Wie ermittelt man optimale Farbkorrekturfilter für einen Sensor?

Karels Beispielaufnahme hat einen starken grünlichen Farbstich, da jeder "Pixel" ohne Gewichtung verarbeitet wird, wodurch Grün doppelt so stark wirkt wie Rot und Blau. Das Ergebnis ist ein Bild, das aus minimal verstärkten Pixeln verarbeitet wird, wobei normalerweise rote und blaue Kanäle um einen Faktor größer als eins verstärkt würden, um die größere Anzahl grüner Pixel zu kompensieren. Aus Sicht der Signal-Rausch-Optimierung wäre das am optimalsten.

Aus Sicht des digitalen "Weißabgleichs" bin ich mir nicht sicher, ob es eine Möglichkeit gibt, genau zu bestimmen, was die Basisausgabe des Sensors ist. Es kann zwischen den Herstellern variieren, es kann einfach durch Verstärken des Signals von jedem Pixelkanal gehandhabt werden, oder es kann vollständig durch eine Bildverarbeitungslogik nach dem Lesen und der Verstärkung durchgeführt werden. Ich würde denken, dass eine gute Basis für die Arbeit darin besteht, eine 1,0-Gewichtung für jeden Pixelkanal und eine Tageslichttemperatureinstellung (5200-5500k) zu verwenden. Das sollte die Kamera etwa so rein "weißes" Licht normalisieren, wie Licht bekommen kann.

Wenn ich verstehe, was Sie mit optischer Korrektur des Weißabgleichs meinen, müssten Sie dann einen Farbfilter haben, der etwa die Hälfte der grünen Wellenlängen des Lichts richtig herausfiltert, um die Änderung Ihrer Verarbeitung des Sensorsignals auszugleichen. Da Sie doppelt so viele grüne Pixel wie rote und blaue haben und das Signal ohne Gewichtung verarbeitet wird, müssen Sie die Menge an grünem Licht, die den Sensor erreicht, um einen ähnlichen Betrag reduzieren.

Ich wäre etwas skeptisch, ob dies wirklich etwas verbessert. Wenn es der Fall wäre, dass die Lichtverarbeitung auf diese Weise ideal wäre, bevor es auf den Sensor trifft, hätten die Hersteller von Digitalkameras dies bereits mit einer zusätzlichen Filterung im Vorsensor-Filterstapel berücksichtigt, den die meisten Digitalkameras heutzutage haben. Ich denke, die Entscheidung, doppelt so viele grüne Pixel wie Rot und Blau zu verwenden, ist getroffen, weil mehr Wellenlängen des Lichts in diesen Farbbereich fallen als bei Rot und Blau. Eine höhere Empfindlichkeit in diesem produktiveren Bereich von Lichtfrequenzen ist insgesamt VORTEILHAFT, nicht schädlich, für das Signalverhältnis. Mit einem ungewichteten/gefilterten Ansatz ... reduzieren Sie das Gesamtlicht um mindestens 1/4, was eine Verstärkung des endgültigen Signals auf der ganzen Linie erfordert, nicht nur in den roten und blauen Kanälen.

Ein Vorschlag aus dem Link ( http://www.guillermoluijk.com/tutorial/uniwb/index_en.htm ) in meiner ursprünglichen Antwort:

Die Schritte wären:

1. Schießen Sie einige Sekunden lang auf eine brillante Lichtquelle, sodass alle drei Kanäle in allen Pixeln durchgebrannt werden
2. Verwenden Sie die resultierende RAW-Datei, die sich im Speicher der Kamera befindet, um einen benutzerdefinierten Weißabgleich festzulegen
3. Die erreichte Genauigkeit des UniWB kann überprüft werden, indem man mit dem neuen Weißabgleich auf irgendetwas fotografiert und sich die von DCRAW angezeigten Multiplikatoren ansieht, wenn man das resultierende RAW mit dem Weißabgleich der Kamera entwickelt: dcraw -v -w

Die schnelle Methode funktioniert nicht bei allen Kameras. Die Nikons verwerfen zum Beispiel alle Pixel, die von der Sättigung betroffen sind, für die Berechnung des Weißabgleichs. Auch die Canon 5D scheint die Daten aus einem geblasenen RAW nicht zuzulassen. Die Sony Alpha 100 auf der anderen Seite, und selbst wenn die Kamera vor einem möglicherweise falschen Weißabgleich warnt, lässt sie sich mit perfekten Multiplikatoren (1.000000) verwenden. Die schnelle Methode funktioniert perfekt für die Canon 7D.