Bagaimana cara kamera menerapkan mode white balance yang berbeda?

13

Kamera saya (Nikon D7100) memiliki beberapa mode untuk white balance. Saya bertanya-tanya apa yang terjadi ketika saya memilih opsi yang berbeda. Apa fungsinya secara internal? Apakah itu mengubah intensitas komponen warna setelah bidikan dibuat. Atau apakah ini mengubah sensitivitas saluran warna pada sensor gambar? Apa yang terjadi ketika saya memilih white balance otomatis? Bagaimana cara memutuskan pengaturan mana yang akan digunakan?

Maks
sumber

Jawaban:

16

Kamera tidak dapat mengubah kepekaan spektral sensor, yang dimasukkan ke dalam chip.

Apa yang sebenarnya terjadi tergantung pada apa format penyimpanan file Anda. Jika itu format file mentah, apa yang terjadi adalah pengaturan white balance kamera dicatat dalam file mentah untuk digunakan oleh prosesor file mentah untuk membuat white balance itu.

Jika Anda menulis file JPEG itu agak berbeda. Kamera tahu kepekaan warna sensor, dan dipersenjatai dengan informasi itu dapat menghitung berapa banyak perubahan yang diperlukan untuk setiap piksel dan ke arah mana tergantung pada white balance yang dipilih dalam kamera.

Ingatlah bahwa tidak satu pun dari matematika ini yang dilakukan dalam nilai RGB tetapi sebelum perhitungan itu menggunakan ruang warna CIEXYZ. Kemudian tergantung pada ruang wadah profil ICC yang dipilih dalam kamera, nilai XYZ untuk setiap piksel dihitung dengan titik putih baru. Jadi nilai XYZ untuk warna yang sama dapat menghasilkan nilai RGB yang berbeda tergantung pada pilihan Adobe RGB atau sRGB.

Perhitungan lain dilakukan untuk menghilangkan noise sensor ( pengurangan frame gelap ) dan perubahan ke titik putih terjadi setelah banyak algoritma rendering warna dijalankan untuk mengubah nilai-nilai RGB linier ke adegan yang disebut RGB, kemudian ke output yang disebut saat ditulis ke ruang warna yang benar.

Keseimbangan Putih Otomatis melihat warna dominan di area paling terang dari pemandangan dan menggunakannya sebagai dasar untuk warna putih. Sama seperti sistem visual kami menggunakan adaptasi kromatik, tetapi dengan cara yang jauh lebih sederhana. Ada bagian ruang warna XYZ yang disebut locus spektral. Lihat di bawahSpectral Locus

Jadi titik putih disesuaikan di sepanjang garis yang diketahui ini berdasarkan apa yang diambil sensor sebagai nilai putih terkuat. Dalam banyak gambar tidak ada titik putih yang jelas sehingga kamera menggunakan garis ini untuk memutuskan di mana menempatkan titik putihnya pada bagian lokus spektral mana yang paling dekat dengan piksel paling terang.

R Hall
sumber
8

Tidak ada mode yang mengubah cara sensor bereaksi terhadap cahaya atau cara pembacaannya . Itulah sebabnya pengaturan WB tidak berdampak pada file RAW dengan dua pengecualian: thumbnail tertanam yang biasanya berupa JPEG dan parameter WB yang direkam dalam EXIF.

Mode Keseimbangan Putih terbagi dalam 3 kategori:

  • Otomatis: Kamera membaca adegan dalam beberapa titik dan menggunakan rumus untuk menebak suhu warna cahaya.
  • Preset (termasuk Kelvin): Temperatur warna adalah kode-keras.
  • Kustom: Kamera mengukur cahaya yang dipantulkan oleh objek yang seharusnya berwarna putih untuk mengetahui suhu warna.

Dalam semua kasus seperti itu, data RAW dibaca dari sensor dengan cara yang sama dan, saat mengkonversi ke ruang warna yang ditetapkan (biasanya sRBG tetapi terkadang AdobeRGB), prosesor menerapkan transformasi warna untuk menghasilkan warna-gambar yang membatalkan white balance yang diukur.

Itai
sumber
4

Keseimbangan putih bekerja dengan menyesuaikan rasio sensitivitas antara warna. Tidak ada dampak aktual pada sensor (itulah sebabnya white balance tidak terlalu penting saat memotret RAW).

Pada gambar yang sangat netral, jika Anda memiliki jumlah cahaya merah, hijau dan biru yang sama, Anda akan mendapatkan sesuatu seperti, 8, .8, .8 untuk warna merah, hijau dan biru jika Anda memiliki 80% abu-abu. Jika di sisi lain, Anda menyesuaikan white balance menjadi sedikit lebih sensitif terhadap biru, sekarang 0,8 untuk biru akan dikalikan dan Anda mungkin berakhir dengan 0,8, 0,8, 0,9 untuk merah, hijau dan biru , meskipun sensor benar-benar mengatakan 0,8, .8, .8.

Preset yang berbeda sesuai dengan pengganda yang berbeda untuk sensitivitas berbagai komponen warna dan nilai yang ditangkap oleh sensor dikalikan dengan preset ini untuk mendapatkan warna akhir dari gambar JPEG putih seimbang.

AJ Henderson
sumber
Anda memunculkan poin yang menarik. Sebenarnya tidak jelas bahwa transformasi harus menjadi penskalaan yang independen dan linier dari tiga saluran. Saya tidak akan mengharapkannya menjadi linier karena nilai-nilai RGB tidak linier terkait dengan intensitas cahaya (namun saya berharap itu menjadi independen). Namun, WP mengatakan bahwa ini adalah benar-benar apa yang sering dilakukan dalam praktek , meskipun tidak selalu.
Szabolcs