¿Cómo comparar cuantitativamente la precisión del color de 2 cámaras con la tabla de colores estándar?

Necesito comparar cuantitativamente la precisión de reproducción del color de 2 cámaras, en espacio RGB o espacio de laboratorio. En mi configuración, uso la misma fuente de iluminación estándar, la misma lente (misma distancia focal y misma apertura), uso el balance de blancos automático único para las 2 cámaras. Ninguna ganancia para ambas cámaras. Las imágenes de una tabla de colores de Macbeth son tomadas por estas 2 cámaras, luego los valores de color de cada parche de color se comparan con el valor real del terreno.

Pero mi pregunta es: el tiempo de exposición de cada cámara se ajusta para evitar la sobreexposición, por lo tanto, es diferente para dos cámaras. La intensidad de color de las imágenes de estas 2 cámaras depende del tiempo de exposición. Entonces, ¿cómo puedo comparar la diferencia de color?

¿Las cámaras son de los mismos fabricantes?
Sí, esas cámaras son de los mismos fabricantes. Tengo una lente que se puede montar en las cámaras y arreglé la apertura y la lente focal para las 2 cámaras. Ahora la única diferencia es el tiempo de exposición. No sé si todavía puedo comparar esas 2 cámaras si el tiempo de exposición es diferente.
¿Qué "fuente de iluminación estándar" está utilizando exactamente? Incluso los flashes de estudio de gama moderadamente alta tienen una variación de salida de color de un flash a otro.

Respuestas (4)

Si bien no creo que una pequeña diferencia en el tiempo de obturación sea un factor de influencia importante, sugiero configurar ambas cámaras de prueba con el mismo número f y velocidad de obturación, en modo manual. Si observa diferencias en los niveles de exposición, monte filtros de densidad neutra en la cámara que produzca la mayor exposición. Durante muchos años dirigí una operación que hacía películas de prueba para la industria del fotoacabado. Estos fueron súper precisos en cuanto al color y la densidad. Se utilizaron en todo el mundo para calibrar máquinas de impresión en color de acabado fotográfico de alta velocidad, por lo que tengo cierta experiencia en estos asuntos.

Utilice filtros ND para equilibrar la cámara con la mayor exposición a la otra. Le sugiero que use filtros de densidad neutra Kodak Wratten. Estos son de alta calidad y lo más neutral posible. Algunos deben estar disponibles en la web o puede obtener otros.
Los filtros ND están etiquetados en unidades de densidad. Estos parecen crípticos, sin embargo, los valores son exponentes de la notación logarítmica de base 10.

0,0 = No se utiliza ningún cambio de densidad para equilibrar un sistema manteniendo igual el número de filtros utilizados.

0,025 = 1/12 f-stop = 1,06X

0,05 = 1/6 de parada f = 1,12X

0,10 = 1/3 de parada f = 1,26X

0,15 = 1/2 f-stop = 1,41X

0,20 = 2/3 f-stop = 1,58X

0,30 = 1 parada f = 2,0X

Permítanme agregar: use un transformador de voltaje constante para alimentar el sistema de iluminación. El más mínimo cambio de voltaje afectará en gran medida la salida de color de su sistema de iluminación.

Estoy de acuerdo con esto para el cine. En digital, por otro lado, tiene tantas correcciones intermedias de software en el cuerpo que la configuración de exposición real no lo hace reproducible, a menos que ambas cámaras ejecuten el mismo firmware en el mismo procesador. Así que me limitaría a elegir imágenes que tengan el mismo nivel de blanco, de una serie de horquillado.

Hay un procedimiento estándar ISO algo seco para hacer este experimento al que puede hacer referencia. No se requieren exposiciones idénticas para la prueba.

ISO 17321-1 Caracterización del color de cámaras fotográficas digitales (DSC)

"Se seleccionarán ajustes de exposición fijos para proporcionar niveles de salida máximos entre el 50 % y el 90 % de la saturación"

La razón es que en el algoritmo de diferencia de color, tanto los valores de su verificador de color como los valores reales del suelo se normalizan mediante la exposición del parche de prueba blanco. No es necesario que sean iguales.

ingrese la descripción de la imagen aquí

No leí todo el algoritmo de diferencia de color, pero efectivamente en algún lugar normalizará los valores para que el valor triestímulo CIE Y del parche blanco sea 100, y todo lo demás es relativo a eso.

Sin embargo, es posible que le interese saber que la mayoría de los algoritmos de diferencia de color vienen con una métrica de error de color independiente de la luminancia, que solo mide las diferencias de croma. Estas métricas deberían funcionar incluso si los colores de origen tienen diferentes luminancias:

  • CIE 1994: ΔE*94 , que incluye Luminancia L*, y ΔC*94 , que omite L*.

  • CMC: ΔE CMC , que incluye Luminancia L , y ΔC CMC , que omite L . Ampliamente utilizado en la industria textil para combinar rollos de tela.

  • CIEDE2000: ΔE00 , que incluye Luminancia L*, y ΔC00 , que omite L*. Este es el estándar emergente, así como la métrica de diferencia de color más precisa. Su aceptación se ha visto frenada por la complejidad de su fórmula. Aunque es menos familiar que las otras ecuaciones, es la mejor opción a largo plazo.

Cualquiera que sea la métrica que elija, recuerde que dan números diferentes. Es importante ser coherente y especificar siempre qué medida está utilizando.

https://www.iso.org/standard/56537.html (pagado) http://www.gamutvision.com/docs/gamutvision_equations.html

Tal vez no ajuste nada en absoluto. Configure ambas cámaras en manual, use la misma configuración y la misma lente, si es posible.

Si compara, por ejemplo, la Canon 700D con la Canon 5D mark III, utilice un objetivo EF para ambos cuerpos. Si compara, por ejemplo, la Canon 700D con la Nikon D5300, intente utilizar un objetivo antiguo M42 con adaptadores para monturas Canon y Nikon.

Si tiene todos los ajustes de apertura, obturador e ISO en los mismos valores, debería tener imágenes similares. Cuando hay diferencias en la imagen RAW resultante, hay diferencias en la sensibilidad del sensor y el procesamiento en la cámara. Si todos los demás parámetros se mantienen iguales.

Con el mismo posprocesamiento, puede comparar directamente los resultados.

¿Quiere decir también mantener el mismo tiempo de exposición para las cámaras? En mi medición, quiero que las imágenes estén justo por debajo de la sobreexposición, así que ajusto el tiempo de exposición para lograrlo, luego el tiempo de exposición es diferente para 2 cámaras. Si uso el mismo tiempo de exposición para 2 cámaras, tal vez esté bien para una cámara, pero sobreexpuesto para la otra.
Sí, mantenga la misma velocidad de obturación, apertura e ISO. Entonces es la diferencia entre los dos. Estos valores serán intercambiables entre cámaras y fabricantes. La notación se desarrolló para describir la configuración; Con exposímetro (dispositivo dedicado) medirás la escena y según los resultados configurarás tu cámara. Cualquiera que sea la cámara, obtendrás la misma exposición.
ISO son iguales para ellos. Debido a que utilizo un tiempo de exposición diferente para 2 cámaras, por ejemplo, la mancha blanca en las imágenes resultantes tiene una intensidad diferente, esta intensidad contiene no solo la diferencia de reproducción del color, sino también el efecto de la exposición diferente. No se si entendí bien. Si es así, ¿qué puedo hacer para comparar las cámaras?
Miro las imágenes que tomé antes. Una cámara con un tiempo de exposición de 400 us tomará la imagen en la que la mancha blanca es [250,250,249], pero la otra cámara necesita un tiempo de exposición de 800 us para lograr un resultado similar. Si uso el mismo tiempo de exposición, una cámara está subexpuesta o una cámara está sobreexpuesta
¿Con la misma configuración? Iluminación, obturador, apertura, ISO (sensibilidad/ganancia) y modo manual... Algo falla en una de las cámaras...
@Crowley Podría ser algo tan simple como que la iluminación parpadea o el flash es inconsistente de un disparo a otro.
@MichaelClark Sí, al comparar dos tomas, la luz parpadeante o el flash inconsistente pueden causarlo. Pero leí los comentarios como un sesgo sistemático en la exposición. El parpadeo aleatorio debe despreciarse estadísticamente con obturadores más lentos y ambos al comparar conjuntos de tomas. Si OP establece que para la misma configuración, una toma está sobreexpuesta y debe superarse mediante un cambio exacto en la velocidad de obturación, se excluye la influencia aleatoria.

Suponiendo que compara archivos RAW, no tiene sentido comparar la reproducción de color sin formato en dos cámaras. Cada sensor tiene una respuesta diferente al color y la luz, y ninguno es perfectamente lineal. En la vida real (archivos JPG, software de edición de fotos), los valores RAW se ajustan a través de un perfil de calibración, que corrige las desviaciones de color del sensor, según curvas o tablas de búsqueda, para que coincidan con los colores reales. Ningún sensor (tanto en las cámaras como en la industria) está listo para funcionar tal cual, siempre hay que calibrarlo. (Divulgación completa: soy un metrólogo capacitado).

Suponiendo que compara archivos JPEG, nuevamente usar la misma configuración no tiene sentido (sensores diferentes, software integrado diferente, respuesta diferente). Por lo general, el valor L de la mancha blanca de una tabla de colores está entre 96 y 98. Simplemente haga un horquillado de exposición con ambas cámaras y conserve solo los archivos cuyas manchas blancas estén más cerca del valor esperado. En otras palabras, compare las imágenes que tienen el mismo nivel de blanco, por lo tanto, la misma exposición real.

PERO... lo que comparará NO será la precisión de color real de los sensores, sino la precisión de los perfiles de color utilizados para calibrar los sensores, dentro o fuera de la cámara. Entonces, nuevamente, no sé por qué necesitaría comparar la precisión del color de dos cámaras, pero me parece inútil ya que puede hacer sus propios perfiles (es solo software) y dado que los datos sin procesar del sensor siempre deben ajustarse de todos modos.

Algunas otras especificaciones pueden ser más relevantes para comparar, como el nivel de ruido en los canales RGB o la profundidad de color. Más detalles sobre DXO: https://www.dxomark.com/About/Sensor-scores/Use-Case-Scores

Las cámaras son del mismo fabricante. Y utilizo el mismo SDK para las 2 cámaras para generar imágenes PNG, por lo que el perfilado de RAW a PNG es el mismo para las dos. Solo quiero comparar, bajo la misma configuración, qué cámara puede generar una mejor reproducción del color. Pero ahora parece que no puedo mantener la misma velocidad de obturación para 2 cámaras, puedo mantener la configuración completamente igual para ellas.
El mismo fabricante no implica los mismos sensores, los mismos algoritmos de exposición y el mismo procesador. La configuración no importa, las diferentes cámaras pueden tener diferentes estrategias de software para administrar la exposición y el rango dinámico adecuados (exponer a la derecha del histograma o proteger los puntos destacados en su lugar). No sé qué SDK está usando, pero aún así... el perfilado no puede ser el mismo para las dos cámaras o no tiene ningún perfil, lo cual no es una situación de la vida real. ¿Por qué necesita realizar tal comparación?
¿Cómo comparar cuantitativamente la precisión del color de 2 cámaras con la tabla de colores estándar?
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