Comment la couleur de l'éclairage ambiant affecte-t-elle le rendu des couleurs?

Comment la couleur de l'éclairage ambiant affecte-t-elle le rendu des couleurs?

Par exemple:

Si je me tiens sous un réverbère à vapeur de sodium (orange) et que j'étalonne la balance des blancs de mon appareil photo, quel effet cela aurait-il si je prenais une photo d'un tableau de test des couleurs? Vraisemblablement, le blanc restera toujours aussi blanc en raison de l'étalonnage de la balance des blancs, mais comment les autres couleurs seront-elles rendues?

En quoi le résultat différerait-il sous un éclairage coloré primaire et secondaire, par exemple une lumière rouge ou jaune?

Merci.

mattdm a tout pour plaire - ce n'est pas la température de couleur qui compte, c'est la largeur du spectre. Voici quelques exemples qui illustrent bien la différence.

Voici une image que j'ai prise il y a quelque temps lors d'un feu de joie. Directement de la caméra, sans la balance des blancs, il semble massivement orange:

Et voici une image prise tout à l'heure sous des lampadaires à vapeur de sodium (j'ai passé un certain temps à chercher une image que j'avais prise sous des lampadaires, qui est très peu nombreuse jusqu'à ce que je réalise que je devais juste sortir de ma porte d'entrée!)

Ressemble similaire. Mais si vous jouez avec la balance des blancs dans la première image, vous pouvez la ramener dans un endroit proche du neutre. En effet, le feu étant une source lumineuse incandescente (chaude), il émet un large spectre. Il se trouve qu'il est centré sur le jaune plutôt que sur le blanc comme la lumière du soleil (qui est une autre source incandescente, mais beaucoup plus chaude!). Nous pouvons simplement changer les couleurs pour obtenir quelque chose de plus similaire à la lumière du jour:

Vous pouvez maintenant faire la différence entre le feuillage, les teintes et le denim. En revanche, l'image du réverbère est éclairée par une source lumineuse fluorescente. Ces lumières émettent des pointes de fréquence très étroites, la lumière n'est pas seulement centrée sur l'orange, c'est l'orange seule et pas d'autre couleur! Si vous essayez de le déplacer pour que le spectre soit centré sur le blanc comme nous l'avons fait avec l'image du feu de joie, nous nous retrouvons avec ceci:

Ce qui est effectivement monochrome, même après une augmentation massive de la saturation - les couleurs ne sont tout simplement pas là. Les couleurs apparentes en haut et en bas sont en fait un défaut d'objectif qui a été mis en évidence en raison du manque d'informations sur les couleurs et exagéré par l'augmentation de la saturation (+50 dans Adobe Camera Raw).

Pour être complet, voici un tableau de rendu des couleurs Gretag MacBeth tourné sous le même lampadaire. La balance des blancs a été définie dans ACR sur la base du carreau "gris":

Comme vous pouvez le voir, l'image peut aussi être monochrome. Aucune quantité de gélification de la lumière ou de réglage de la balance des blancs ne peut enregistrer l'image. Les informations de couleur ne sont tout simplement pas présentes! Si vous n'avez que des spectres de ligne, tout ce que vous obtiendrez en retour est la quantité de cette fréquence particulière que votre sujet reflète. Devenant technique, la couleur est une variable à valeur vectorielle, c'est-à-dire qu'elle consiste en plusieurs coordonnées dans l'espace colorimétrique. Vous ne pouvez pas enregistrer un point dans l'espace colorimétrique avec une seule valeur (tout comme vous ne pouvez pas décrire votre point sur une carte avec une seule valeur), ce que vous avez lorsque vous éclairez votre scène avec une seule longueur d'onde de lumière.

C'est pourquoi les lampes fluorescentes sont mauvaises, beaucoup d'entre elles émettent des spectres très étroits (bien que plus larges que votre lampadaire moyen). En particulier, beaucoup manquent d'une partie de la partie rouge du spectre, ce qui donne des teintes verdâtres non naturelles.

Toutes les lampes fluorescentes ne sont pas mauvaises, voici le tableau éclairé par les lampes fluorescentes dans ma maison qui ont été spécifiquement choisies pour leur large spectre (comme décrit par le nombre CRI (intention de rendu des couleurs) de 93 (la lumière du soleil est de 100)):

Aucun problème de couleur ici!

Le problème avec ces sortes de sources de lumière n'est pas la température de couleur , mais plutôt le spectre fourni par la lumière.

Une caméra (ou vos yeux) ne peut enregistrer que les couleurs réfléchies par les objets de la scène (sans compter les objets qui ont des propriétés fluorescentes ). Si la lumière qui brille sur l'objet ne contient pas une certaine couleur, elle ne peut pas rebondir sur vous et, par conséquent, la couleur de l'objet ne peut pas être enregistrée de la même manière qu'elle pourrait être sous une lumière à spectre complet.

Dans votre exemple spécifique de lumière à vapeur de sodium, le spectre de couleurs ressemble à ceci:

_{Image CC-BY-SA de Wikimedia Commons, auteur Philips Lighting}

Vous pouvez voir qu'il y a un pic de lumière très étroit juste à côté de 600 nm, ce qui est assez jaune. Tout ce que vous voyez (ou photographie) sera en termes de la façon dont l'objet réfléchit la lumière dans cette bande étroite. Votre hypothèse est donc correcte - vous pouvez déplacer ce qui est enregistré en gris / blanc neutre, mais votre graphique sera probablement assez étrange et "inexact". Et vous ne pouvez vraiment rien y faire à part apporter d'autres éclairages.

Si votre autre éclairage est également à spectre étroit, cela améliorera le rendu des couleurs qu'il ajoute - assez simple, sauf quand il s'agit de tout éclairer de votre scène comme vous le souhaitez avec chaque couleur différente. Et votre balance des blancs devra être davantage un compromis (vous choisiriez probablement quelque chose qui préserverait les deux dominantes de couleurs fortes, plutôt que d'essayer de les neutraliser).

Plus de détails sont couverts dans plusieurs questions existantes:

Meilleure température de couleur de l'ampoule fluorescente pour photographier des personnes et des interviews?

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