Jak kolor oświetlenia otoczenia wpływa na odwzorowanie kolorów?

Jak kolor oświetlenia otoczenia wpływa na odwzorowanie kolorów?

Na przykład:

Gdybym stanął pod latarnią uliczną z parą sodową (pomarańczową) i skalibrowałbym balans bieli aparatu, jaki miałby to efekt, gdybym zrobił zdjęcie tablicy testowej kolorów? Przypuszczalnie biały nadal renderowałby się jako biały ze względu na kalibrację balansu bieli, ale w jaki sposób renderowane byłyby inne kolory?

Czym różni się wynik przy oświetleniu barwnym pierwotnym i wtórnym, np. Światło czerwone lub żółte?

Dzięki.

mattdm ma to na swoim miejscu - nie liczy się temperatura barwowa, to szerokość spektrum. Oto kilka przykładów, które ładnie ilustrują różnicę.

Oto zdjęcie, które zrobiłem przed chwilą przy ognisku. Prosto z aparatu, bez ustawionego balansu bieli, wygląda masowo na pomarańczowo:

A oto zdjęcie zrobione właśnie pod lampami ulicznymi z parą sodową (spędziłem chwilę szukając dowolnego zdjęcia, które zrobiłem pod lampami ulicznymi, których jest bardzo niewiele, dopóki nie zdałem sobie sprawy, że muszę wyjść z domu!)

Wygląda podobnie. Ale jeśli grasz z balansem bieli na pierwszym obrazie, możesz wyciągnąć go z powrotem do położenia prawie neutralnego. Jest tak, ponieważ ogień, który jest żarowym (gorącym) źródłem światła, emituje szerokie spektrum. Zdarza się, że jest on wyśrodkowany na żółtym, a nie białym jak światło słoneczne (co jest kolejnym żarowym źródłem, ale o wiele gorętszym!). Możemy po prostu zmienić kolory, aby uzyskać coś bardziej podobnego do światła dziennego:

Teraz możesz teraz odróżnić liście, odcienie skóry i dżins. Z drugiej strony obraz latarni jest oświetlony fluorescencyjnym źródłem światła. Te światła emitują bardzo wąskie skoki częstotliwości, światło jest nie tylko wyśrodkowane na pomarańczowo, jest tylko pomarańczowe i nie ma innego koloru! Jeśli spróbujesz to przesunąć, aby widmo było wyśrodkowane na białym, tak jak to zrobiliśmy z obrazem ogniska, otrzymamy:

Co jest efektywnie monochromatyczne, nawet po znacznym zwiększeniu nasycenia - kolorów po prostu nie ma. Widoczne kolory na górze i na dole są w rzeczywistości defektem obiektywu, który został ujawniony z powodu braku informacji o kolorze i przesadzony przez zwiększenie nasycenia (+50 w programie Adobe Camera Raw).

Dla kompletności oto mapa kolorów Gretag MacBeth wykonana w tym samym świetle ulicznym. Balans bieli został ustawiony w ACR na podstawie „szarej” płytki:

Jak widać, obraz równie dobrze może być monochromatyczny. Brak żelowania światła lub regulacja balansu bieli może zapisać obraz. Informacja o kolorze po prostu nie jest dostępna! Jeśli masz tylko widma liniowe, wszystko, co otrzymasz, to ile konkretnej częstotliwości odzwierciedla Twój obiekt. Technicznie, kolor jest zmienną o wartości wektorowej, to znaczy składa się z kilku współrzędnych w przestrzeni kolorów. Nie możesz zapisać punktu w przestrzeni kolorów za pomocą jednej wartości (tak jak nie możesz opisać swojego punktu na mapie za pomocą jednej wartości), co masz, kiedy oświetlasz scenę tylko jedną długością fali światła.

Dlatego lampy fluorescencyjne są złe, wiele z nich emituje bardzo wąskie widma (choć szersze niż przeciętne oświetlenie uliczne). W szczególności wielu brakuje fragmentu czerwonej części widma, co powoduje nienaturalne zielonkawe odcienie.

Nie wszystkie lampy fluorescencyjne są złe, oto wykres oświetlony lampami fluorescencyjnymi w moim domu, które zostały specjalnie wybrane ze względu na ich szerokie spektrum (jak opisano za pomocą wskaźnika CRI (oddawanie barw) 93 (światło słoneczne wynosi 100)):

Tutaj nie ma problemów z kolorem!

Problemem z tego rodzaju źródłami światła nie jest temperatura barwowa , ale raczej spektrum zapewniane przez światło.

Aparat (lub twoje oczy) może rejestrować tylko kolory odbite od obiektów w scenie (nie licząc obiektów o właściwościach fluorescencyjnych ). Jeśli światło padające na obiekt nie ma określonego koloru, nie może odbić się od ciebie, a zatem kolor obiektu nie może zostać zarejestrowany w sposób, w jaki mógłby być w świetle pełnego spektrum.

W konkretnym przykładzie światła sodowego spektrum kolorów wygląda następująco:

_{Zdjęcie CC-BY-SA z Wikimedia Commons, autor Philips Lighting}

Widać, że jest bardzo wąski promień światła tuż przy 600 nm, który jest dość żółty. Wszystko, co widzisz (lub fotografujesz), będzie polegało na tym, jak obiekt odbija światło w tym wąskim paśmie. Więc twoje założenie jest prawidłowe - możesz przesunąć to, co jest zapisane jako neutralny szary / biały, ale twoja mapa prawdopodobnie będzie wyglądać dość dziwnie i „niedokładnie”. I naprawdę nic nie możesz na to poradzić, poza wprowadzeniem innego oświetlenia.

Jeśli twoje inne oświetlenie ma również wąskie spektrum, co poprawi odwzorowanie kolorów, które dodaje - całkiem proste, z wyjątkiem sytuacji, w których wszystko na scenie jest oświetlone tak, jak chcesz, aby każdy kolor był inny. Twój balans bieli będzie musiał być bardziej kompromisem (prawdopodobnie wybierzesz coś, co zachowa oba mocne odcienie kolorów, zamiast próbować je zneutralizować).

Więcej szczegółów znajduje się w kilku istniejących pytaniach:

Najlepsza temperatura barwowa żarówki fluorescencyjnej do fotografowania ludzi i wywiadów?

Jakie ustawienia balansu bieli są potrzebne, aby uchwycić obsadę kolorowej latarni ulicznej?

Kiedy należy korzystać z ręcznych ustawień balansu bieli?