Bagaimana cara menentukan filter koreksi warna optimal untuk sensor?

9

Awalnya, pertanyaan ini berjudul: Bagaimana menentukan suhu warna asli sensor?

Untuk pertanyaan tentang filter pemanasan dan filter warna secara umum , jawaban terkemuka menunjukkan bahwa untuk rasio signal-to-noise yang optimal akan lebih bijaksana untuk menyesuaikan warna secara optik. Tetapi untuk penyesuaian, bagaimana orang pertama mengukur suhu warna target "asli" di mana warna putih menyebabkan sinyal yang sama di saluran warna yang berbeda?

Saya berasumsi itu berada di suatu tempat dekat dengan siang hari, tetapi bidikan yang tidak disesuaikan ini di mana @Karel menunjukkan UniWB tampaknya ditembak di siang hari dan memiliki dominasi yang kuat di saluran hijau dan biru:

UniWB

Kamera saya (seperti banyak yang lain) tidak memiliki UniWB, jadi saya lebih suka solusi yang tidak memanfaatkan pengaturan UniWB.

MEMPERBARUI

Berpikir lebih banyak, sebenarnya bukan suhu warna yang penting. Hasil akhir yang saya tertarik adalah bagaimana memilih filter untuk digunakan untuk mencapai sinyal seimbang di semua saluran warna ? Mungkin saya bahkan tidak perlu tahu suhu warna, saya hanya terbiasa melihat spesifikasi filter mengutip konversi suhu warna.

Saya melihat jawabannya tergantung pada

  • karakteristik sensor
  • pencahayaan saat ini

Sensornya sama, asal saya tidak berganti badan. Pencahayaan akan berbeda dalam situasi yang berbeda, tetapi ada skenario umum - siang hari / lampu kilat, berawan, tungsten.

Jadi, bagaimana cara memilih filter untuk sensor saya dalam skenario umum itu? Saya harap ada cara yang lebih baik daripada hanya membeli banyak dan mencoba semuanya.

Imre
sumber

Jawaban:

4

Bidikan sampel Karel memiliki cor warna kehijauan yang kuat karena setiap "piksel" diproses tanpa pembobotan, yang karenanya memberi efek hijau dua kali lipat sebagai merah dan biru. Hasilnya adalah gambar yang diproses dari piksel yang diperkuat minimal, di mana biasanya saluran merah dan biru diperkuat oleh faktor yang lebih besar dari satu untuk mengimbangi jumlah piksel hijau yang lebih besar. Dari perspektif optimasi sinyal-ke-noise, itu akan menjadi yang paling optimal.

Dari sudut pandang "keseimbangan putih" digital, saya tidak begitu yakin ada cara untuk menentukan dengan tepat apa output dasar dari sensor tersebut. Mungkin bervariasi di antara produsen, dapat ditangani hanya dengan memperkuat sinyal dari setiap saluran piksel, atau dapat dilakukan sepenuhnya oleh logika pemrosesan gambar setelah membaca dan amplifikasi. Saya akan berpikir bahwa baseline yang baik untuk digunakan adalah menggunakan bobot 1,0 untuk setiap saluran piksel, dan pengaturan suhu siang hari (5200-5500k). Itu seharusnya menormalkan kamera sekitar cahaya "putih" semurni cahaya yang didapat.

Jika saya mengerti apa yang Anda maksud dengan mengoreksi white balance secara optik, Anda akan perlu memiliki filter warna yang disaring dengan benar sekitar setengah panjang gelombang hijau cahaya untuk mengimbangi perubahan dalam cara Anda memproses sinyal sensor. Karena Anda memiliki piksel hijau dua kali lebih banyak daripada merah dan biru, dan sinyal diproses tanpa bobot, Anda perlu mengurangi jumlah lampu hijau yang mencapai sensor dengan jumlah yang sama.

Saya akan sedikit skeptis tentang ini benar-benar meningkatkan apa pun. Jika itu adalah kasus yang memproses cahaya dengan cara ini sebelum mengenai sensor adalah ideal, produsen kamera digital akan sudah memperhitungkannya dengan penyaringan tambahan dalam tumpukan filter pra-sensor yang kebanyakan kamera digital miliki saat ini. Saya pikir keputusan untuk menggunakan dua kali lebih banyak piksel hijau daripada merah dan biru dilakukan karena lebih banyak panjang gelombang cahaya yang masuk dalam rentang warna daripada merah dan biru. Memiliki sensitivitas lebih dalam rentang frekuensi cahaya yang lebih produktif secara keseluruhan BERUNTUNG, tidak merugikan, terhadap rasio sinyal. Dengan pendekatan tidak tertimbang / disaring ... Anda mengurangi cahaya keseluruhan setidaknya 1/4, yang membutuhkan amplifikasi sinyal akhir di seluruh papan, bukan hanya di saluran merah dan biru.

jrista
sumber
Saya setuju ada sedikit gunanya membagi dua lampu hijau (saya punya dua kali lebih banyak sensor yang membutuhkannya), tetapi Karel juga melaporkan nilai saluran merah dan biru berbeda secara signifikan (162 vs 197) untuk putih pada gambar ini, jadi saya benar-benar ragu tentang cahaya siang menjadi WB yang optimal.
Imre
@ IMre: Dalam gambar contoh UniWB Karel yang sebenarnya, bobot saluran adalah 1,0 untuk ketiga saluran. Secara teknis, UniWB ADALAH pengaturan white balance, di mana tidak ada penyesuaian output yang diterapkan untuk masing-masing saluran piksel ... jadi saya kira sebenarnya tidak ada sebenarnya 5200k + UniWB ... sebenarnya hanya ada UniWB. Jadi pada akhirnya, untuk tujuan Anda, pengaturan "keseimbangan putih" 1,0 bobot pada ketiga saluran, ditambah filter optik.
jrista
2

Satu saran dari tautan ( http://www.guillermoluijk.com/tutorial/uniwb/index_en.htm ) disediakan dalam jawaban asli saya:

Langkah-langkahnya adalah:

  1. Bidik sumber cahaya yang cemerlang selama beberapa detik, sehingga ketiga saluran dapat meledak di semua piksel
  2. Gunakan file RAW yang dihasilkan yang akan ada di memori kamera untuk mengatur white balance kustom
  3. Ketepatan yang dicapai UniWB dapat diperiksa dengan memotret apa pun dengan white balance baru, dan melihat pengganda yang ditampilkan oleh DCRAW ketika mengembangkan RAW yang dihasilkan dengan white balance kamera: dcraw -v -w

Metode cepat tidak berfungsi untuk semua kamera. Nikons misalnya membuang setiap pixel yang dipengaruhi oleh saturasi untuk perhitungan white balance. Canon 5D tampaknya tidak menerima data dari RAW yang meledak. Sony Alpha 100 di sisi lain, dan bahkan jika kamera memperingatkan tentang penyesuaian white balance yang mungkin salah, memungkinkan untuk menggunakannya memberikan pengganda sempurna (1,000000). Metode cepat berfungsi sempurna untuk Canon 7D.

Karel
sumber