Зачем нам на самом деле нужно настраивать баланс белого?

Ответ кажется очевидным: без баланса белого у нас была бы плохая цветопередача, потому что разное освещение создавало бы много разных цветовых оттенков. Наши глаза приспосабливаются к цветовым оттенкам, чтобы мы могли восстановить реальные цвета объектов, поэтому камерам также необходимо настроить баланс белого.

Но это кажется странным. Мы отчетливо различаем цветовой оттенок в сценах: всем видно, что лампы накаливания желтоватые, а люминесцентные очень белые/слегка голубоватые. Но с автоматическим балансом белого на фотографии убирается цветовой оттенок. И лампы накаливания, и люминесцентные лампы становятся белыми.

И хотя наши глаза приспосабливаются к цветовому оттенку, почему они не приспосабливаются при взгляде на фотографию? Почему камера должна делать работу, которую уже сделали бы глаза?

Кажется, это означает, что для получения точной цветопередачи, включая цветовой оттенок, который мы воспринимаем и, следовательно, хотим запечатлеть, просто всегда устанавливайте баланс белого на дневной свет.

Но баланс белого видимо нужен. Даже в комнате с ужасными лампами накаливания, дающими сильно ощутимый желтый оттенок, изображение на цифровом видоискателе все равно выглядит гораздо правильнее с автоматическим балансом белого, чем с ним на солнце! Я просто стоял и возился с камерой довольно долго, и я до сих пор не понимаю, почему это так. Почему видоискатель в комнате, который показывает изображение без желтизны, будет выглядеть корректно буквально рядом с предметами, освещенными с сильным желтым оттенком? И когда я помещаю камеру на солнечный свет, экран внезапно показывает НАМНОГО более сильный желтый оттенок, чем реальная комната, хотя мои глаза с поправкой на желтый цвет должны снова сделать и комнату, и экран белыми, не так ли?

Есть ли что-то в экранах и фотобумаге, что заставляет наш мозг/глаза «выключать» нашу внутреннюю коррекцию баланса белого?

Мы не видим глазами, мы видим мозгом. Наши глаза не корректируют цвета, это делает наш мозг.

Ответы (3)

Воспринимаемый цвет объекта зависит от двух элементов: собственного цвета объекта и цветового спектра падающего на него света.

Красное яблоко, например, будет казаться почти черным с чистым синим светом, сияющим на нем. В зависимости от разницы в спектральной плотности разных источников света будет меняться абсолютный воспринимаемый цвет красного яблока, он непостоянен. Но поскольку мы знаем, какого цвета яблоко на самом деле, наш мозг корректирует наше цветовое восприятие, чтобы красное яблоко было именно таким, каким мы его ожидаем.

Баланс белого — это инструмент, с помощью которого выходные данные камеры отражают постобработку, которую выполняет наш мозг.

Когда мы смотрим на фотографию или экран, наша зрительная кора применяет свой баланс белого в зависимости от освещения в комнате и ваших знаний и предубеждений о том, какими должны быть внутренние цвета предметов, но она не оборудована для дополнительной, специальной настройки, зная он смотрит на фотографию. Когда баланс белого фотографии или экрана отличается от окружающей среды, в которой вы находитесь, результирующие цвета выглядят странно, например, воспринимаемый цвет красного яблока отличается от того, что ваш мозг ожидает от освещения в вашей комнате.

Вы говорите, что все видят, что лампы накаливания желтые, но это не совсем так. У вас есть знания об источниках света по сравнению с другими источниками света, поэтому вы думаете, что они желтые, но это легко обмануть. Я мог бы поместить вас в комнату, новую для вас, с только лампами накаливания, и я мог бы сделать свет практически любого цвета, тщательно подобрав цвета краски и других объектов, чтобы обмануть вашу зрительную кору и заставить ее применить неправильный баланс белого. . Если бы у меня в комнате была куча объектов, которые обычно белые, но на самом деле окрашены определенным образом, ваш мозг отрегулирует коррекцию баланса белого, чтобы они были такими, и это может привести к восприятию ламп накаливания другого цвета. Печально известное сине-золотое платье — пример феномена в действии.

На странице Wiki, посвященной постоянству цвета, есть дополнительные пояснения, а также несколько примеров изображений, которые могут дополнительно проиллюстрировать концепцию.

Но я говорил о просмотре фотографии в комнате, освещенной лампами накаливания. Корректировка баланса белого в комнате, которую мой мозг уже делает, должна также корректировать экран, верно? Или, другими словами, почему экраны не кажутся нам синими в желтых условиях окружающей среды? Экраны выглядят синими при фотографировании с балансом белого, установленным на окружающее освещение, если окружающее освещение желтое.
@ user54609: потому что то, что нормально, основано на том, с чем вы знакомы и чего ожидаете. Когда дело доходит до нашего восприятия, не существует «правильного». Ваш мозг интерпретирует голубовато-белый цвет как на самом деле белый, потому что вы знаете, что он должен быть белым.
Но почему мой мозг не интерпретирует голубовато-белый экран на плохо сделанной фотографии как белый? Очевидно, я ожидаю, что он будет белым, точно так же, как я ожидаю, что экран передо мной будет белым.

Наши глаза адаптируются к окружающему свету. Когда вы смотрите на фотографию, освещение на изображении не обязательно соответствует окружающему свету. Наши глаза и мозг работают вместе, чтобы получить общее представление о том, что мы видим, поэтому оптические иллюзии действуют на нас. Разум думает, что знает, что темнее/светлее или ближе/дальше, а затем люди придумывают рисунки, чтобы обмануть мозг.

Это работает и для баланса белого. Наш мозг игнорирует освещение, потому что знает, как все должно выглядеть под ним. Фотография, однако, нарушает это правило, потому что она может представить сцену с другим освещением на дисплее или на распечатке, и поэтому у нас возникают проблемы с устранением этой разницы.

Кривые восприимчивости рецепторов наших глаз и рецепторов цифровой камеры различны. У нас есть три различных типа рецепторов, с помощью которых мы производим цветовое впечатление. Источники света излучают энергию в диапазоне частот/длин волн, поверхности отражают по-разному на разных длинах волн, а наши рецепторы имеют разную чувствительность на разных длинах волн. Одно спасительное преимущество заключается в том, что интенсивность имеет тенденцию меняться сравнительно постепенно, и многие источники света смоделированы по образцу солнечного света, который имеет спектр горячего черного тела, отфильтрованного через атмосферу. Теперь небо синее из-за дисперсии, а синева неба была незаконно присвоена солнечным светом, видимым в космосе. В общем результате не хватает только синевы, но если небо затянуто облаками или просто заслонено солнцем (потому что мы в тени),

Лампы накаливания по своей природе аналогичны солнечному свету, но не так сильно нагреваются и не имеют рассеивающего действия атмосферы. Флуоресцентные лампы, как правило, имеют большую интенсивность, сконцентрированную в узких диапазонах длин волн.

Это полный кошмар для производства, скажем, автомобильной краски. Вы можете создать заменители красок, которые идеально смешиваются под солнечным светом, но будут выглядеть совершенно пятнистыми под уличными фонарями с парами натрия.

Сильно пигментированные цвета, как правило, имеют сильно зависящее от длины волны преломление. Музеи изобразительного искусства являются одними из немногих помещений, в которых освещение в решающей степени зависит от ламп накаливания.

Химия цветной пленки зависела от создания смеси чувствительности, близкой к чувствительности человеческого глаза. Цветовые фильтры цифровых камер работают по-другому (и, как правило, лучше используют свет). В конце концов, вам нужно сопоставить вывод с тем, что может воспринимать человеческий глаз, и вам нужно сделать предположения об источнике света и отражающих поверхностях. Эти предположения закодированы в балансе белого. При сильно пигментированных поверхностях и/или разных источниках света на одном снимке одного баланса белого может быть даже недостаточно (программы необработанного редактирования, как правило, имеют в качестве опции цветокоррекцию теней).

Были даже камеры с более чем 3-мя различными детекторами цвета (Sony DSC-FSF828 имела синюю, изумрудную, красную, зеленую матрицу вместо синей, зеленой, красной, зеленой), но потеря разрешения для важных рецепторов зеленого не убеждала. пользователей, что улучшенный баланс белого стоил затраченных усилий, и такие разработки действительно не длились достаточно долго, чтобы созреть.