Как цвет окружающего освещения влияет на цветопередачу?

Как цвет окружающего освещения влияет на цветопередачу?

Например:

Если я буду стоять под уличным освещением с парами натрия (оранжевого цвета) и откалибрую баланс белого в моей камере, какой эффект это даст, если я сделаю снимок таблицы цветовых испытаний? Предположительно, белый цвет все равно будет отображаться как белый из-за калибровки баланса белого, но как будут отображаться другие цвета?

Как будет различаться результат при первичном и вторичном цветном освещении, например, при красном или желтом освещении?

Благодарю.

На mattdm это видно - важна не цветовая температура, а ширина спектра. Вот несколько примеров, которые хорошо иллюстрируют разницу.

Вот изображение, которое я недавно снял у костра. Прямая камера без установленного баланса белого выглядит массивно оранжевой:

И вот изображение, снятое только сейчас под уличными фонарями с натриевым паром (я потратил некоторое время на поиски любого изображения, которое снимал при уличном освещении, и этого числа было очень мало, пока я не понял, что мне просто нужно было выйти из моей парадной двери!)

Выглядит похоже. Но если вы играете с балансом белого на первом изображении, вы можете вернуть его в положение, близкое к нейтральному. Это потому, что огонь, являющийся источником света накаливания (горячим), излучает широкий спектр. Просто случается, что он сконцентрирован на желтом, а не на белом, как солнечный свет (который является еще одним источником накаливания, но намного жарче!). Мы можем просто сместить цвета, чтобы получить нечто более похожее на дневной свет:

Теперь вы можете разглядеть разницу между листвой, кожей и денимом. Изображение уличного фонаря, с другой стороны, освещается флуоресцентным источником света. Эти огни излучают очень узкие пики частоты, свет не только сосредоточен на оранжевом цвете, это только оранжевый и никакого другого цвета! Если вы попытаетесь сместить его так, чтобы спектр был в центре белого цвета, как мы сделали с изображением костра, мы получим следующее:

Который является фактически монохромным, даже после огромного повышения насыщенности - цвета просто не существует. Видимые цвета сверху и снизу на самом деле являются дефектом объектива, который был обнаружен из-за отсутствия информации о цвете и преувеличен увеличением насыщенности (+50 в Adobe Camera Raw).

Для полноты приведем диаграмму цветопередачи Gretag MacBeth, снятую под тем же уличным светом. Баланс белого был установлен в ACR на основе «серой» плитки:

Как вы можете видеть, изображение может быть монохромным. Никакое количество гелеобразующего света или настройка баланса белого не могут сохранить изображение. Цветовой информации просто нет! Если у вас есть только линейные спектры, все, что вы получите, это то, сколько именно этой частоты отражает ваш объект. Если говорить технически, то цвет является векторной переменной, то есть он состоит из нескольких координат в цветовом пространстве. Вы не можете записать точку в цветовом пространстве с одним значением (точно так же, как вы не можете описать свою точку на карте с одним значением), которое вы получаете, когда освещаете свою сцену только одной длиной волны света.

Вот почему люминесцентные лампы плохие, многие из них излучают очень узкие спектры (хотя и шире, чем уличные уличные фонари). В частности, многим не хватает фрагмента красной части спектра, что приводит к неестественным зеленоватым оттенкам кожи.

Не все люминесцентные лампы плохие, вот диаграмма, освещенная люминесцентными лампами в моем доме, которые были специально выбраны для их широкого спектра (как описано в CRI (цветопередача) число 93 (солнечный свет равен 100)):

Здесь нет проблем с цветом!

Проблема с такими источниками света заключается не в цветовой температуре , а в спектре света.

Камера (или ваши глаза) могут записывать только цвета, которые отражаются от объектов на сцене (не считая объектов, которые имеют флуоресцентные свойства). Если свет, падающий на объект, не содержит определенного цвета, он не может отражаться от вас, и поэтому цвет объекта не может быть записан так, как это может быть при полном спектре света.

В вашем конкретном примере света с парами натрия цветовой спектр выглядит следующим образом:

_{CC-BY-SA изображение из Wikimedia Commons, автор Philips Lighting}

Вы можете видеть, что есть очень узкий всплеск света, за исключением 600 нм, который довольно желтый. Все, что вы видите (или фотографируете), будет отражать то, как объект отражает свет в этой узкой полосе. Итак, ваше предположение верно - вы можете изменить то, что записано как нейтральный серый / белый, но ваш график, вероятно, будет выглядеть довольно странно и «неточно». И на самом деле вы ничего не можете с этим поделать, кроме привлечения другого освещения.

Если ваше другое освещение также имеет узкий спектр, это улучшит воспроизведение цветов, которые он добавляет, - довольно просто, за исключением случаев, когда все в вашей сцене освещено так, как вы хотите, чтобы оно было с каждым другим цветом. И ваш баланс белого должен быть скорее компромиссом (вероятно, вы выбрали бы что-то, что сохраняло бы оба сильных оттенка цвета, а не пытались нейтрализовать их).

Более подробная информация рассматривается в нескольких существующих вопросах:

Лучшая цветовая температура флуоресцентной лампы для съемки людей и интервью?

Какие настройки баланса белого мне нужны, чтобы запечатлеть цветовой уличный свет?

Когда следует использовать ручные настройки баланса белого?