี้คล้ายกับภาพขาวดำ คุณได้สูญเสียข้อมูลเกี่ยวกับสีแดงและสีเขียวที่มีอยู่เดิมในภาพ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ลบโทนสีน้ำเงินเพื่อให้ไม่มีโทนสีโดยรวมจะไม่ให้ภาพต้นฉบับกลับคืนมา แต่ให้กลับเป็นภาพขาวดำ

แน่นอนว่าไวท์บาลานซ์ส่วนใหญ่จะไม่สับสนเหมือนในตัวอย่างด้านบนและการปรับสมดุลสีขาวของ JPEG นั้นใช้งานได้ดี แต่คุณจะได้รับการแปลงที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อคุณมีข้อมูลดั้งเดิมจากช็อตดังเช่นใน RAW


2

คำตอบของ decasteljau นั้นยอดเยี่ยมมากในด้านเทคนิค ให้ฉันเพิ่มปุยบางอย่าง:

ไฟล์ RAW มีข้อมูลเชิงเส้นจากเซ็นเซอร์โฟตอนมากขึ้นที่แต่ละโฟโต้โฟโต้เท่ากับการอ่านที่สูงขึ้นโดยตรง และนั่นจะแบ่งเป็นสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินอย่างสม่ำเสมอ (ในทางเทคนิคแล้วตัวรับสีเขียวจำนวนมากเป็นสองเท่าของตัวเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่

นี่ไม่ใช่วิธีที่ระบบการมองเห็นของมนุษย์ - ตาและสมอง - รับรู้สิ่งต่าง ๆ ได้ทั้งหมด

อันดับแรกเรารับรู้ความสว่างในแบบที่ไม่เป็นเชิงเส้นซึ่งเป็นสาเหตุที่เราสามารถรับมือกับแสงอาทิตย์ที่สดใสและเงาดำในฉากเดียวกันโดยที่มันดูแปลก ๆ นี่คือเหตุผลที่ทำให้เส้นโค้งถูกนำไปใช้กับภาพ RAW เพื่อสร้างภาพที่น่าสนใจขั้นสุดท้าย คุณสามารถข้ามสิ่งนี้และสร้าง JPEG เชิงเส้น แต่มันจะดูแบน (ไม่มีการเล่นสำนวนเจตนา) และแปลก

ประการที่สองเรารับรู้สีขึ้นอยู่กับความรู้สึกโดยธรรมชาติของสิ่งที่ควรเป็นสีซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกเขาจึงดูเป็นปกติสำหรับเราภายใต้แสงที่เย็นและอบอุ่นและแม้กระทั่งหลังจากการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยภายใต้แสงสีที่แปลกมาก หากแสงเป็น "จริง ๆ " สีน้ำเงินเข้มเรามักจะมองไม่เห็น - แต่ถ้าคุณถ่ายภาพจะมีการบันทึกภาพถ่ายสีน้ำเงินมากขึ้น ไฟล์รูปภาพไม่รู้ว่าจะต้องมองอะไรและควรใช้การแก้ไขสมดุลแสงขาวเพื่อให้ภาพตรงกับความคาดหวังของเรา

เมื่อแปลงจากไฟล์ RAW ตัวแปลงจะทำงานจากจุดเริ่มต้นที่รู้จัก มันมีโปรไฟล์อย่างละเอียดสำหรับรุ่นกล้องของคุณ (หรือแม้แต่ที่คุณสร้างเอง) หรืออย่างน้อยเมทริกซ์สีพื้นฐานที่ตรงกับเอาต์พุตทั่วไปของกล้อง ดังนั้นมันสามารถเปลี่ยนจากสถานะนั้นเพื่อใช้การปรับเปลี่ยนต่างๆ - นี่คือ "RAW * T" ในคำตอบของ decasteljau และถ้าคุณเปลี่ยนใจเนื่องจากปกติไฟล์ RAW ดั้งเดิมจะไม่ถูกแก้ไขมันสามารถเริ่มต้นใหม่จากพื้นฐานนั้นและ ใช้การแปลงรูปแบบอื่น

เมื่อคุณมีไฟล์ JPEG, ว่าพื้นฐานจะหายไปและมีที่รู้จักกันไม่มีจากที่จะเริ่มต้นการปรับเปลี่ยนด้วย


1

Tone Curves และ Saturation ทำให้เรื่องนี้ยากเพราะ:

(1) เกิดขึ้นหลังจากสมดุลแสงขาว

(2) เป็นแบบไม่เชิงเส้นซึ่งหมายถึงลำดับของการปฏิบัติงาน

(3) ขึ้นอยู่กับรุ่นของกล้องและการตั้งค่าการควบคุมรูปภาพ

1 & 2 หมายถึงการประมวลผลนี้จะต้องสำรองไว้ก่อนจึงจะสามารถปรับสมดุลแสงสีขาวได้ 3 หมายความว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะถอยกลับอย่างแม่นยำ

มีการแปลงซึ่งสามารถแก้ไขสมดุลแสงขาวได้โดยไม่ต้องทำตามขั้นตอนอื่น ๆ เหล่านี้ แต่การเปลี่ยนแปลงนั้นไม่ใช่แบบเส้นตรงและแตกต่างกันสำหรับกล้องทุกตัว ผู้ใช้ผู้ป่วยสามารถค้นหาได้ด้วยตนเองโดยใช้ตัวควบคุมส่วนโค้ง หากต้องการทำโดยอัตโนมัติจะต้องใช้วิศวกรรมย้อนกลับเฉพาะกล้อง


ฉันคิดว่าคุณได้คำตอบที่ดีที่สุด
skyde
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.