ภาพดิบเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ จะตั้งค่าการอ้างอิงสีขาวเป็นค่า L * a * b ที่เป็นตัวเลขที่กำหนดได้อย่างไร?


11

ฉันต้องการภาพถ่ายดิบทางวิทยาศาสตร์สำหรับการวิเคราะห์สี ฉันถ่ายด้วยการ์ดสีเทาอ้างอิงซึ่งมีพื้นที่สี Lab ที่กำหนดไว้ L = 70 * a = 0 * b = 0

ฉันต้องการปรับสมดุลของภาพถ่ายด้วย L = 70 ในตัวกล้อง การย้ายระดับการรับแสงถูกต้องหรือไม่เพื่อให้ได้มาซึ่งค่าดังกล่าว มีตัวเลือกในการป้อนค่า L * a * b ที่กำหนดไว้เพื่อปรับสมดุลของภาพถ่ายตามนั้นหรือไม่?


2
ฉันลงคะแนนเพื่อปิดคำถามนี้เป็นนอกหัวข้อเพราะนี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้กล้องเป็นเครื่องมือวัดไม่ใช่เพื่อการถ่ายภาพ
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

25
@mattdm: การถ่ายภาพทางวิทยาศาสตร์ยังคงเป็นรูปถ่ายและควรจะถูกต้องที่นี่ เราไม่ได้หรืออย่างน้อยก็ไม่ควรเป็นเพียงแค่เกี่ยวกับการถ่ายภาพศิลปะ การทำความเข้าใจวิทยาศาสตร์ที่มีต่อการถ่ายภาพนั้นมีความสำคัญแม้ว่าในที่สุดการถ่ายภาพจะเป็นไปเพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ คำถามดังกล่าวจึงมีคุณค่าต่อผู้ชมที่กว้างขึ้น
Olin Lathrop

4
การถ่ายภาพทางวิทยาศาสตร์แน่นอน "ฉันต้องการใช้กล้องเป็นเครื่องมือวัดแทนที่จะถ่ายภาพ" โดยนิยามไม่ใช่การถ่ายภาพ
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

1
นอกจากนี้ OP ควรระบุปัญหาอย่างแน่นอน ผลลัพธ์สุดท้ายที่คุณต้องการบรรลุคืออะไร?
aaaaa กล่าวว่าคืนสถานะโมนิก้าเมื่อ

9
@mattdm: คำถามจากกล้องทำงานอย่างไรในหัวข้อใช่มั้ย ฉันไม่เห็นว่าทำไมคำถามเกี่ยวกับการใช้กล้องขนาดเล็กในการวัดแสงจะเป็นหัวข้อสำหรับเว็บไซต์นี้แม้ว่าจะไม่ได้ถ่ายภาพจริงๆ (ฉันคิดว่าในกรณีนี้ OP ต้องการจับภาพของบางสิ่งบางอย่างน่าจะอยู่ในโฟกัสและทุกอย่างดังนั้นมันคือการถ่ายภาพจริงๆ แต่มันอาจจะเป็นหัวข้อแม้ว่าจะใช้กล้องเป็นเครื่องมือวัดแสงหรืออะไรก็ตาม ไม่ใช่คำถามที่ดีโดยอัตโนมัติ: มันยังต้องอธิบายรายละเอียดให้เพียงพอเพื่อตอบคำถามนี้อาจใช้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเป้าหมาย)
Peter Cordes

คำตอบ:


12

เรื่องนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในงานการทำสำเนาภาพถ่ายซึ่งมีคนพยายามที่จะประมาณวัตถุอื่นอย่างใกล้ชิดเช่นการวาดภาพโบราณ สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้กับภาพถ่ายทั่วไปแม้ว่าจะปรับเป็นสี LAB ที่เฉพาะเจาะจงการจับคู่ ภาพถ่ายปกติจะเพิ่มความอิ่มตัวของสีและความคมชัดเทเลอร์เพิ่มระดับกลางและลดความคมชัดไฮไลต์ กระบวนการนี้เรียกว่า "เอาท์พุทอ้างอิง" และส่วนใหญ่เกิดขึ้นกับภาพที่ถูกจับและแปลงเป็น jpeg หรือเมื่อภาพ RAW ถูกประมวลผลโดยแปลง RAW สิ่งนี้ทำเพื่อสร้างภาพที่น่าพอใจไม่ใช่ภาพที่แม่นยำ

การถ่ายภาพและการทำสำเนาที่แม่นยำนั้นเป็นกระบวนการที่เรียกว่า "Scene Referred" และเกี่ยวข้องกับการควบคุมแสงด้วยแสงที่ใกล้กับ D50 พอสมควร (ในเวลากลางวันตอนบ่ายและใกล้กับร่างสีดำ 5,000K) ลำแสงมักจะใกล้กับ D50 อย่างน่าประหลาดใจ

ตัวอย่างการทำเช่นนี้คือการถ่ายภาพประมวลผลและพิมพ์ภาพถ่ายของภาพถ่าย จากนั้นเมื่อพวกเขาอยู่เคียงข้างภายใต้แสงเดียวกันพวกเขาควรจะจับคู่อย่างใกล้ชิด

ในการถ่ายภาพ "ถูกต้อง" เราปรารถนาที่จะจับภาพที่สามารถแปลงให้ตรงกับสีที่สะท้อนด้วยการปรับเปลี่ยนเพียงเพื่อเปลี่ยนจุดสีขาวเป็นจุดสีขาวของ D50 และปรับอัตราขยายโดยรวมเพื่อให้ LAB ที่จับในภาพนั้นเป็น เช่นเดียวกับการวัดการสะท้อนกลับ LAB (ซึ่งจะเป็นพื้นฐาน D50) การทำเช่นนี้เป็นไปไม่ได้เนื่องจากฟิลเตอร์สีของกล้องจะต้องเป็นไปตามเกณฑ์ของ Luther / Ives รวมถึงการให้แสงวัตถุที่ถ่ายภาพในตอนแรกด้วย D50 อย่างไรก็ตามสามารถเข้ามาใกล้โดยใช้เครื่องมือที่มีความสามารถในการเรนเดอร์ฉาก ห่างไกลใกล้กว่าแค่ปรับแต่งภาพถ่ายปกติ

ก่อนอื่นคุณต้องมีการจับภาพ RAW จากนั้นควรประมวลผลโดยใช้โปรไฟล์กล้องที่สร้างขึ้นสำหรับการแสดงผลฉากอ้างอิง ฟรีแวร์, DCamProf, สามารถทำได้และคุณสามารถรับ source / docs / executables ได้ที่นี่เพื่อสร้างโปรไฟล์กล้องที่รองรับ Photoshop ACR:

https://www.ludd.ltu.se/~torger/dcamprof.html

เมื่อคุณมีสิ่งนี้คุณเพียงแค่ปรับการเปิดรับแสงอุณหภูมิและแถบเลื่อนสีเพื่อให้สีของจุดอ้างอิงในภาพถ่ายตรงกับ LAB ที่คุณวัด (หรือที่รู้จักกันว่าพูดจากการ์ด Colorchecker) อย่าปรับเลื่อนอื่น- สำหรับ Photoshop CS3 vintage รุ่นเก่า ดูคำแนะนำในตอนท้ายของโพสต์นี้สำหรับ Photoshop CC

คุณอาจต้องทำการแปลงจาก Colorspace ใด ๆ ที่คุณใช้ (ฉันแนะนำ Adobe RGB หรือ ProPhoto RGB) Bruce Lindbloom มีเครื่องคิดเลขที่สะดวกสำหรับการทำสิ่งนี้

http://www.brucelindbloom.com/

หลังจากที่คุณถ่ายภาพที่มีฉากเรียกคุณสามารถพิมพ์สีที่ถูกต้องโดยเลือก "แอบโซลูท Colorimetric Intent" ซึ่งรักษาสี นั่นคือถ้าสีอ่าน LAB (70,20,25) ใน Photoshop ควรพิมพ์เหมือนกันและอ่านใกล้เคียงกับค่า LAB เดียวกัน Inkjets ส่วนใหญ่ที่มีสีหมึก 8 สีขึ้นไปนั้นสามารถทำได้อย่างแม่นยำแม้ว่าพวกเขาอาจต้องการบางสิ่งที่เรียกว่าโปรไฟล์กำหนดเอง

ในที่สุดทำกระบวนการ crosscheck เสมอ ถ่ายภาพการ์ด ColorChecker จากนั้นทำการลอกแบบของคุณ พวกเขาควรจับคู่อย่างใกล้ชิดนอกเหนือจากสิ่งต่าง ๆ เช่นการสะท้อนแสงแบบ specular หากใช้กระดาษมัน กระดาษเคลือบด้านจะเหมาะสำหรับงานประเภทนี้

ข้อพิจารณาสุดท้าย หลีกเลี่ยงกระดาษที่มีสารเพิ่มความสว่างแบบออปติคัล สิ่งเหล่านี้ถูกใช้เพื่อทำให้กระดาษดูขาวขึ้นโดยแปลง uV เป็นแสงสีน้ำเงิน ปัญหาคือคุณได้รับการเปลี่ยนสีมากขึ้นอยู่กับปริมาณรังสียูวีในแสง นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะเป็นสีเหลืองภายในเวลาไม่กี่ปี

เพิ่ม: กระบวนการสำหรับการถ่ายภาพฉากที่อ้างถึงใน Photoshop CC พร้อม ACR โดยใช้โปรไฟล์ DCP "เส้นตรง" ของกล้อง:

ACR มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สำหรับ Photoshop CC จำเป็นต้องปรับการตั้งค่า ACR บางอย่างสำหรับ "madmanchan" บนฟอรัม Adobe เขาเป็นพนักงาน Adobe dev และผู้เชี่ยวชาญทั่วไปด้านการจัดการสี

สำหรับการประมวลผลภาพที่อ้างอิงฉากให้เลือก "เวิร์กโฟลว์รุ่น 1 (2003) หรือเวอร์ชัน 2 (2010) ที่มีให้ภายใต้ไอคอน" กล้อง "และโปรไฟล์ DCP จากนั้นในแท็บหลัก (ไอคอนซ้ายสุด" ไอริส ") ตั้งค่า" ความสว่าง "ที่ 50 และ" ความคมชัด "ที่ 25 หนึ่งสามารถย้าย" ดำ "ในเล็กน้อยเพื่อลดแสงจ้า แต่ควรมีจำนวนเล็กน้อยค่อนข้างเลื่อนอื่น ๆ ที่ 0

การประมวลผลของ Adobe คือพูดอย่างน้อยทึบแสง แต่สิ่งนี้ให้ผลลัพธ์ที่ดีสำหรับฉันที่อนุญาตให้ถ่ายภาพ colorchecker ด้วยค่าเฉลี่ย dE2000 2 และสูงสุด 5 มันดีกว่าประมาณ 3 หรือ 4 เท่าเมื่อตั้งค่าจุดขาวและ L * 50 แพทช์

นอกเหนือจากนี้โปรแกรม "dcraw" มีตัวเลือกเฉพาะสำหรับการประมวลผลเชิงเส้น


คำตอบที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าจะมีโน้ตเล็ก ๆ ฉันไม่เชื่อว่าเป็นไปได้ที่จะปรับการเปิดรับแสงใน ACR อย่างถูกต้องเพราะไม่มีใครรู้แน่ชัดว่าการเลื่อนการรับแสงทำอะไรใน ACR และไม่ใช่การปรับสเกลเชิงเส้นอย่างง่าย ดูคำถามของฉันเองเกี่ยวกับเรื่องนี้และคำตอบของตัวเอง โดยส่วนตัวถ้าฉันต้องทำสิ่งนี้ฉันจะเขียนโปรแกรมเล็ก ๆ
Aram Hăvărneanu

@ AramHăvărneanuมีตัวแปลงดิบอื่น ๆ ที่มีการควบคุมการรับแสงที่เหมาะสม Darktable, Rawtherapee ทั้งคู่มีมัน
ชื่อที่แสดง

@Aram แถบเลื่อน "การรับแสง" ทำงานแบบเชิงเส้น แต่เฉพาะในกรณีที่เส้นโค้งโทนเสียง DCP (โปรไฟล์กล้อง) เป็นแบบเส้นตรง (อ้างอิงจากซีนภาพ) โดยปกติ DCPs จะไม่ใช้เส้นโค้งของเสียงเป็นเส้นตรงและแถบเลื่อนการรับแสงจะทำงานในลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นและทำการบีบอัดไฮไลท์ วิธีที่ดีในการตรวจสอบการตอบสนองของเส้นโค้งโทนสีโดยรวมคือการแปลงภาพที่อ้างถึงเป็น D50XYZ โดยใช้โปรไฟล์เมทริกซ์ที่สามารถพบได้ที่ www.color.org สิ่งเหล่านี้อยู่ในแกมม่า = 1 จากนั้นตรวจสอบรายละเอียดของ Colorchecker XYZ
doug

@doug ข้อมูลที่ยอดเยี่ยม! ชื่นชมมาก บางทีคุณสามารถเพิ่มเป็นคำตอบสำหรับคำถามของฉันได้ไหม
Aram Hăvărneanu

ด้วยเหตุผลบางอย่างbrucelindbloom.comไม่ทำงานอีกต่อไป บางทีมันมากเกินไป
joojaa

20

ฟังดูแปลก ๆ สำหรับฉัน ... การ์ดโดยตัวของมันเองไม่มีสี L * a * b * ที่คงที่ซึ่งเป็นผลมาจากการสะท้อนของการ์ดที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและการกระจายความเข้มและความยาวคลื่นของแสง . ในที่มืด L * จะเท่ากับ 0 สว่างด้วยแสงสีและ a * b * ของคุณจะเปลี่ยนไป ให้แสงด้วยแสง "สีขาว" ที่มีการกระจายความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและ a * b * ของคุณอาจเปลี่ยนไปเนื่องจาก metamerism ให้แสงด้วยอุณหภูมิสีที่แตกต่างกันและสิ่งต่างๆจะเปลี่ยนไป เปลี่ยนความสว่างของไฟส่องสว่างหรือระยะทางหรือมุมของการ์ดที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงและ L * ของคุณจะเปลี่ยน

อย่างไรก็ตามสมมติว่าคุณกำลังถ่ายภาพภายใต้แสงมาตรฐานที่ถูกต้องที่การ์ด L * a * b * ของคุณถูกวัดภายใต้ (ซึ่งอาจแตกต่างจากแสงธรรมชาติหรือแฟลชของกล้อง - การพิมพ์เชิงพาณิชย์มักใช้ D50) และสมมติว่า ว่าสิ่งที่คุณสนใจตรงกับส่วนของการตอบสนองของเซ็นเซอร์ในทุกช่องทาง (เซ็นเซอร์ป้องกันการเบ่งบานเริ่มทิ้งค่าใช้จ่ายบางส่วนในขณะที่พิกเซลเติมเต็ม) จากนั้นคุณอาจจะสามารถปรับระดับการเปิดรับแสงได้ บัตรเพื่อให้ตรงกับค่า L * ที่คุณต้องการ แต่โปรดทราบว่าแม้ว่าคุณกำลังใช้แสงมาตรฐานค่า L * ของคุณจะแตกต่างกันไปตามระยะทางและมุมของแหล่งกำเนิดแสง - และทั้งความสว่างและสีอาจแตกต่างกันเนื่องจากแสงเพิ่มเติมที่สะท้อนไปยังส่วนหนึ่งของฉากจากวัตถุโดยรอบ .

แต่วิธีการวัดสีตามปกติเมื่อมีความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญที่จะใช้สิ่งที่เรียกว่าสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ - เครื่องมือเหล่านี้มักจะติดต่อ (หรือใกล้สัมผัส) ที่วัดการสะท้อนแสงของแพทช์เป้าหมายในช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด ค่าสี XYZ ที่แม่นยำแทนที่จะพยายามหาสีที่ถูกต้องจากตัวอย่างที่กรองด้วยตัวกรอง RGB เพียงอย่างเดียวซึ่งไม่ได้ทำให้ถูกต้องเสมอไป (เนื่องจากทุกคนที่ลองถ่ายภาพบลูเบลล์อาจสังเกตเห็น) นี่คือเหตุผลที่โดยปกติแล้วโปรไฟล์สี ICC ที่สร้างขึ้นอย่างมืออาชีพมักใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์

ซึ่งไม่ได้หมายความว่าคุณไม่สามารถทำสิ่งที่มีประโยชน์จากภาพถ่ายได้คุณแค่ต้องตระหนักถึงปัญหาและข้อ จำกัด

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