Как настроить фотографии в формате RAW из-под воды?

Основная проблема при съемке под водой заключается в том, что вода поглощает довольно много света. Он поглощает больше красного, чем синего. Как вы можете видеть в этой статье Википедии об электромагнитном поглощении водой , поглощение красного/оранжевого света (на метр воды) примерно в 100 раз больше, чем синего/фиолетового света.

Я не уверен, что для этого достаточно простой регулировки баланса белого, но я бы попробовал две вещи:

Попытка «автоматической» регулировки баланса белого

Если у вас есть что-то с очень нейтральным цветом в вашей сцене, вы часто можете выполнять автоматическую настройку баланса белого в некоторых программах для фотографии. Если все ваши снимки сделаны примерно на одной глубине, то вам может понадобиться отработать это только один раз и применить ко всем.

Попытка «ручной» балансировки цвета (первая?)

Если автоматическая балансировка белого не работает или не дает хороших результатов, или в ваших сценах нет нейтральных объектов, вы можете попробовать вручную настроить уровни RGB на основе ожидаемого освещения в сцене. Это может помочь точно узнать, какие диапазоны длин волн использует фильтр Байера вашей камеры, но в противном случае, глядя на график , я бы предположил, что их центры примерно равны красному = 650-700 нм, зеленому = 500-550, синему = 425-450, что соответствует поглощению. коэффициенты R=0,4, G=0,04, B=0,007 (единицы - доля света на метр).

Таким образом, вы можете умножить свои цветовые каналы, чтобы довести красный и зеленый свет до уровня синего, если вы примерно знаете, на какой глубине вы находитесь. Формула, которая вам понадобится, чтобы определить, сколько света на самом деле попадало туда, называется законом Бера-Ламберта и на самом деле представляет собой просто экспоненциальную функцию затухания, основанную на произведении приведенных выше коэффициентов и вашей глубины:

Исходя из этих чисел, на расстоянии 10 м у вас будет относительная интенсивность RGB = [0,018, 0,67, 0,93], поэтому вы захотите умножить красный канал на ~ 51, а зеленый на ~ 1,4. Обратите также внимание, что когда я говорю 10 м, я имею в виду общее расстояние, которое проходит свет от поверхности, т.е. глубина объекта + ваше расстояние до объекта.

На расстоянии 20 м через воду у вас будет относительная интенсивность RGB = [0,00034, 0,45, 0,87], поэтому вы захотите умножить красный канал на ~ 2600, а зеленый на ~ 1,9.

Очевидно, что на такой глубине у вас будет очень шумный красный канал, даже при ISO100 (на 20 м вы теряете ~ 11 бит информации в красном канале при умножении на 2600, так что остается, возможно, 3 бита). из оригинальных 14, если повезет!).

Все эти цифры довольно приблизительны и, конечно, предполагают единую длину волны для всего диапазона каждого фильтра RGB и одинаковое общее расстояние прохождения света через воду для всей сцены (но рыба крупным планом и океанический коралл 3 м ниже него имеют ~ 6 м разницы в расстоянии поглощения), но многие из этих предположений в любом случае уже присущи цифровой обработке ...

Не сделав этого сам, я, вероятно, попытался бы внести эти корректировки до/после различных попыток балансировки белого, чтобы увидеть, что дает наилучшие результаты, и попробовать отрегулировать коэффициенты усиления, указанные выше (в идеале, вы хотели бы получить некоторые данные о RGB длины волн фильтра и более точные данные о цветовом поглощении точных длин волн для определения этих соотношений).

Слишком поздно?

Таким образом, ответ на этот вопрос предполагает, что вы должны использовать какой-то подводный фильтр, который, как я подозреваю, имеет спектр пропускания, очень похожий на обратный спектр поглощения воды на определенной глубине. Это было бы идеально, потому что вы не полагаетесь на предполагаемую производительность ваших каналов RGB в эфире. Но с обработкой RAW это вам сейчас, конечно, не поможет!

Наконец, добавление собственного источника света тоже может помочь. Если вы делаете фотографии на глубине около 10 м под водой, но всего в 1 м от подводного объекта, то для обеспечения собственного освещения (достаточного, чтобы перекрыть солнечный свет, все еще спускающийся так далеко) потребуется гораздо меньшая компенсация. На расстоянии 2 м (1 м до объекта, 1 м от объекта) соотношения RGB составляют [0,45, 0,92, 0,99], поэтому регулировки R на 2,2 и G на 1,07 должно быть достаточно, а автоматическая балансировка белого может даже «просто Работа". Это также может помочь в некоторых сценах, если вы попытаетесь сделать общее расстояние, которое проходит свет (от источника света до объекта и камеры), более согласованным по всей сцене.