Что такое баланс белого в фотоаппарате? Когда и где я должен использовать WB? [дубликат]

У вашей камеры есть датчик с маской цветных фильтров над каждым пикселем (правильнее его называть сенсором). Для подавляющего большинства камер все остальные сенсоры, следующие в шахматном порядке от строки к строке, фильтруются для зеленого света. Зеленый — это цвет в середине видимого спектра, к которому люди наиболее чувствительны. Оставшаяся половина сенсоров чередует красный и синий фильтры. Каждый сенсор записывает одно значение яркости для света, дошедшего до нижней части пикселя. Очень подробный ответ, который объясняет, как цветное изображение создается из одного значения яркости для каждого сенсора, см. в этом ответе на файлы RAW, хранящие 3 цвета на пиксель или только один?

То, что мы называем балансом белого , сводится к тому, насколько сигнал от зеленого, красного и синего отфильтрованных сенсоров соответственно взвешивается по сравнению друг с другом, когда камера (или компьютерный преобразователь необработанных данных) преобразует информацию с сенсора в цветное изображение. .

Причина, по которой камера не может всегда использовать одни и те же весовые коэффициенты, заключается в том, что цвета различных источников света различны. Наши глаза и мозг обычно компенсируют эти различия в цветовой температуре и балансе белого различных источников света. Нашим камерам нужно немного больше указаний. Если камера настроена на «Автоматический баланс белого», она будет использовать информацию, которую она собирает в сцене, чтобы угадать правильную настройку. Самые простые камеры обычно делают это, предполагая, что самая яркая часть изображения — белая. Современные камеры стали очень изощренными в способности угадывать правильно большую часть времени. Но некоторые сценарии им все еще трудно интерпретировать должным образом. Таким образом, камеры также дают пользователю возможность вручную устанавливать цветовую температуру и баланс белого.

Обратите внимание, что мы используем термины «цветовая температура» и «баланс белого». Цветовая температура — это часть баланса белого, но баланс белого — это больше, чем просто цветовая температура. Мы выражаем цветовую температуру в градусах Кельвина по шкале цвета, излучаемого черным телом , нагретым до определенной температуры. Это всего лишь одна ось, которая проходит от одной стороны цветового круга к другой. Это очень важно, потому что источники естественного света, как правило, также проходят очень близко к этой оси. Но есть и другие оси, особенно ось пурпурного ←→зеленого, которые также являются важной частью регулировки баланса белого.

Крайний пример того, как правильный баланс белого, особенно вдоль пурпурной ←→зеленой оси, может повлиять на цвет (и многое другое) фотографии, см. в этом ответе на вопрос о пересыхании синего/красного света, из-за которого фотографии выглядят не в фокусе (несколько примеров изображения включены в ответ)
Для получения дополнительной информации о том, как установить точную настройку баланса белого помимо цветовой температуры в камере (или, на многих камерах, даже при использовании AWB), см.: Как отменить фиолетовое освещение сцены на объектах? (несколько примеров изображений включены в ответ)

Обратите внимание, что если вы снимаете необработанные файлы, баланс белого не будет применяться до тех пор, пока вы не обработаете необработанные данные с помощью преобразователя необработанных данных. Какие бы значения CT и WB не были установлены в камере, это повлияет только на изображение предварительного просмотра jpeg, которое создается как часть необработанного файла. Это изображение предварительного просмотра — это то, что вы видите на экране вашей камеры при сохранении изображений в виде необработанных файлов. Также обратите внимание, что некоторые приложения для преобразования необработанных изображений (в первую очередь Adobe Camera Raw/Lightroom/Photoshop) могут игнорировать встроенные в камеру настройки компьютерной томографии и баланса белого. Большинство собственных необработанных конвертеров различных производителей открывают изображения с настройками камеры, примененными к необработанным данным изображений, созданных с помощью одной из камер этого производителя. В любом случае вы можете изменить настройки, чтобы изменить CT и WB на все, что пожелаете.

С JPEG, созданным в камере, баланс белого более или менее «запечен». Хотя вы можете изменять кривые насыщенности и отклика для трех цветовых каналов по отдельности, вы не обладаете такой гибкостью при работе с jpeg, как при работе с необработанными файлами, потому что при работе с необработанным файлом у вас больше нет всех данных, содержащихся в необработанном файле. JPEG, полученный из этих необработанных данных. Вы можете увидеть параллельное сравнение настроек, которые можно выполнить для JPEG и необработанного файла того же изображения, снятого в менее чем идеальных условиях на хоккейной арене, в этом ответе на много шума на моих хоккейных снимках. . Что я делаю не так?

Баланс белого — это способность сенсора камеры распознавать белый цвет. В различных условиях освещения (солнечный свет, тень, облачность и т. д.) человеческий глаз настраивается на распознавание белого цвета. Для сенсора камеры объект, который кажется белым в облачную погоду, кажется желтым под прямыми солнечными лучами.

Настройка баланса белого поможет вам выполнить эти настройки. Если вы выполняете постобработку своих изображений, вы можете легко изменить баланс белого для этого изображения и увидеть эффект.

Чтобы убедиться в этом, проведите следующий эксперимент. Приобретите несколько сильных цветных фильтров. Это могут быть темно-красные, темно-желтые или темно-зеленые фотографические фильтры или полупрозрачный целлофан, такой как фантики от конфет, рождественские ленты и т. д. Держите кусочек красного целлофана так, чтобы он закрывал только один глаз. Теперь смотрите вокруг в течение минуты или трех. Опять же, идея состоит в том, чтобы отфильтровать только один глаз.

Теперь снимите одноглазый фильтр и осмотритесь, закрыв один глаз. Теперь поменяйте глаза. Вы будете поражены, обнаружив, что тот, кто когда-то был фильтрованным, видит мир с совершенно другим цветовым балансом, чем другой глаз. Подтвердите эту разницу в цвете, попеременно глядя сначала правым, а затем левым глазом. Повторите этот эксперимент, используя разные цветовые фильтры.

Что случилось? Почти ежеминутно занимаясь своими повседневными делами, мы переходим из комнаты в комнату и с места на место. Каждая меняющаяся ситуация, скорее всего, освещена лампой или солнечным светом, которые будут различаться по интенсивности и цветовому содержанию. Обычно мы этого не замечаем, потому что сочетание глаз и мозга демонстрирует удивительное непроизвольное явление, когда наши глаза приспосабливаются, нейтрализуя или просто смягчая. Мы занимаемся своими делами в неведении. Этот эксперимент просветит вас относительно этого подвига. Этот эксперимент основан на том факте, что каждый из наших глаз работает независимо, чтобы нейтрализовать необычные цвета.

При изменении внешнего освещения чувствительность сетчатки к свету и цвету меняется. Когда окружающий свет румяный, чувствительность красного уменьшается. Точно так же, если окружающий свет голубоватый, мы почти сразу настраиваемся, и перспектива выглядит вполне нормально.

Пленочной камере не хватало возможности цветового баланса. Цветные пленки должны были быть специализированными. Пленки, предназначенные для изображения при солнечном свете, имеют пониженную чувствительность к синему. Другие пленки были разработаны для придания естественного вида при съемке под студийными вольфрамовыми лампами. Таких специальных пленок было много, и у нас было множество корректирующих фильтров. Часто у нас была загружена вольфрамовая пленка, и нам приходилось работать на открытом воздухе при солнечном свете. Мы установили конверсионные фильтры. Мы могли бы конвертировать в обоих направлениях.

Цифровая камера, которая является побочным продуктом пленочной камеры, страдает тем же недугом, однако умное программное обеспечение и встроенные датчики позволяют цифровой камере имитировать человеческий глаз и автоматически регулировать свой «баланс белого».

Когда мы вручную делаем настройку баланса белого? Мы делаем это каждый раз, когда чувствуем, что наши знания и навыки помогут лучше справиться с балансировкой белого.