Apakah Auto White-Balance Benar-Benar Bekerja? Bagaimana?
36
Saya tidak mengerti bagaimana kamera dapat mengatur keseimbangan putih untuk digunakan dalam adegan yang diberikan.
Saya bisa melihatnya bekerja jika ada pemain warna yang jelas (misalnya: di bawah lampu neon). Apakah ini membandingkan histogram dari saluran warna yang berbeda dan mencoba membuatnya sesuai sampai tingkat tertentu? Bahkan saat itu saya hanya bisa membayangkannya bekerja dengan andal dalam keadaan yang sangat jelas.
Adakah yang bisa menjelaskan cara penerapannya pada kamera saat ini, dan seberapa baik kerjanya?
Asumsi asli adalah bahwa adegan rata-rata harus berwarna netral dan oleh karena itu dengan menghitung warna rata-rata dalam adegan dan kemudian menerapkan koreksi yang sama untuk setiap piksel Anda akan mendapatkan adegan yang warna rata-ratanya netral yang harus memiliki white balance yang benar. Ini akan gagal ketika ada warna dan pemandangan yang dominan.
Algoritma menjadi lebih canggih selama bertahun-tahun dengan banyak makalah teknis dan paten yang ditulis pada subjek. Mereka menambahkan lebih banyak kecerdasan seperti menjepit set iluminant yang dikenal.
Algoritma yang tepat berbeda antara kamera dan tampaknya bekerja sangat baik di luar ruangan pada siang hari, di mana ada sedikit variasi. Di bawah cahaya buatan ada lebih banyak varian dan itu agak hit atau miss. Kamera digital yang lebih tua sangat buruk tetapi telah meningkat secara rata-rata.
Kinerja white-balance terbaik yang pernah saya lihat adalah pada HP Photosmart R967 . DC Resource memperhatikan hal ini dan berkomentar bahwa mereka harus memenangkan hadiah Nobel! Beberapa kamera saku terbaru juga melakukan pekerjaan yang sangat baik. Keuntungan dari kamera mirrorless dibandingkan DSLR untuk ini adalah dapat membaca data dari seluruh sensor. DSLR sekarang dapat melakukannya dalam mode Live-View.
Beberapa DSLR menggunakan pendekatan yang sama sekali berbeda untuk mengukur white balance. Ini adalah kasus untuk Olympus E-5 . Ini memiliki sensor 'eksternal' khusus yang mengukur cahaya yang jatuh pada kamera. Anda dapat mematikannya untuk kasing saat Anda memotret dari pencahayaan yang berbeda dari subjek Anda.
Catatan: DSLR tanpa live view masih dapat mengukur white balance menggunakan seluruh sensor. Keseimbangan putih diterapkan setelah mengambil gambar, terbukti dengan fakta bahwa data yang disimpan dalam file mentah sebelum keseimbangan putih diterapkan.
Guffa
@ Guffa - Saya yakin logika Anda cacat, coba gunakan white balance yang sudah disetel sebagai gantinya dan data file RAW tidak akan menerapkan white balance juga. Anda benar bahwa kamera mana pun dapat melakukan perhitungan white-balance pasca-penangkapan tetapi saya tidak melihat bukti untuk itu, mungkin itu adalah masalah kinerja tetapi saya meragukannya. Jika Anda membaca spesifikasi dari DSLR modern, seperti Nikon D7000, ia mengatakan sesuatu seperti 'sensor white-balance 2016 piksel' yang sangat menyarankan itu tidak dilakukan dengan seluruh sensor gambar.
Itai
Saya pikir ini adalah pengoptimalan kinerja sederhana - Anda tidak perlu mengambil sampel setiap piksel, dan jika Anda melakukannya, Anda akhirnya akan melakukan satu konversi mentah untuk mengukur white balance, dan kemudian konversi lain dengan keseimbangan ini di tangan
Matt Grum
1
@ Reid - Perhatikan penggunaan 'asli' dunia. Pembuat kamera tidak mempublikasikan formula mereka secara langsung tetapi Anda dapat membaca makalah dan paten tentang subjek untuk mempelajari lebih lanjut. Ada ratusan cara yang dilakukan tetapi saya tidak tahu ada yang menggunakan gambar referensi (pengukuran diketahui melakukannya dengan cara itu, tapi itu adalah sesuatu yang sama sekali berbeda), hanya iluminan referensi.
Itai
1
PS: Saya sebenarnya punya kamar dengan semua dinding merah muda :)
Michael Nielsen
5
Kamera tidak dapat mengetahui white balance apa yang akan digunakan, itu hanya dapat membuat perkiraan berdasarkan data gambar (atau kadang-kadang sensor eksternal, seperti yang Itai sebutkan dalam jawabannya).
Jika saya misalnya mengambil gambar dinding biru, kamera berpikir bahwa saya telah mengambil gambar dinding abu-abu dalam cahaya biru, dan gambar berakhir menjadi abu-abu, bukan biru. (Ini adalah fenomena yang hampir sama seperti ketika saya memotret dinding putih atau hitam dengan eksposur otomatis, dan kamera mengatur eksposur sehingga keduanya menjadi abu-abu.)
Saya selalu menggunakan white balance otomatis, dan menyesuaikannya secara manual saat devloping dari gambar mentah. Pengalaman saya adalah bahwa kadang-kadang keseimbangan putih otomatis tepat, sebagian besar waktu itu sangat dekat, dan di beberapa tempat duduk jarang itu jauh.
Perhatikan juga bahwa pengaturan white balance "benar" tidak selalu dengan suhu warna yang tepat dari sumber cahaya. Terkadang sebuah gambar membutuhkan sedikit perubahan warna agar terlihat alami, dan beberapa bahkan mungkin perlu banyak. Gambar yang diambil di bawah sinar matahari yang cerah mungkin harus sedikit lebih kuning, dan gambar yang diambil pada jam biru mungkin membutuhkan banyak warna biru.
Humm, tetapi jika saya mengambil gambar dinding biru, warnanya biru, bukan putih. Saya tidak memiliki kamera saya berguna, tetapi bagaimana dengan dinding putih pucat? Apakah itu didorong ke putih netral?
Reid
Poin bagus tentang keseimbangan "benar".
AJ Finch
Sama disini. Saya akan menyertakan beberapa bidikan uji di lokasi yang sama, dan mulai dengan penyesuaian wb yang kemudian saya terapkan ke semua bidikan sebagai titik awal. Suatu hari saya perhatikan bahwa gambar yang dikalibrasi dengan benar tampak dingin / biru: otak mengharapkan adegan menjadi kuning, dan meskipun foto yang tidak dikoreksi tampak oranye, sedikit, kehangatan memberikan kesan yang tepat.
JDługosz
2
Jawabannya beragam seperti banyak model kamera dan firmware yang terkait.
Ketika diatur ke AWB, sebagian besar kamera digital yang lebih tua (termasuk hampir semua dari mereka sekitar ketika pertanyaan ini diajukan) menggunakan algoritma yang mencoba untuk mengatur white balance berdasarkan asumsi bahwa area paling terang dalam bingkai harus putih netral atau abu-abu sangat terang . Ini bekerja cukup baik kecuali beberapa area sepenuhnya jenuh di ketiga saluran (sebelum penyesuaian paparan diterapkan).
Hasilnya mungkin mirip dengan salah satu pilihan prasetel yang tersedia (Siang hari, Tungsten, Berawan, Fluoresen, dll.) Atau mungkin sangat berbeda dari mereka. Jika adegan yang terdeteksi cukup dekat dengan salah satu pilihan awal kamera, yang mungkin diterapkan atau mungkin tidak , tergantung pada model kamera yang tepat yang dimaksud.
Kamera yang lebih baru sering menggunakan algoritma yang lebih canggih yang dapat sangat bervariasi dari satu model kamera ke yang berikutnya. Kebanyakan model tingkat atas mirip dengan beberapa bentuk pengukuran seperti Matriks 'Nikon' atau pengukuran 'Evaluatif' Canon di mana data dari frame dibandingkan dengan perpustakaan yang dimuat ke dalam firmware kamera dan diterapkan berdasarkan instruksi untuk pertandingan terdekat. Jika kamera mendeteksi pemandangan dengan langit biru cerah di bagian atas bingkai dan hijau gelap di bingkai bawah itu akan menerapkan WB berdasarkan profil lanskap. Jika ia mendeteksi pemandangan dengan banyak area yang terlihat (seperti itu) seperti warna kulit, ia akan menerapkan WB berdasarkan profil potret. (Penjelasan ini sangat disederhanakan dari banyak seluk-beluk yang dianalisis dan dapat mempengaruhi hasilnya.)
Beberapa kamera bahkan memungkinkan opsi yang dapat dipilih pengguna antara bias ke area paling terang dari pemandangan atau bias ke area yang lebih rata-rata dari pemandangan. Canon menyebut dua pilihan yang tersedia dengan beberapa model terbaru mereka 'white priority AWB' atau 'ambience priority AWB'.
Kamera tidak dapat mengetahui white balance apa yang akan digunakan, itu hanya dapat membuat perkiraan berdasarkan data gambar (atau kadang-kadang sensor eksternal, seperti yang Itai sebutkan dalam jawabannya).
Jika saya misalnya mengambil gambar dinding biru, kamera berpikir bahwa saya telah mengambil gambar dinding abu-abu dalam cahaya biru, dan gambar berakhir menjadi abu-abu, bukan biru. (Ini adalah fenomena yang hampir sama seperti ketika saya memotret dinding putih atau hitam dengan eksposur otomatis, dan kamera mengatur eksposur sehingga keduanya menjadi abu-abu.)
Saya selalu menggunakan white balance otomatis, dan menyesuaikannya secara manual saat devloping dari gambar mentah. Pengalaman saya adalah bahwa kadang-kadang keseimbangan putih otomatis tepat, sebagian besar waktu itu sangat dekat, dan di beberapa tempat duduk jarang itu jauh.
Perhatikan juga bahwa pengaturan white balance "benar" tidak selalu dengan suhu warna yang tepat dari sumber cahaya. Terkadang sebuah gambar membutuhkan sedikit perubahan warna agar terlihat alami, dan beberapa bahkan mungkin perlu banyak. Gambar yang diambil di bawah sinar matahari yang cerah mungkin harus sedikit lebih kuning, dan gambar yang diambil pada jam biru mungkin membutuhkan banyak warna biru.
sumber
Jawabannya beragam seperti banyak model kamera dan firmware yang terkait.
Ketika diatur ke AWB, sebagian besar kamera digital yang lebih tua (termasuk hampir semua dari mereka sekitar ketika pertanyaan ini diajukan) menggunakan algoritma yang mencoba untuk mengatur white balance berdasarkan asumsi bahwa area paling terang dalam bingkai harus putih netral atau abu-abu sangat terang . Ini bekerja cukup baik kecuali beberapa area sepenuhnya jenuh di ketiga saluran (sebelum penyesuaian paparan diterapkan).
Hasilnya mungkin mirip dengan salah satu pilihan prasetel yang tersedia (Siang hari, Tungsten, Berawan, Fluoresen, dll.) Atau mungkin sangat berbeda dari mereka. Jika adegan yang terdeteksi cukup dekat dengan salah satu pilihan awal kamera, yang mungkin diterapkan atau mungkin tidak , tergantung pada model kamera yang tepat yang dimaksud.
Kamera yang lebih baru sering menggunakan algoritma yang lebih canggih yang dapat sangat bervariasi dari satu model kamera ke yang berikutnya. Kebanyakan model tingkat atas mirip dengan beberapa bentuk pengukuran seperti Matriks 'Nikon' atau pengukuran 'Evaluatif' Canon di mana data dari frame dibandingkan dengan perpustakaan yang dimuat ke dalam firmware kamera dan diterapkan berdasarkan instruksi untuk pertandingan terdekat. Jika kamera mendeteksi pemandangan dengan langit biru cerah di bagian atas bingkai dan hijau gelap di bingkai bawah itu akan menerapkan WB berdasarkan profil lanskap. Jika ia mendeteksi pemandangan dengan banyak area yang terlihat (seperti itu) seperti warna kulit, ia akan menerapkan WB berdasarkan profil potret. (Penjelasan ini sangat disederhanakan dari banyak seluk-beluk yang dianalisis dan dapat mempengaruhi hasilnya.)
Beberapa kamera bahkan memungkinkan opsi yang dapat dipilih pengguna antara bias ke area paling terang dari pemandangan atau bias ke area yang lebih rata-rata dari pemandangan. Canon menyebut dua pilihan yang tersedia dengan beberapa model terbaru mereka 'white priority AWB' atau 'ambience priority AWB'.
sumber