Si, brillo → rango dinámico... balance de blancos → ¿qué?

Diferentes cosas tienen diferentes niveles de brillo. Y con una cámara normal , cuando configuramos más exposición para mostrar detalles en las sombras, los detalles ya existentes desaparecen. Y viceversa: cuando exponemos las luces, perdemos los detalles de las sombras. Pero el ojo humano no tiene este lío; tiene la capacidad de captar casi todos los detalles: el ojo humano tiene un amplio rango dinámico.

El ojo humano también puede adaptarse a cualquier temperatura de color. Entonces, tiene un amplio ______. ¿Qué es el espacio en blanco?

Como en el caso del brillo, ¿existe un término para la temperatura de color?

Quiero decir, los ojos humanos tienen una capacidad invaluable para ver los detalles con niveles de brillo muy variados, y cuando una cámara se acerca a esa capacidad, decimos que la cámara tiene un amplio rango dinámico. Entonces, así, ¿existe un término para la capacidad de las cámaras para adaptarse a niveles de temperatura de color muy variables como lo hace el ojo humano?

Respuestas (3)

El fenómeno que describe se llama constancia del color y está habilitado en parte por la adaptación cromática del sistema de visión humana y en parte por algo que describiré usando el término científico cosas complicadas en nuestros cerebros . Eso puede sonar un poco simplista, pero en realidad es un tema complicado con libros completos que solo rascan la superficie y una importante investigación en curso .

El rango dinámico, es decir, lidiar con los extremos en el brillo, es abordado por varias cosas diferentes en el sistema de visión humana. Tus propios ojos se adaptan a diferentes niveles de luz de varias maneras, desde abrir y cerrar las pupilas hasta cambios en los niveles de sensibilidad. Y, a diferencia de la forma en que funciona el sensor de una cámara, este no es un cambio global, por lo que obtienes una imagen residual cuando miras una luz brillante y luego miras hacia otro lado. Pero, hay un segundo componente: nuevamente, cosas complicadas del cerebro . En lugar de una vista similar a la de una cámara, su cerebro en realidad construye un modelo mental del mundo a lo largo del tiempo, y esto incluye memoria/percepción de diferentes brillos. El rango dinámico de nuestro modelo es muchas veces mayor que el que el ojo mismo puede procesar.

Este proceso funciona tan bien que las personas no se dan cuenta de las diferencias en el brillo que experimentamos todos los días, lo que lleva a preguntas como ¿Por qué mi cámara mide las escenas interiores más oscuras de lo que esperaba, obligándome a usar un ISO alto? — va en contra de todo instinto aceptar que la luz del sol es 500 veces más brillante que un interior "brillante" típico.

Cuando se trata de la constancia del color, la adaptación cromática explica parte de la situación. Pero también es importante darse cuenta de que su cerebro está trabajando duro tratando de hacer que todo encaje en un modelo constante del mundo, y eso incluye tratar con diferentes iluminantes: fuentes de luz con diferentes propiedades como la temperatura del color. Su cerebro usa múltiples señales para hacer esto y, a pesar de toda la investigación que anoté, no estamos realmente seguros de cómo funciona exactamente. Implica nuestra percepción de la fuente de luz, nuestra percepción del fondo y el entorno, colores de memoria, y quizás otros factores. Sin importar cómo suceda, significa que cuando estás en una habitación interior con lámparas incandescentes y la luz del sol a través de una ventana, tu cerebro cubre la diferencia en la temperatura del color de una manera que no lo hace una grabación fija de la escena.

Las cámaras actuales simplemente realizan una corrección global del balance de blancos basada en la estimación automática o manual del iluminante. Esto puede funcionar muy bien cuando solo hay una fuente de luz, pero de lo contrario a menudo es un desastre. Hasta donde yo sé, ninguna cámara realmente intenta hacer otra cosa, por lo que, cuando es posible, los fotógrafos simplemente trabajan para hacer que las fuentes de luz coincidan; consulte, por ejemplo , ¿Cómo uso geles para que mi flash coincida con el color de la luz ambiental? .

Es posible que los avances en la visión por computadora vuelvan a la fotografía; como dije, hay mucha investigación activa. Mientras tanto, no puede comprar una cámara que sea diferente de cualquier otra, en lo que respecta a múltiples fuentes de luz. Si se encuentra en esa situación, si no puede cambiar la luz, lo mejor que puede hacer es disparar en RAW, hacer varias versiones, cada una ajustada a neutral para las diversas fuentes, y luego combinarlas manualmente (por ejemplo, usando varias capas). y borrar parcialmente para obtener una apariencia uniforme en general). Esto puede ser mucho trabajo, lo que nos lleva de nuevo a considerar si podemos gelificar o filtrar la luz después de todo.

El sistema de visión humana es increíble, pero tiene límites. La curva de Kruithof describe el rango dentro del cual la mayoría de las personas reportan una constancia de color "agradable". Tenga en cuenta que esto está relacionado con el brillo, con más tolerancia para las fuentes de luz tenue cálidas (K baja) y más tolerancia para las fuentes brillantes frías (K alta).

imagen de dominio público

Esto es útil para tener en cuenta al componer fotografías, ya que preservar (o crear) un tinte azul o naranja/rojo en lugar de equilibrar el blanco a neutral envía un mensaje de que el entorno que se está fotografiando está fuera del rango normal para el brillo aparente (quizás iluminado por velas o una fogata).

¿Por qué no hay resultados más relevantes cuando busco en Google "cámaras de alta constancia de color"?
@ user152435 Traté de explicar esto en el párrafo que escribí sobre alto rango dinámico. Obtener el balance de blancos correcto es más análogo a la exposición correcta (o al menos neutral) que al rango dinámico. ¿Puedes explicar el problema que estás tratando de resolver aquí? ¿Cómo sería una "cámara de alta constancia de color"?
"¿Cómo sería una 'cámara de alta constancia de color'?" .. Hmm, .. ¿Una cámara que tiene una alta constancia de color ..?
Que yo sepa, casi todas las cámaras del mercado tienen la capacidad de corregir el balance de blancos con un rango mayor que el de la visión humana, como se muestra en el gráfico anterior. ¿Está buscando una cámara con la capacidad de corregir múltiples iluminantes diferentes en la misma escena ?
¿Está buscando una cámara con la capacidad de corregir múltiples iluminantes diferentes en la misma escena? ---Sí... Oye, pero... ¿ iluminadores ? ¿Los iluminantes no significan niveles de brillo?
"Iluminantes" significa "fuentes de luz con una definición precisa". En cualquier caso, veo a lo que te refieres ahora y agregaré más sobre esto más adelante cuando tenga la oportunidad.
Si una cámara se adapta a una luz azulada, ¿eso generalmente hará que los sensores azules sean menos sensibles en relación con los verdes (para que puedan aceptar más luz antes de saturarse), o el límite superior de los sensores siempre corresponderá a una cierta mezcla fija? de los niveles físicos de rojo, verde y azul, independientemente de lo que informe el sensor de balance de blancos?
@supercat Con sensores que usan una máscara Bayer, todos los pozos de píxeles son sensibles hasta la misma cantidad de fotones, independientemente del filtro de color que esté sobre ese pozo de píxeles. Tenga en cuenta que un rango de longitudes de onda atravesará cada uno de los filtros de colores. Recuerde también que toda la luz registrada en cada píxel es monocromática: las diversas longitudes de onda que atraviesan cada filtro se registran como brillo y nada más. No hay información de color hasta que se comparan y demuestran los valores de los diversos pozos de píxeles, que es lo primero que se aplica cualquier sesgo de color.
@supercat A diferencia de nuestros ojos, el ajuste se realiza completamente en el posprocesamiento, por lo que si se dispara en RAW, no hay ningún efecto dañino. El WB elegido puede afectar la exposición, pero hice un experimento e incluso en una situación extrema artificial, ese efecto fue solo alrededor de un tercio de una parada. No me preocuparía demasiado por eso en la mayoría de los casos. Consulte photo.stackexchange.com/a/18017/1943 y las preguntas y respuestas adicionales vinculadas desde ese para obtener más información.
@MichaelClark: Si uno estuviera fotografiando en un lugar donde el balance de blancos estuviera muy sesgado, pensaría que se obtendría una calidad de imagen óptima midiendo el rojo, el verde y el azul por separado. De lo contrario, las cámaras normalmente ajustarán el balance aumentando los canales inferiores, en lugar de viceversa, de modo que, por ejemplo, en una habitación anaranjada, la luz que estaba casi saturada cada tres sensores podría, después de la corrección, tener valores r/g/b de 254 /300/350 [¿qué software podría luego recortarse a 254/255/255]?
Cuando se dispara en lugares donde el balance de blancos está muy sesgado, se debe exponer para evitar que se arruine el canal más brillante y tomar lo que se pueda obtener de los otros dos, incluso si eso será muy débil. Los algoritmos de medición varían mucho de un fabricante a otro e incluso de un modelo de cámara a otro. Normalmente, en tal situación, el mejor método es utilizar la exposición manual y un histograma RGB. Ajuste hasta que el histograma muestre el canal más brillante cerca de la saturación o en la saturación, lo que permite aproximadamente 1 parada de espacio libre si se dispara en bruto. Ver foto.stackexchange.com/a/73479/15871
He hecho una edición significativa para abordar los comentarios... ¡Se agradecen más comentarios!

Nuestros ojos tienen una amplia gama de adaptación de color (cromática) .

Vemos usando una combinación de nuestros ojos y nuestro cerebro. En cuanto a la adaptación del color, este fenómeno opera en ambos ojos de forma independiente. Debido a esto, hay una manera espléndida en la que puedes demostrar tu increíble capacidad de adaptación.

Bonito, por favor, ¡prueba este experimento!

Coloque un filtro de color fuerte sobre un solo ojo. Esto puede ser de color rojo intenso o amarillo intenso, etc. ¿Qué, sin filtros? Use envoltorios de celofán para dulces de colores. Colocas el filtro sobre un solo ojo y miras alrededor con ambos ojos abiertos. Después de unos minutos, retire el filtro y mire a su alrededor, cubriendo un ojo con la mano. Ahora cambie los ojos cubiertos. Haz este cambio varias veces. Será testigo de primera mano de la capacidad del ojo/cerebro para adaptarse a las condiciones. Mientras miraba a través del filtro rojo, el ojo/cerebro interpretó esto como una situación anormal. El ojo/cerebro rechazó la sensibilidad roja del ojo filtrado. El otro ojo sin filtrar no se alteró. Al mirar a su alrededor, seguramente notará que el ojo que alguna vez se filtró ve el mundo con un matiz cian (azul + verde). El cian es el complemento del rojo (opuesto). Pruebe esto con muchos filtros de color diferentes. Se sorprenderá de cómo nuestro ojo/cerebro intenta normalizar nuestra visión del color. Este es el balance de blancos que deseamos en nuestras cámaras.

Además: el rango dinámico del ojo humano es muy amplio. Un truco que usa el ojo/cerebro es ajustar el ISO del ojo para una mejor visión nocturna. Los marineros se ponían un parche en un ojo durante una hora antes de salir a cubierta por la noche. Esta es la razón por la que a menudo se representa a los piratas con un parche en el ojo. En condiciones de oscuridad, el ojo/cerebro baña la retina con una proteína púrpura llamada púrpura visible (rodopsina). Esto estimula los bastones y conos, lo que aumenta nuestra capacidad de ver en condiciones de poca luz. El tinte se blanquea en segundos bajo condiciones de luz brillante.