¿Cómo afecta el color de la iluminación ambiental a la reproducción cromática?

mattdm lo tiene claro: no es la temperatura del color lo que importa, es el ancho del espectro. Aquí hay algunos ejemplos que ilustran muy bien la diferencia.

Aquí hay una imagen que tomé hace un tiempo en una fogata. Directamente de la cámara, sin el ajuste de balance de blancos, se ve muy anaranjado:

Y aquí hay una imagen tomada hace un momento bajo las farolas de vapor de sodio (pasé un tiempo buscando cualquier imagen que hubiera tomado bajo las farolas, ¡que son muy pocas hasta que me di cuenta de que tenía que salir por la puerta de mi casa!)

Se ve similar. Pero si juegas con el balance de blancos en la primera imagen, puedes regresarlo a un punto casi neutral. Esto se debe a que el fuego, al ser una fuente de luz incandescente (caliente), emite un amplio espectro. Sucede que está centrado en amarillo en lugar de blanco como la luz del sol (que es otra fuente incandescente, ¡pero mucho más caliente!). Simplemente podemos cambiar los colores para obtener algo más parecido a la luz del día:

Ahora puedes distinguir la diferencia entre follaje, tonos de piel y mezclilla. La imagen de la farola, por otro lado, está iluminada con una fuente de luz fluorescente. Estas luces emiten picos de frecuencia muy estrechos, la luz no solo se centra en el naranja, ¡es solo naranja y ningún otro color! Si intenta cambiarlo para que el espectro esté centrado en blanco como hicimos con la imagen de la hoguera, terminamos con esto:

Que es efectivamente monocromático, incluso después de un aumento masivo de la saturación: los colores simplemente no están allí. Los colores aparentes en la parte superior e inferior son en realidad un defecto de la lente debido a la falta de información de color y exagerado por el aumento de saturación (+50 en Adobe Camera Raw).

Para completar, aquí hay una tabla de reproducción de colores de Gretag MacBeth tomada bajo la misma farola. El balance de blancos se estableció en ACR según el mosaico "gris":

Como puede ver, la imagen también podría ser monocromática. Ninguna cantidad de gelificación de la luz o ajuste del balance de blancos puede salvar la imagen. ¡La información de color simplemente no está presente! Si solo tiene espectros de línea, todo lo que obtendrá es la cantidad de esa frecuencia particular que refleja su sujeto. En términos técnicos, el color es una variable de valor vectorial, es decir, consta de varias coordenadas en el espacio de color. No puede registrar un punto en el espacio de color con un solo valor (al igual que no puede describir su punto en un mapa con un valor), que es lo que tiene cuando ilumina su escena con solo una longitud de onda de luz.

Esta es la razón por la cual las luces fluorescentes son malas, muchas de ellas emiten espectros muy estrechos (aunque más amplios que la luz de la calle promedio). En particular, a muchos les falta una parte de la parte roja del espectro, lo que da como resultado tonos de piel verdosos poco naturales.

No todas las luces fluorescentes son malas, aquí está el cuadro iluminado por las luces fluorescentes en mi casa que fueron elegidas específicamente por su amplio espectro (como se describe en el CRI (intento de reproducción cromática) número de 93 (la luz del sol es 100)):

No hay problemas de color aquí!

El problema con este tipo de fuentes de luz no es la temperatura del color , sino el espectro proporcionado por la luz.

Una cámara (o sus ojos) solo puede registrar los colores que se reflejan en los objetos de la escena (sin contar los objetos que tienen propiedades fluorescentes ). Si la luz que brilla sobre el objeto no contiene un color determinado, no puede rebotar hacia usted y, por lo tanto, el color del objeto no se puede registrar de la forma en que podría estar bajo la luz de espectro completo.

En su ejemplo específico de una luz de vapor de sodio, el espectro de color se ve así:

_{Imagen CC-BY-SA de Wikimedia Commons, autor Philips Lighting}

Puede ver que hay un pico de luz muy estrecho justo por debajo de los 600 nm, que es bastante amarillo. Todo lo que vea (o fotografíe) será en términos de cómo el objeto refleja la luz en esa banda estrecha. Entonces, su suposición es correcta: puede cambiar lo que se registra como gris/blanco neutro, pero su gráfico probablemente se verá bastante extraño e "inexacto". Y realmente no hay nada que puedas hacer al respecto además de traer otra iluminación.

Si su otra iluminación también es de espectro estrecho, eso mejorará la reproducción de los colores que agrega, bastante simple, excepto cuando se trata de iluminar todo en su escena de la manera que le gustaría que estuviera con cada color diferente. Y su balance de blancos deberá ser más un compromiso (probablemente elegiría algo que preservaría ambos tonos de color fuertes, en lugar de intentar neutralizarlos).

Se cubren más detalles en varias preguntas existentes:

¿La mejor temperatura de color de una bombilla fluorescente para fotografiar personas y entrevistas?

¿Qué ajustes de balance de blancos necesito para capturar el tono de una farola de color?

¿Cuándo debo usar la configuración manual del balance de blancos?