Wenn, Helligkeit → Dynamikbereich ... Weißabgleich → was?

Das von Ihnen beschriebene Phänomen wird als Farbkonstanz bezeichnet und wird teilweise durch die chromatische Anpassung des menschlichen Sehsystems und teilweise durch etwas ermöglicht, das ich mit dem wissenschaftlichen Begriff kompliziertes Zeug in unserem Gehirn beschreiben werde . Das mag ein bisschen oberflächlich klingen, aber dies ist eigentlich ein kompliziertes Thema mit ganzen Büchern, die nur an der Oberfläche kratzen, und erheblichen laufenden Forschungsarbeiten .

Der Dynamikbereich – d. h. der Umgang mit extremen Helligkeiten – wird von mehreren verschiedenen Dingen im menschlichen Sehsystem angegangen. Ihre Augen selbst passen sich auf unterschiedliche Weise an unterschiedliche Lichtverhältnisse an, vom Öffnen und Schließen der Pupillen bis hin zur tatsächlichen Änderung der Empfindlichkeit. Und im Gegensatz zur Funktionsweise eines Kamerasensors handelt es sich nicht um eine globale Änderung, weshalb Sie ein Nachbild erhalten, wenn Sie in ein helles Licht starren und dann wegsehen. Aber es gibt noch eine zweite Komponente – wieder kompliziertes Hirnzeug . Anstelle einer kameraähnlichen Ansicht baut Ihr Gehirn im Laufe der Zeit tatsächlich ein mentales Modell der Welt auf, und dazu gehört die Erinnerung/Wahrnehmung unterschiedlicher Helligkeiten. Der Dynamikbereich in unserem Modell ist ein Vielfaches dessen, was das Auge selbst verarbeiten kann.

Dieser Prozess funktioniert so gut, dass die Menschen die Helligkeitsunterschiede, die wir jeden Tag erleben, nicht bemerken, was zu Fragen führt wie Warum misst meine Kamera Innenaufnahmen dunkler als erwartet, was mich zwingt, einen hohen ISO-Wert zu verwenden? – Es widerspricht jedem Instinkt zu akzeptieren, dass Sonnenlicht 500-mal heller ist als ein typisches „helles“ Interieur.

Wenn es um Farbkonstanz geht, erklärt die chromatische Anpassung einen Teil der Situation. Aber es ist auch wichtig zu erkennen, dass Ihr Gehirn hart daran arbeitet, alles in ein konstantes Modell der Welt einzupassen, und dazu gehört auch der Umgang mit verschiedenen Leuchtmitteln – Lichtquellen mit unterschiedlichen Eigenschaften wie Farbtemperatur. Ihr Gehirn verwendet dazu mehrere Hinweise, und trotz all der Recherchen, die ich angemerkt habe, sind wir uns nicht wirklich sicher, wie es genau funktioniert. Es beinhaltet unsere Wahrnehmung der Lichtquelle, unsere Wahrnehmung des Hintergrunds und der Umgebung, Gedächtnisfarben, und vielleicht andere Faktoren. Wie auch immer es passiert, es bedeutet, dass, wenn Sie sich in einem Innenraum mit Glühlampen und Sonnenlicht durch ein Fenster befinden, Ihr Gehirn den Unterschied in der Farbtemperatur auf eine Weise abdeckt, die eine feste Aufzeichnung der Szene nicht tut.

Heutige Kameras führen einfach eine globale Weißabgleichkorrektur basierend auf einer automatischen oder manuellen Schätzung der Lichtart durch. Dies kann sehr gut funktionieren, wenn nur eine Lichtquelle vorhanden ist, ist aber ansonsten oft ein Durcheinander. Soweit ich weiß, versucht keine Kamera wirklich, etwas anderes zu tun, also arbeiten Fotografen, wenn möglich, einfach daran, die Lichtquellen aufeinander abzustimmen – siehe zum Beispiel Wie verwende ich Gele, um meinen Blitz an die Farbe des Umgebungslichts anzupassen? .

Es ist möglich, dass die Fortschritte in der Computervision auf die Fotografie zurücksickern – wie gesagt, es gibt viel aktive Forschung. Inzwischen können Sie keine Kamera kaufen, die sich von anderen unterscheidet, was mehrere Lichtquellen betrifft. Wenn Sie in dieser Situation das Licht nicht ändern können, ist es am besten, in RAW zu fotografieren, mehrere Versionen zu erstellen, die jeweils für die verschiedenen Quellen auf neutral eingestellt sind, und diese dann manuell zusammenzufügen (z. B. mit mehreren Ebenen). und teilweises Löschen, um ein einheitliches Gesamtbild zu erhalten). Das kann eine Menge Arbeit sein – was uns wieder zu der Überlegung bringt, ob wir das Licht doch gelieren oder filtern können.

Das menschliche Sehsystem ist erstaunlich, aber es hat Grenzen. Die Kruithof-Kurve beschreibt den Bereich, in dem die meisten Menschen eine „gefällige“ Farbkonstanz angeben. Beachten Sie, dass dies mit der Helligkeit zusammenhängt, mit mehr Toleranz für warme (Low-K) schwache Lichtquellen und mehr Toleranz für kühle (High-K) helle Quellen.

Dies ist bei der Bildkomposition zu beachten, da das Beibehalten (oder Erstellen) eines blauen oder orange/roten Farbtons anstelle eines Weißabgleichs auf neutral eine Nachricht sendet, dass die fotografierte Umgebung außerhalb des normalen Bereichs für die scheinbare Helligkeit liegt (vielleicht von Kerzen oder einem Lagerfeuer beleuchtet).

Unsere Augen haben ein breites Spektrum an Farbanpassungen .

Wir sehen mit einer Kombination aus unseren Augen und unserem Gehirn. Hinsichtlich der Farbanpassung wirkt dieses Phänomen auf beide Augen unabhängig voneinander. Aus diesem Grund gibt es eine großartige Möglichkeit, wie Sie Ihre erstaunliche Anpassungsfähigkeit unter Beweis stellen können.

Bitte schön – probier dieses Experiment aus!

Legen Sie einen starken Farbfilter über nur ein Auge. Das kann ein tiefes Rot oder ein tiefes Gelb usw. sein. Was, keine Filter? Verwenden Sie farbige Bonbonpapiere aus Zellophan. Sie platzieren den Filter nur über einem Auge und sehen sich mit beiden offenen Augen um. Entferne nach ein paar Minuten den Filter und starre dich um, wobei du ein Auge mit deiner Hand bedeckst. Wechseln Sie nun die verdeckten Augen. Führen Sie diesen Wechsel mehrmals durch. Sie werden aus erster Hand Zeuge der Fähigkeit des Auges/Gehirns, sich an Bedingungen anzupassen. Beim Blick durch den Rotfilter interpretierte das Auge/Gehirn dies als anormale Situation. Das Auge/Gehirn schaltete die Rotempfindlichkeit des gefilterten Auges herunter. Das andere ungefilterte Auge wurde nicht verändert. Wenn Sie sich umschauen, werden Sie sicherlich feststellen, dass das einmal gefilterte Auge die Welt mit einem Cyanstich (Blau + Grün) sieht. Cyan ist das Komplement von Rot (entgegengesetzt). Probieren Sie dies mit vielen verschiedenen Farbfiltern aus. Sie werden erstaunt sein, wie unser Auge/Gehirn versucht, unser Farbsehen zu normalisieren. Das ist der Weißabgleich, den wir uns in unseren Kameras wünschen.

Hinzu kommt: Der Dynamikbereich des menschlichen Auges ist enorm. Ein Trick, den das Auge/Gehirn verwendet, besteht darin, die ISO des Auges für eine bessere Nachtsicht anzupassen. Matrosen legten eine Stunde lang eine Augenklappe auf, bevor sie nachts an Deck gingen. Deshalb werden Piraten oft mit einer Augenklappe dargestellt. Unter dunklen Bedingungen badet das Auge/Gehirn die Netzhaut mit einem violetten Protein namens sichtbares Purpur (Rhodopsin). Dies stimuliert die Stäbchen- und Zapfenzellen und verstärkt unsere Fähigkeit, bei Dunkelheit zu sehen. Der Farbstoff bleicht unter hellen Lichtverhältnissen in Sekunden aus.