Beziehung zwischen Farbtemperatur und Magenta-Grün-Blau-Amber-Weißabgleichskorrekturen?

Farbton ist die Grün-Magenta-Achse, Temperatur ist die Blau-Gelb-Achse.

Die Einstellung einer niedrigeren Farbtemperatur (wie in: weniger Kelvin) führt zu einem blauen Bild, während die Einstellung einer höheren Temperatur die Bernsteintöne verstärkt. Wenn Sie einen negativen Farbton einstellen, wird das Bild grünlich, während ein positiver Farbton ein Magenta-ähnliches Bild erzeugt.

Ich kann zwei Beispiele anführen, um das zu beweisen: einen Blick auf die Weißabgleich-Schieberegler von Lightroom und eine Bildschirmaufnahme eines praktischen Experiments.

Die Slider von Lightroom zeigen – als Beispiel für fast alle mir bekannten RAW-Editoren – die geschätzte Auswirkung ihrer Bewegung:

Bewegen Sie den Temp-Schieberegler nach links und es wird bläulich, bewegen Sie den Tint-Schieberegler nach rechts und es wird magentafarben usw.pp. Beachten Sie, dass die gelbe Tönung nicht so genau ist: Sie sollte eigentlich in Bernstein gefärbt sein.

Zur Visualisierung des Effekts habe ich eine Bildschirmaufnahme gemacht, während ich die beiden Schieberegler in Capture One angepasst habe. Obwohl die Farben ziemlich blockig sind, visualisiert das GIF, was was ist.

Der -Schieberegler von Capture One Kelvinfunktioniert genauso wie der von Lightroom Tempund Tint... nun, er ist derselbe wie in Lightroom. Ich habe auch ein RGB-Histogramm eingefügt - und die Pegel für jeden Kanal.

_{Für alle Interessierten: Das Bild, das Sie sehen, wurde in einem Studio mit Hensel-Blitzen (und Softboxen), einem weißen Hintergrund und meiner 5D Mk III aufgenommen - der Colorchecker lag nur herum, also warum nicht verwenden? In diesem Fall hat es sogar eine zusätzliche Privatsphäre für das Modell geschaffen. ;-)}

^{Klicken Sie auf das Bild, um die Vollversion der GIF-Animation ( 13,2 MB ) anzuzeigen, oder verlinken Sie alternativ zur MP4-Version}

Welche Beziehung besteht zwischen diesen beiden unterschiedlichen Methoden der Farbkorrektur?

In Photoshop und ähnlichen RAW-Verarbeitungsanwendungen erfolgt die Farbtemperaturanpassung entlang der Blau←→Amber-Achse. Die Einstellung des Farbtons erfolgt entlang der Achse Grün←→Magenta. Bei der Anzeige auf einem Farbrad werden die Achsen Blau←→Amber und Grün←→Magenta im 90°-Winkel zueinander angezeigt.

Wenn Kameras über eine eingebaute WB-Farbkorrektureinstellung verfügen, wie sie in der Frage dargestellt ist, die in Canon-Kameras enthalten ist, ist der volle Umfang der maximalen Anpassung viel kleiner als der gesamte Bereich der kamerainternen Farbtemperatur Anpassung sowie die CT- und Farbtonanpassungen, die von Rohkonverteranwendungen wie Photoshop bereitgestellt werden.

Einige RAW-Verarbeitungsanwendungen, wie z. B. Digital Photo Professional 4 von Canon , enthalten das gleiche Feineinstellungswerkzeug, das in vielen Kameras bereitgestellt wird (mit Abstufungen von 1/10 so fein wie jede kamerainterne Einheit). Dieses Werkzeug ermöglicht bequemere sehr feine Anpassungen entlang jeder Achse als die CT- und Farbtonanpassungen. Außerdem kann die Anwendung beim Öffnen einer RAW-Datei automatisch die kamerainternen Einstellungen für die WB-Korrektur zum Zeitpunkt der Aufnahme des Fotos anwenden und anzeigen.

Bei Canon-Kameras, aus denen die fragliche Abbildung stammt, entspricht jede Anpassungseinheit entlang der Blau ← → Bernstein-Achse bei der Weißabgleichskorrektur einem Fünf-Mired-Farbkorrekturfilter. Der höchste zulässige Wert, neun Einheiten, würde somit 45 Mireds entsprechen. Dies entspricht etwa 1/3 der Korrektur eines vollständigen CTO (+137 Mireds/Orange) oder CTB (-137 Mireds/Blau) Farbkorrekturfilters. 45 Mireds ist ein ziemlich kleiner Abstand entlang der gesamten Farbtemperaturachse Blau←→Amber . Der Unterschied zwischen 2.000 K und 10.000 K beträgt 400 Mireds.

Technisch gesehen verläuft die Mired-Skala ausschließlich entlang der Farbtemperaturachse Blau←→Amber, da die Einheiten durch Kehrwerte von Werten in Grad Kelvin definiert werden.¹ Obwohl Canon den Wert jeder Einheit entlang der Achse Grün←→Magenta nicht angibt die kamerainterne Weißabgleichskorrektureinstellung , würde man annehmen, dass sie auf der gleichen Menge an wahrnehmbarem Unterschied entlang dieser Achse basiert wie die 5 Anpassungssumpfe pro Einheit entlang der Blau←→Amber-Achse.

Was, fragen Sie, ist ein Sumpf? Aus dem Mired - Eintrag von Wikipedia :

Sumpf ist eine Maßeinheit, die verwendet wird, um die Farbtemperatur auszudrücken. Sie ist durch die Formel gegeben:

wobei M der gewünschte Mired-Wert und T die Farbtemperatur in Kelvin ist.

Die Verwendung des Begriffs Mired geht auf die Beobachtung von Irwin G. Priest aus dem Jahr 1932 zurück, dass der gerade wahrnehmbare Unterschied zwischen zwei Leuchtmitteln auf der Differenz der Kehrwerte ihrer Temperaturen beruht und nicht auf der Differenz der Temperaturen selbst.

Wie die obige Formel zeigt, ist ein Sumpf der Kehrwert von einem Megakelvin. Wie Priest feststellte, besteht der Vorteil der Verwendung dieser Skala darin, dass die Schritte im Gegensatz zur Kelvin-Skala wahrnehmungsmäßig dem menschlichen Sehvermögen entsprechen. Eine 100-Mired-Anpassung an einem beliebigen Punkt auf der Skala scheint die Farbe um denselben Betrag zu verschieben (dies ist bei der Kelvin-Skala nicht der Fall).

Eine spezielle Anwendung der Mired-Skala ist das, was wir gemeinhin als CTB-Filter (Color Temperature Blue) bezeichnen, der die erforderliche Korrektur darstellt, um ein 3200 K Wolframlicht zu filtern, um es an das Umgebungstageslicht von 5700 K anzupassen. In einem solchen Fall würde der Filter über dem Wolframlicht und nicht über dem Objektiv der Kamera platziert werden.

Die Art und Weise, wie Korrekturen berechnet werden, basiert auf zwei logarithmisch beabstandeten Kelvin-Skalen, die in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, mit einer einzelnen Mired-Skala zwischen den beiden.

Wie unten dargestellt, kann ein Wratten 80A-Filter mit einem Wert von -131 Mireds² eine Wolframlichtquelle mit 3200 K in etwa 5500 K umwandeln. Beachten Sie, dass der Unterschied auf der Kelvin-Skala zwischen 3100 K und 3300 K derselbe ist wie der Abstand zwischen 5200 K und 5800 K auf der gegenüberliegenden Skala.

In der Nähe von 3200 K würde ein Blaufilter mit 5 Mired einer Verschiebung von etwa 300 K entsprechen. Aber bei 6000 K würde ein Blaufilter mit 5 Mired einer Verschiebung von nur etwa 100 K entsprechen.

_{¹ Zu der Zeit, als die Kelvin-Skala entwickelt wurde, um den "Farbton" des von Lichtquellen emittierten Lichts zu messen, gab es keine künstlichen Lichtquellen, die sehr weit von dem Licht abwichen, das von Schwarzkörper-Strahlungsquellen bei verschiedenen Temperaturen emittiert wurde . Dies ist nicht mehr der Fall. Viele moderne Lichtquellen (Leuchtstofflampen, LEDs, Hochdruck-Natriumdampf usw.) emittieren Licht in Farbtönen, die entlang der Grün←→Magenta-Achse von der Blau←→Amber-Achse, die durch die Farbtöne definiert ist, weit entfernt sind Licht, das von Schwarzkörperstrahlern bei bestimmten Temperaturen, gemessen in Grad Kelvin, ausgestrahlt wird.
² Das heißt, -131 Mireds sind 131 Mireds Blaukorrektur. Ein Filter mit 131 Mireds Bernsteinkorrektur hätte einen Wert von +131 Mireds.}

Der Magenta-Grün-Schieberegler ist mit alter TV- und Computermonitor-Technologie verbunden. Farbsignale waren antilog, und Variationen waren oft auf Variationen des Signaltimings zurückzuführen. Das Signaltiming ändert sich mit Abständen zwischen Komponenten im System. Der Hautton, eine Gedächtnisfarbe, kann unterschiedlich sein, insbesondere entlang der Grün-Magenta-Achse. Also der Schieberegler für die Farbanpassung.

Der Weißabgleich basiert auf den Unterschieden in der Beleuchtung zwischen Umgebungs-Tageslicht und Umgebungs-Glühlampen. Die Unterschiede liegen entlang einer blau-bernsteinfarbenen (lachsfarbenen) Achse. Zusätzlich basiert Wolframlicht auf der Temperatur des glühenden Filaments, wenn es durch Spannung erhitzt wird. Niederspannungslampen geben ein lachsfarbenes Licht (niedrige Temperatur) ab, während Fotolampen typischerweise überspannt waren, wodurch sie aufgrund einer höheren Betriebstemperatur ein helleres, blaueres Licht abgeben konnten.