¿Por qué el rango del balance de blancos manual es tan limitado en la parte superior e inferior?

Estoy aprendiendo sobre el balance de blancos y todo lo relacionado con él.

La configuración mínima para el balance de blancos en Lightroom está limitada a 2000 K (por ejemplo, la luz de la vela puede ser de alrededor de 1600 K). Recuerdo una vez que tuve un problema; era una escena nocturna al aire libre con luces de la calle de color muy rojo, y en ese caso tuve que llevar mi balance de blancos al valor mínimo (en Lightroom) de 2000K, y aun así fue un poco insuficiente.

La pregunta: ¿cómo eligen los desarrolladores de cámaras, convertidores sin procesar, etc., el valor mínimo y máximo para el control deslizante de balance de blancos? ¿Hay alguna ciencia detrás de esto?

Tenga en cuenta que la temperatura del color es solo un eje de toda la rueda de color del balance de blancos . Además de los ajustes a lo largo del eje de temperatura de color, también hay un ajuste a lo largo del eje verde←→magenta que es aproximadamente perpendicular a la temperatura de color azul←→ámbar .

Respuestas (2)

El color digital funciona separando la luz en tres canales: rojo, verde y azul. Esto imita aproximadamente la forma en que el sistema de visión humana crea la percepción del color. Nuestro sistema de visión compensa inherentemente las fuentes de luz de diferentes colores utilizando señales ambientales, pero cuando observa una fotografía digital o impresa, esas señales no están allí, por lo que vemos un matiz de color.

El "balance de blancos" compensa esto aumentando o disminuyendo los valores en algunos de los canales para imitar el efecto de una fuente de luz más neutral. Por ejemplo, si la escena en realidad es muy azul, en la imagen renderizada, se suprime el azul y se aumentan el rojo y el verde (que juntos forman amarillo/naranja).

En los extremos de la escala, la luz registrada será casi toda en un canal, en su caso, toda roja. Simplemente no habrá muchos datos azules o verdes disponibles. Empujar eso hacia arriba para normalizar el balance de blancos, en el mejor de los casos, agregará una gran cantidad de ruido. (Eso es lo que sucede cuando amplificas una pequeña cantidad de señal).

El límite preciso de una aplicación o cámara determinada probablemente sea algo arbitrario, pero hay una buena razón para un límite, y el rango disponible generalmente representa el rango de ajuste razonable.

En casos como este, si no puede aceptar el tono de color, a menudo es mejor convertirlo a blanco y negro.

¿Puedo sugerirle que también señale que el balance de blancos es un ajuste de 360° del cual la temperatura de color es solo un eje?
@MichaelClark Sí, agregaré algo al respecto. Supongo que realmente sería más útil para photo.stackexchange.com/questions/60103/… tener mejores respuestas.
El mayor problema con esa pregunta es que el cuerpo de la pregunta se pierde en la maleza con respecto a "¿cuál es la diferencia entre la forma en que nuestros ojos / cerebros y nuestras cámaras perciben el color?" de la pregunta central de "qué es el balance de blancos".
@MichaelClark Oh, también: photo.stackexchange.com/questions/3037/…
La respuesta de jrista a esa pregunta es un buen comienzo. Los otros parecen totalmente ajenos a que el balance de color/balance de blancos incluye algo más allá del eje de temperatura de color único.

La pregunta: ¿cómo eligen los desarrolladores de cámaras, convertidores sin procesar, etc., el valor mínimo y máximo para el control deslizante de balance de blancos? ¿Hay alguna ciencia detrás de esto?

La temperatura de color en el selector de balance de blancos se basa en la física, la llamada radiación de cuerpo negro . La radiación de cuerpo negro da el espectro de radiación electromagnética (en este caso, luz visible) que un cuerpo negro a una temperatura dada emite a su entorno. Es por eso que usa una unidad de temperatura, Kelvin. Imagine un trozo de hierro que se calienta al fuego: primero es negro, luego rojo oscuro, luego naranja, amarillo, y así sucesivamente.

Usando el espectro teórico, podemos mapear una temperatura, digamos, 2000 K, a un color. Desde una perspectiva física, los límites inferior y superior de la temperatura de color son alrededor de 1000 y 20000 K, lo que marca los límites de la luz visible.

En el software de edición de fotos, elegir el balance de blancos solo significa que queremos elegir el punto de referencia contra el cual se definen todos los colores. La temperatura del color es un buen punto de partida, ya que la mayoría de las fuentes de luz son de hecho (aproximadamente) cuerpos negros que irradian luz (por ejemplo, bombillas de tungsteno y el sol).

Como han señalado otros, la temperatura solo define un eje en el espacio de color bidimensional, que va del rojo al azul. Además, la mayoría de los programas de edición tienen otra variable que es perpendicular (es decir, independiente) de la temperatura del color para ajustar aún más el balance de blancos. Este eje a menudo se llama matiz , mapeando de colores púrpura a verde. Tenga en cuenta que, si bien la temperatura del color está bien definida, la variable de matiz no lo está y puede diferir mucho entre software.

Todas las cámaras han sido calibradas para reproducir colores realistas, es decir, para reproducir los colores tal y como los ve el ojo humano. Esto se basa en amplias mediciones de la visión humana del color. Los espacios de color empíricos, como los espacios de color CIE 1931 RGB y CIE 1931 XYZ, mapean todos los colores posibles que son visibles para el ojo humano. Las cámaras se han calibrado para reproducir colores en estos espacios de color con la mayor precisión posible, dadas las limitaciones de la tecnología (ninguna cámara ni pantalla puede reproducir todos los colores visibles).

Esto significa que si configura el balance de blancos en su cámara a 5780 K, debería obtener colores realistas tal como aparecen bajo la luz solar directa. Lo mismo es cierto para su software de posprocesamiento. Sin embargo, nunca se sabe qué tan bien el fabricante ha calibrado la cámara o el software. En mi experiencia, especialmente el software de edición de fotos puede ser un poco impreciso en su definición del balance de blancos. Los fabricantes de cámaras pueden limitar su rango de temperatura de color a lo que creen que sus productos pueden reproducir razonablemente.

Referencias de Wikipedia: