Quelles sont les valeurs RVB qui représentent correctement une surface blanche de 5800 K sur un moniteur calibré de 6500 K?

13

Prenons un moniteur de haute qualité calibré aux paramètres standard: 6500 K, 2,2 gamma, 120 cd / m ^ 2. L'étalonnage est réalisé avec un capteur matériel LaCie + son logiciel, et il est assez précis.

J'ai l'intention de prendre une photo du Soleil à travers un télescope, en utilisant un filtre solaire sûr et dédié (film solaire Baader à ouverture complète pour télescopes). La température du soleil est de 5800 K. Le filtre est "blanc", assez décent en fait, mais je suis sûr que son spectre n'est pas 100% plat - rigoureusement, il ne peut pas l'être. En outre, la caméra peut capturer une partie de l'infrarouge, etc., et altérer davantage la couleur de la surface solaire.

Je veux traiter l'image résultante de sorte que, sur le moniteur calibré 6500 K, la couleur du soleil soit représentée aussi près que possible de l'original. Je m'attends à ce que le résultat ressemble à un blanc crème doux.

Fondamentalement, cela revient à représenter un 5800 K "blanc" sur un moniteur 6500 K. Comment je fais ça?

Je pourrais charger l'image et modifier les paramètres de teinte (balance des blancs) dans le logiciel jusqu'à ce que les triades RVB sur le disque solaire tombent dans la plage requise, mais je ne sais pas quelle est cette plage. On dirait qu'il devrait y avoir une formule quelque part ("étant donné T1 la température du moniteur, alors T2 blanc est représenté lorsque xR + yG = zB" ou quelque chose comme ça, je fais juste des trucs).

Une autre approche: ce serait bien s'il y avait une application qui pouvait simplement générer du "blanc" à n'importe quelle température, étant donné que le moniteur est calibré à une certaine température de couleur. Ensuite, j'ai pu comparer le blanc généré avec l'image du soleil et faire des ajustements. Mais je connais maintenant une telle application.

Aucune suggestion?

Je fais la plupart de mon traitement de fichiers bruts dans Lightroom, je peux utiliser GIMP pour des astuces de canal de couleur supplémentaires. Je ne suis pas un expert en photographie, évidemment, mais je peux suivre les instructions. :)

Merci!

Florin Andrei
la source

Réponses:

10

La réponse est: sRGB = (255, 241, 234).

Les détails du calcul:

J'ai calculé le spectre d'un corps noir à 5800 K en utilisant la formule de Planck, puis multiplié par les fonctions de correspondance des couleurs CIE de l'observateur standard à 2 degrés et intégré sur les longueurs d'onde pour obtenir la couleur (X, Y, Z). J'ai ensuite divisé par X + Y + Z pour obtenir la chromaticité:

(x, y) = (0.3260, 0.3354)

multiplier (x, y, 1-xy) par la matrice XYZ en sRGB et diviser par la plus grande composante (R) donne:

(R, G, B) = (1, 0.8794, 0.8267)

J'ai ensuite codé gamma, multiplié par 255 et arrondi à l'entier le plus proche et j'ai obtenu:

(R’, G’, B’) = (255, 241, 234)

Mise en garde : Ma réponse est dans l'espace colorimétrique sRGB, qui est presque, mais pas tout à fait 6500 K avec 2,2 gamma. BTW, "6500 K avec 2,2 gamma" n'est pas une spécification d'espace colorimétrique: vous avez également besoin des chromaticités des primaires pour obtenir un espace colorimétrique entièrement spécifié.

Edgar Bonet
la source
Whoa! La mâchoire tomba au sol. C'est exactement ce que je demandais. Merci! BTW, à (255, 241, 234) Je pense que cela ressemblerait à du blanc avec une légère teinte dorée, ce qui est logique.
Florin Andrei
1
Ceci est une excellente réponse. J'ai trois questions:
kdbanman
" intégré sur les longueurs d'onde pour obtenir la couleur (X, Y, Z). J'ai ensuite divisé par X + Y + Z pour obtenir la chromaticité: " Comment êtes-vous passé d'un vecteur 3 à un vecteur 2 par division scalaire? (Où est allé Z?)
kdbanman
" J'ai ensuite codé gamma " Est-ce à dire que vous avez élevé R, G et B au pouvoir gamma, comme [ceci]? Quelle valeur gammaavez-vous utilisée? Il semble y avoir de nombreuses options.
kdbanman
@kdbanman: Non, je veux dire que j'ai transformé les valeurs RVB linéaires en représentation non linéaire sRGB, selon les équations (1.2) du document que vous avez référencé. Ceci est proche, mais pas exactement, d'une loi de puissance avec l'exposant 1 / 2.2.
Edgar Bonet du
2

Cherchez-vous à changer la couleur du soleil dans vos photographies, ou à représenter simplement la couleur qui est là avec précision? Les deux sont des tâches très différentes. Le premier nécessiterait probablement beaucoup de travail, et je ne suis pas sûr que ce serait exact. Ce dernier est en fait déjà pris en charge pour vous avec les profils ICM et ICC.

Il convient également de noter que le «blanc» est une chose hautement subjective. Le "blanc" de votre moniteur serait, techniquement, trop bleu pour un "vrai blanc", étant donné que les modèles 6500k sont la lumière du jour, pas la lumière du soleil. Le blanc du soleil tel qu'il est imagé directement, sans interférence d'une atmosphère ou de toute filtration, est probablement plus précisément modélisé à 5785 K dans la photosphère sur une base normalisée, mais il peut osciller entre environ 4000 K et 6000 K selon l'emplacement et temps (les taches solaires ont tendance à être plus fraîches). Il y a aussi la chromosphère, au-dessus de la photosphère, qui varie d'environ 6000 K à des dizaines de milliers de degrés Kelvin jusqu'à ce que vous atteigniez la Corona, qui atteint des millions de degrés. Lorsque vous imaginez le soleil sans filtre, la seule fois où vous photographiez réellement la photosphère serait à travers des taches solaires, sinon le point blanc du soleil peut fluctuer énormément sur sa surface. Avec un filtre, votre point blanc ultime sera affecté par sa conception et les longueurs d'onde qu'il est réellement conçu pour traverser, donc encore une foisle point blanc exact va probablement être une chose difficile au départ. Un blanc neutre et vrai pour l'œil humain est probablement dans le domaine de 5500 K, mais cela change en fait selon que vous observez un émetteur ou un réflecteur.


La gestion des couleurs de l'image, ou ICM, est un système conçu pour gérer la conversion correcte et précise des informations de couleur à partir d'un espace colorimétrique (par exemple, les fichiers RAW de votre appareil photo) à travers l'espace colorimétrique de votre logiciel d'édition (disons, Photoshop, avec est la norme D50), à l'espace colorimétrique d'un périphérique de sortie (par exemple, un écran d'ordinateur). Vous ne devriez en fait pas avoir à faire quoi que ce soit de spécifique à un faible niveau pour atteindre la balance des couleurs correcte, en supposant que votre écran est bien calibré correctement. Tant que vous faites confiance à la précision de votre appareil d'imagerie et à la précision de votre écran, si vous utilisez un logiciel entièrement géré par les couleurs comme Photoshop, vous ne devriez pas avoir à vous soucier de modifier manuellement la couleur de vos photos à un pixel. niveau. Adobe Camera Raw et Lightroom incluent tous deux un outil de réglage de la température de couleur (ainsi qu'un outil de teinte,pour votre état d'étalonnage .

Enfin, sachez que la balance des couleurs de vos photos ne sera précise que si vous souhaitez qu'elles soient sur votre propre système. L'utilisateur moyen ne calibre pas ses écrans, et en tant que tel, la représentation peut varier considérablement. De nombreux écrans calibrés atteignent un point blanc de 6500 K, mais de nombreux photographes calibrent à 5000 K pour correspondre à Photoshop et faire en sorte que les impressions en fibres naturelles soient représentées plus précisément à l'écran. Personnellement, je considérerais qu'un calibrage d'écran à 5500 K serait plus "équilibré en point blanc" que 6500 K (ce qui est définitivement plus bleu). Si vous voulez autant de précision que possible, je dirais que calibrer votre écran à 5785 K, et ajuster la balance des blancs de votre photo pour correspondre, produirait le blanc le plus naturel possible, au moins par rapport au soleil.


Soit dit en passant, si vous voulez vraiment gérer vous-même la conversion du point blanc directement sur chaque pixel de vos images, alors vous devriez examiner le travail effectué par la CIE . Ils travaillent sur l'éclairage, les illuminants, la théorie des couleurs, la conversion des couleurs, la modélisation des couleurs et la définition de l'espace colorimétrique depuis le début du milieu du 20e siècle (1913). Le L ab * espace colorimétrique (Lab) pour faire court, est le modèle par excellence de la perception humaine de la lumière et de la couleur. C'est le nœud de la conversion et de la transformation de l'espace colorimétrique. XYZ est un espace de modélisation critique qui est utilisé comme étape intermédiaire lors de la conversion de RVB en laboratoire, puis de retour de Lab dans un autre espace colorimétrique (qui peut également être RVB mais simplement avec un point blanc différent.) Vous pouvez trouver tout à fait un peu d'informations sur Wikipedia sur CIE, Lab, XYZ, etc .:

jrista
la source
Évidemment, beaucoup de choses auxquelles je n'ai pas pensé, merci pour toutes les informations, je vais devoir le chercher lentement. Disons que le but est le suivant: photographier un corps noir brillant à la température T2, avec de légères erreurs de couleur dues à la caméra, au filtrage, etc. Affichez-le sur un écran calibré à T1. Maintenant, le défi consiste à ajuster la teinte (proportions RVB relatives) de l'image de sorte que, sur un écran avec ce calibrage particulier, la surface soit aussi proche que possible de la teinte d'origine de T2. Je veux faire le réglage en modifiant réellement le fichier, pas en décalant les paramètres du moniteur.
Florin Andrei
Vous ne pourriez vraiment faire cela, faire correspondre la teinte d'origine (qui devrait être appelée chromaticité lorsque vous discutez des espaces colorimétriques et des transformations, comme c'est ce que c'est dans Lab), vous aurez besoin de savoir soit de savoir exactement ce que T2 "est" pour commencez par (ce qui ne peut être fait qu'avec une mesure directe), ou connaissez exactement l'erreur de chaque composant de votre appareil d'imagerie (par exemple, le filtre infrarouge du capteur, le CFA, le filtre solaire, les erreurs de quantification introduites lors de la conversion A / N, les écarts de dématriçage, etc.) Aucun de ceux-ci n'est de petite commande.
jrista
Si vous souhaitez mesurer avec précision T2, vous devrez d'abord définir vos limites de précision. Voulez-vous qu'il soit exact à 99,9%? Vous auriez probablement besoin de mesurer depuis l'espace. Voulez-vous qu'elle soit exacte telle qu'elle est mesurée dans notre atmosphère? Vous pourriez probablement le faire avec un appareil autonome approprié. Voici le hic, cependant ... même si vous mesurez T2 indépendamment, il y aura également des erreurs similaires de précision et d'exactitude dans ces appareils. Vous devrez tenir compte de ces erreurs d'une manière ou d'une autre, ce qui signifie les connaître, ce qui vous ramène à corriger directement la caméra.
jrista
Je suis curieux de savoir quel niveau de précision vous avez vraiment besoin. Normaliser le calibrage de votre écran avec le point blanc que vous supposez pour la photosphère devrait produire un joli blanc de base. Vous devriez être en mesure de discerner visuellement suffisamment d'erreurs pour pouvoir corriger manuellement toute anomalie. Il ne sera pas précis à 99,999%, probablement même pas à 99%, mais sa vision humaine très douteuse pourrait détecter l'écart sans quelque chose à comparer, comme un échantillon de couleur d'exactement 5785 K intégré dans le coin de la photo ou quelque chose comme ca. Si vous avez besoin d'une précision de 99% +, eh bien ...
jrista
1
Si l'approximation est correcte, alors je ferais juste confiance à ce que votre matériel soit suffisamment calibré, et laisserais le logiciel faire la plupart du travail. Chargez vos photos dans un éditeur RAW (elles devraient vraiment être RAW ... Les ajustements WB ne fonctionnent pas bien sur les images qui sont déjà démosaisées en pixels RVB), et réglez la balance des blancs à 5785 K ou environ là-bas. Cela devrait régler le blanc sur la photo exactement à la température normative de la photosphère du soleil. En raison du point blanc décalé du point blanc de votre écran à 6500k, ce blanc peut sembler un peu éteint. Vous pouvez ajuster de 715 K pour compenser.
jrista