ทำไมช่วงของสมดุลแสงขาวแบบแมนนวลจึงถูก จำกัด ที่ด้านล่างและด้านบน


10

ฉันเรียนรู้เกี่ยวกับไวต์บาลานซ์และทุกอย่างที่เกี่ยวข้อง

การตั้งค่าขั้นต่ำสำหรับสมดุลแสงสีขาวใน Lightroom ถูก จำกัด ไว้ที่ 2000K (ตัวอย่างเช่นแสงเทียนสามารถอยู่ที่ 1600K) ฉันจำครั้งหนึ่งที่ฉันมีปัญหา มันเป็นฉากกลางคืนกลางแจ้งที่มีไฟถนนสีแดงมากและในกรณีนั้นฉันต้องผลักสมดุลสีขาวของฉันไปที่ค่าต่ำสุด (ใน Lightroom) ของ 2000K และมันก็ยังไม่เพียงพอ

คำถาม: นักพัฒนากล้อง, ตัวแปลงข้อมูลดิบ ฯลฯ เลือกค่า min และค่าสูงสุดสำหรับตัวเลื่อนสมดุลสีขาวได้อย่างไร มีวิทยาศาสตร์อะไรอยู่เบื้องหลังบ้างไหม?


1
โปรดทราบว่าอุณหภูมิสีเป็นเพียงแกนเดียวของวงล้อสีสมดุลสีขาวทั้งหมด นอกจากนี้ในการปรับเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิสีแกนนอกจากนี้ยังมีการปรับตัวพร้อมสีเขียวสีม่วงแดง←→แกนซึ่งเป็นประมาณตั้งฉากกับสีฟ้าสีเหลืองอำพัน←→ อุณหภูมิสี
Michael C

คำตอบ:


18

สีดิจิทัลทำงานโดยการแยกแสงออกเป็นสามแชนเนล: แดงเขียวและน้ำเงิน นี่เป็นการเลียนแบบวิธีที่ระบบการมองเห็นของมนุษย์สร้างการรับรู้สี ระบบการมองเห็นของเราชดเชยแหล่งกำเนิดแสงสีต่างกันโดยใช้สัญญาณสิ่งแวดล้อม แต่เมื่อคุณดูภาพถ่ายดิจิตอลหรือภาพพิมพ์ตัวชี้นำเหล่านั้นไม่ได้อยู่ที่นั่นเราจึงเห็นนักแสดงสี

"สมดุลสีขาว" ชดเชยสิ่งนี้โดยการผลักดันหรือดึงค่าในบางช่องเพื่อเลียนแบบผลของแหล่งกำเนิดแสงที่เป็นกลางมากขึ้น ตัวอย่างเช่นหากฉากในความเป็นจริงเป็นสีฟ้ามากในภาพที่แสดงผลสีฟ้าจะถูกระงับและสีแดงและสีเขียว (ซึ่งร่วมกันทำให้สีเหลือง / ส้ม) เพิ่มขึ้น

ที่ปลายสุดของสเกลแสงไฟที่บันทึกไว้จะเกือบทั้งหมดในหนึ่งช่อง - ในกรณีของคุณคือสีแดงทั้งหมด จะไม่มีข้อมูลสีน้ำเงินหรือสีเขียวมากนัก การปรับสมดุลสีขาวให้เป็นปกตินั้นจะเป็นการเพิ่มจุดรบกวนให้มากที่สุด (นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณขยายสัญญาณเล็กน้อย)

ขีด จำกัด ที่แม่นยำของแอพหรือกล้องที่กำหนดนั้นอาจจะค่อนข้างไร้เหตุผล แต่มีเหตุผลที่ดีสำหรับการจำกัด และโดยทั่วไปช่วงที่มีอยู่จะแสดงช่วงของการปรับที่เหมาะสม

ในกรณีเช่นนี้ถ้าคุณไม่สามารถยอมรับการเพี้ยนสีได้บ่อยครั้งควรแปลงเป็นขาวดำ


1
ฉันขอแนะนำให้คุณชี้ให้เห็นว่าสมดุลสีขาวคือการปรับแบบ 360 องศาซึ่งอุณหภูมิสีเป็นเพียงแกนเดียว?
Michael C

@MichaelClark ใช่ฉันจะเพิ่มบางอย่างเกี่ยวกับที่ ฉันคิดว่ามันจะมีประโยชน์มากที่สุดสำหรับphoto.stackexchange.com/questions/60103/…เพื่อรับคำตอบที่ดีกว่า
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของคำถามนั้นคือเนื้อความของคำถามถูกกำจัดออกไปในวัชพืชเกี่ยวกับ "ความแตกต่างระหว่างวิธีที่ดวงตา / สมองของเราและกล้องของเรารับรู้สีคืออะไร" จากคำถามหลักของ "สมดุลสีขาวคืออะไร"
Michael C


คำตอบของ jrista สำหรับคำถามนั้นเป็นการเริ่มต้นที่ดี คนอื่น ๆ ดูเหมือนจะลืมเลือนไปอย่างสิ้นเชิงว่าความสมดุลของสี / สมดุลสีขาวรวมถึงอะไรก็ตามที่นอกเหนือจากแกนอุณหภูมิสีเดียว
Michael C

1

คำถาม: นักพัฒนากล้อง, ตัวแปลงข้อมูลดิบ ฯลฯ เลือกค่า min และค่าสูงสุดสำหรับตัวเลื่อนสมดุลสีขาวได้อย่างไร มีวิทยาศาสตร์อะไรอยู่เบื้องหลังบ้างไหม?

อุณหภูมิสีในตัวเลือกสมดุลสีขาวอยู่บนพื้นฐานของฟิสิกส์ที่เรียกว่ารังสีสีดำร่างกาย การแผ่รังสีของวัตถุสีดำทำให้สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (ในกรณีนี้คือแสงที่มองเห็น) ซึ่งวัตถุสีดำที่อุณหภูมิที่กำหนดปล่อยออกมาสู่สภาพแวดล้อม นั่นเป็นเหตุผลที่มันใช้อุณหภูมิเป็นหน่วยเคลวิน ลองนึกภาพชิ้นเหล็กที่ร้อนจากไฟ: ก่อนอื่นมันเป็นสีดำจากนั้นก็เป็นสีแดงเข้มจากนั้นก็เป็นสีส้มและสีเหลืองและอื่น ๆ

ด้วยการใช้สเปกตรัมเชิงทฤษฎีเราสามารถแมปอุณหภูมิพูด 2000 K กับสี จากมุมมองทางกายภาพขอบเขตด้านล่างและด้านบนจนถึงอุณหภูมิสีอยู่ที่ประมาณ 1,000 และ 20,000 K, ทำเครื่องหมายขอบเขตของแสงที่มองเห็น

ในซอฟต์แวร์แก้ไขภาพถ่ายการเลือกไวต์บาลานซ์เท่านั้นหมายความว่าเราต้องการเลือกจุดอ้างอิงที่กำหนดสีทั้งหมด อุณหภูมิสีเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่อยู่ในความเป็นจริง (โดยประมาณ) วัตถุสีดำที่เปล่งแสง (ตัวอย่างเช่นหลอดไฟทังสเตนและดวงอาทิตย์)

ตามที่คนอื่น ๆ ได้ชี้ให้เห็นอุณหภูมิจะกำหนดเพียงหนึ่งแกนในพื้นที่สีสองมิติตั้งแต่สีแดงถึงสีน้ำเงิน นอกจากนี้ซอฟต์แวร์แก้ไขส่วนใหญ่มีตัวแปรอื่นที่ตั้งฉาก (นั่นคืออิสระ) ของอุณหภูมิสีเพื่อปรับสมดุลสีขาวให้มากขึ้น แกนนี้มักเรียกว่าโทนสีทำแผนที่จากสีม่วงเป็นสีเขียว โปรดทราบว่าในขณะที่อุณหภูมิสีถูกกำหนดไว้อย่างดีตัวแปรโทนสีไม่ได้และสามารถแตกต่างกันอย่างมากระหว่างซอฟต์แวร์

กล้องทั้งหมดได้รับการปรับเทียบเพื่อให้ได้สีที่เหมือนจริงนั่นคือเพื่อสร้างสีตามที่มนุษย์เห็น สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับการวัดที่กว้างขวางของการมองเห็นสีของมนุษย์ พื้นที่สีเชิงประจักษ์เช่นพื้นที่สี CIE 1931 RGB และ CIE 1931 XYZ ทำแผนที่สีที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ กล้องได้รับการปรับเทียบเพื่อสร้างสีในพื้นที่สีเหล่านี้อย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้เนื่องจากข้อ จำกัด ของเทคโนโลยี (ไม่มีกล้องหรือจอแสดงผลสามารถสร้างสีที่มองเห็นได้ทั้งหมด)

ซึ่งหมายความว่าหากคุณตั้งค่าสมดุลสีขาวในกล้องของคุณเป็น 5780 K คุณควรได้สีที่สมจริงเมื่อปรากฏในแสงแดดโดยตรง เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์ประมวลผลภายหลังของคุณ อย่างไรก็ตามคุณไม่เคยรู้เลยว่าผู้ผลิตปรับเทียบกล้อง / ซอฟต์แวร์อย่างไร จากประสบการณ์ของฉันโดยเฉพาะซอฟต์แวร์แก้ไขภาพอาจจะค่อนข้างหลวมในคำจำกัดความของสมดุลสีขาว ผู้ผลิตกล้องอาจ จำกัด อุณหภูมิสีในช่วงที่พวกเขาเชื่อว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขาสามารถทำซ้ำได้อย่างสมเหตุสมผล

การอ้างอิง Wikipedia:

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