Wie kann das Wissen um die menschliche Farbwahrnehmung in der Fotografie genutzt werden?

Wie nimmt das menschliche Sehsystem Farbe wahr und wie kann/sollte dies bei der Aufnahme und Nachbearbeitung von Fotografien (sowohl in Farbe als auch in Schwarzweiß) berücksichtigt werden?


Das obige ist die Frage, die ich stelle; Im Folgenden finden Sie einige weiterführende Überlegungen, die einen Teil des Frageraums untersuchen.

In welcher Beziehung stehen die Farbrezeptoren in unseren Augen zu dem RGB, das in Bayer- (und Foveon-) Sensoren und in RGB-Farbräumen verwendet wird? Entsprechen die verwendeten R-, G- und B-Primärfilter direkt den verschiedenen Arten von Zapfenzellen in der Netzhaut? Wenn nein, warum nicht?

Wie wird die Farbreaktion des Auges im Gehirn interpretiert? Wie werden diese drei (überlappenden!) Wellenlängenantworten in eine vollständige Palette von Farbtönen übersetzt?

Gibt es bestimmte Bereiche innerhalb des Farbraums, die wir wahrnehmen, wo wir enger beieinander liegende Farbverläufe unterscheiden können? Gibt es Bereiche, in denen wir tatsächlich „blinde Flecken“ innerhalb des Spektrums haben – Bereiche mit geringer Diskriminierung, obwohl die Wellenlängen des Lichts erheblich variieren? Wie reagieren Film- und Kamerasensoren in denselben Bereichen und gibt es Fallstricke oder Funktionen, die dadurch ausgenutzt werden können?

Wie stark variiert die physiologische Farbwahrnehmung (insbesondere die oben erwähnte Spezifität der Diskriminierung) von Person zu Person? Abgesehen von der Farbenblindheit, sind unsere Kegelzellen alle auf genau die gleiche Frequenz abgestimmt? Wie wichtig sind Unterschiede in diesem Bereich für die allgemeine Farbwahrnehmung?

Was ist der Mechanismus, mit dem unser interner "automatischer Weißabgleich" funktioniert? (Basiert es auf erlerntem Wissen darüber, wie die Dinge aussehen sollten , oder ist es physiologisch?)

Wie wirkt sich unser Farbgedächtnis auf unsere Interpretation aus, wenn wir ein Schwarz-Weiß-Bild betrachten?


Ich kenne und habe den Wikipedia-Artikel über das menschliche Sehen und über Kegelzellen sowie einige der verwandten Artikel gelesen, die man erhält, wenn man den Wiki-Links folgt. Eine Zusammenfassung der Grundlagen ist in den Antworten in Ordnung, aber ich suche wirklich nach Aspekten, die für die Fotografie interessant sind.


D. Lambert fügt einen Kommentar zu einer Antwort unten hinzu:

Ok, das ist also eine ziemlich gute biologische Einführung, aber wie nutzen wir als Fotografen diese Informationen? Verstärken wir den Blues in unseren Fotos, um die niedrigen „S“-Werte auszugleichen? Gibt es etwas, was wir tun sollten, um die zusätzliche Empfindlichkeit für Grüns auszunutzen? Vielleicht liegt es an der Art und Weise, wie unser Gehirn Farben verarbeitet, die in einigen Fällen den Reiz von Schwarzweißfotos ausmacht. Kennt jemand Arbeiten in dieser Richtung?

genau das versuche ich mit dieser Frage zu erreichen.


Interessant fand ich dieses Zitat:

Unser Gehirn erzeugt die Farben, die wir sehen, aus Gründen des biologischen Vorteils, genauso wie Gehirne die Qualitäten all unserer anderen Wahrnehmungen ausmachen. Wenn Sie Zweifel an dieser Behauptung haben, betrachten Sie die Schmerzwahrnehmung. Das Gefühl, das wir wahrnehmen, wenn wir versehentlich einen heißen Ofen berühren, ist kein Merkmal der Welt, sondern eine sensorische Qualität, die zu nützlichem Verhalten führt. — Dale Purves, Brains: Wie sie zu funktionieren scheinen , FT Press, 2010

Wenn wir ein Farbfoto machen, arbeiten wir auf einzigartige Weise mit dieser sensorischen Qualität , anders als ein Bildhauer oder sogar ein Maler. Wie kann das Bewusstsein dafür bei der Erstellung oder Wertschätzung von Fotografien genutzt werden?

Ich denke, Ihre neuesten Fragen würden von einem Biologiebuch bedient werden. Und die Antworten sollten besser in einem Wikipedia-Artikel zusammengefasst werden.
Es ist unwahrscheinlich, dass ein Biologiebuch – oder Wikipedia – die Fragen aus dem spezifischen Blickwinkel der Fotografie betrachtet.
Außerdem ist „das steht irgendwo in einem Buch“ die Antwort auf 99,9 % der Fragen auf allen Stack Exchange-Sites.
Interessanter Artikel in Nature von letzter Woche über eine dritte Art von Photorezeptoren im Auge: nature.com/news/2011/110119/full/469284a.html
Ich denke, dass dies (und verwandte Fragen) zwar nicht für alle Fotografen von Interesse sind, aber definitiv für die Wertschätzung, Theorie und Praxis der Fotografie relevant sind.
Ich denke, dies ist gleichzeitig eine sehr spezifische und extrem weit gefasste Frage der Biologie und insbesondere der Neurologie. Die Anwendung auf die aktuelle Fotografie ist nicht gegeben, sonst "können wir Bilder anschauen, sehen". Die Frage kann aufgrund der neuronalen Rückverarbeitung nicht direkt beantwortet werden (siehe Wahrnehmung/Erlerntes Wissen-Teilfragen) und hier lautet die Antwort "Dieses Thema umfasst ganze Bücher, bitte arbeiten Sie sich durch, wenn Sie wirklich interessiert sind ."
Einige der anderen Fragen zum menschlichen Sehen waren angemessen ... aber diese erwähnt Fotografie darin nicht einmal. Wie gesagt, es ist eine rein biologische Frage ... und gehört daher nicht hierher.
Craig, ich erwähne Kamerasensoren im zweiten Satz.
Und ehrlich gesagt finde ich die Behauptung, dass Farbwahrnehmung nichts mit Fotografie zu tun hat , verblüffend verrückt .
Schauen Sie sich bitte noch einmal die gezielte Wahrnehmungs-Teilfrage an. Wie verhält sich das Wissen um die fehlerfreie Varianz der Farbwahrnehmung zur Fotografie? Wie hilft Ihnen das Wissen, dass π Menschen Blau physisch ausgeprägter wahrnehmen als Sie und die Hälfte von ihnen es "insgesamt" wärmer als die andere empfindet, beim Aufnehmen oder Nachbearbeiten von Fotos? Beleidigungen ersetzen nicht so einfach Argumente.
Ich stimme teilweise zu, dass diese Frage bestenfalls am Rande steht. In letzter Zeit ist dieses Forum jedoch nicht ganz mit rein themenbezogenen Fragen überflutet. Daher sehe ich nicht ein, warum wir uns hier keine intelligente Diskussion leisten können - während die Teilnehmer versuchen, den Bezug zur Fotografie so weit wie möglich zu wahren. @mattdm, Sie werden ermutigt, die Frage neu zu formulieren, um sie mehr auf die Seite der Fotografie zu lenken. Jeder sollte bedenken, dass hier keine wirkliche Verschwendung von Forumsbandbreite stattfindet, da Uninteressierte die Diskussion einfach überspringen.
@ Leonidas: Die allgemeine Wahrnehmung der relativen Farbwärme ist nützlich zu wissen, wenn man die eigenen Fotos farblich anpasst, meinst du nicht? Man kann seine Ausrüstung farbkalibrieren, aber was ist mit den Augen? Und wenn die Farbkalibrierung von Geräten auf der Wahrnehmung einer Person basiert ("soll das neutral aussehen" / "sind diese Farben gleich?"), kann überhaupt die sehr sorgfältige Einschätzung einer Person im Allgemeinen richtig sein, oder gibt es individuelle Abweichungen genug Unterschied machen, dass eine Stichprobe der Wahrnehmungen verschiedener Personen verwendet werden sollte?
Diese Fragen wurden alle als Off-Topic gekennzeichnet, aber ich bin mir nicht sicher, ob das stimmt. Das Sehen ist ein Schlüsselfaktor bei der Arbeit eines jeden Fotografen, und obwohl nicht jeder an diesen Themen interessiert ist, sind es doch viele von uns. Ich denke, es ist eine relevante Diskussion, insbesondere angesichts der Tatsache, dass wir in diesen Foren viele technische und wissenschaftliche Typen haben. Die Fragen beziehen sich speziell auf Fotografie, die Leute beantworten sie und es gibt keine Abstimmungen zum Schließen.
Hmmm, aber – es sei denn, jemand beantwortet das letzte bisschen über Schwarz-Weiß-Fotografie, ich bin geneigt, das herauszuziehen und es zu einer separaten Frage zu machen.
@mattdm: Verwenden wir wegen der Subjektivität in der Wahrnehmung nicht Messinstrumente statt Menschen? Weil zwei Richter weder sehen (selbst die Anpassung des Auges ist keine lineare Funktion) noch eine Farbe als gleich wahrnehmen und eine Menschenmenge, unabhängig von ihrer Größe, keinen objektiven Maßstab darstellt, wenn man einen Geschmack über eine Farbe ausdrückt? Meiner Meinung nach fragen Sie, "wie wichtig körperliche Unterschiede für den Geschmack sind".
@ Leonidas: Das klingt dann so, als wäre das Ihre Antwort auf diesen einen Aspekt der Frage. :) Aber was ist, wenn Messgeräte nicht verfügbar sind? Ist das Geschmackssache oder sind es körperliche Unterschiede? Und für diese Angelegenheit scheint "wie wichtig körperliche Unterschiede im Geschmack sind" eine interessante Frage für sich zu sein.
Das ist eine großartige Frage. Es gibt optische Täuschungen, die sorgfältig manuell konstruiert werden, um auszunutzen, wie leichtgläubig unser visuelles System ist. Ich frage mich, ob Fotografen in diesem Bereich etwas unternommen haben (Farbe / Helligkeit, keine perspektivischen Illusionen).
Hier ist ein Beispiel für ein Gimp-Plugin, das sich diese Art von Wissen zunutze macht! docs.gimp.org/en/plug-in-retinex.html
Hier ist ein großartiger Artikel zu vielen Aspekten der Farbtheorie . Es ist nicht spezifisch für die Fotografie, also poste ich es als Kommentar.
> "Wie nimmt das menschliche Sehsystem ... wahr"? -- Ist Kanizsas Dreieck: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/… , Amodale Wahrnehmung: en.wikipedia.org/wiki/Amodal_perception Etc. - Wie das Gehirn den FARBE/FORM/Hintergrund-KONTEXT verarbeitet dass die Augen die Essenz Ihrer Frage darstellen, im Gegensatz zu „Wie sieht das Auge, Lichtwahrnehmung“, wie in en.wikipedia.org/wiki/Visual_perception beschrieben ? - Siehe: 4.2.6 von books.google.ca/… . Nützlich?

Antworten (6)

Die Arbeit von Land (unter anderem) hat ziemlich bewiesen, dass wir aus so ziemlich allem einen Sinn machen können. Das menschliche Auge ist aus technischer Sicht bestenfalls ein mittelmäßiges Gerät, aber es wird von einem ziemlich erstaunlichen Verarbeitungssystem unterstützt: dem visuellen Kortex. Ich kenne Leute, deren erster Hinweis auf eine Farbsehschwäche war, als ihnen die netten Kollegen in der Rekrutierungsstation sagten, dass sie in einen Elektronikhandel nicht einsteigen könnten, weil sie die „29“ auf der PIPIC-Karte nicht sehen könnten.

Ich gehe davon aus, dass Sie nicht nach der Verwendung eines Nur-Luminanz-Sensors fragen (einer, der keine werkseitig installierte Farbfilterung hat, wie eine Bayer-Matrix oder ein Foveon-Sensor), und sich daher keine allzu großen Sorgen darüber machen, wie viele Belichtungen mit wie vielen Filtern man braucht, um ein Farbfoto zu machen.

Im streng biooptischen Sinne müssen wir uns nur darum kümmern (vorausgesetzt, wir haben selbst ein ausreichendes Farbsehen), unsere eigenen Anpassungsverzerrungen aus dem gesamten Arbeitsablauf zu entfernen. Das bedeutet einigermaßen gut kalibrierte Monitore ( criticaleine Kalibrierung ist nur erforderlich, wenn Off-Screen-Farbreferenzen wie Pantone-Farbfelder oder Produktmuster abgeglichen werden; für die meisten Zwecke ist "nah genug" wirklich nah genug) und die Untersuchung der Ausgabe (Drucke oder Folien) unter tageslichtausgeglichener Vollspektrumbeleuchtung (was die intrakranielle Nachbearbeitung minimiert - unsere Augen haben sich entwickelt, um bei Tageslicht zu arbeiten). Es ist auch eine gute Idee, bei der Nachbearbeitung von Zeit zu Zeit eine Pause einzulegen und ein Bild mit "frischen Augen" erneut zu betrachten - wir können uns leicht vormachen, mehr oder weniger Kontrast oder Farbtonverschiebung zu sehen, als tatsächlich vorhanden ist Gewöhnung und Konzentration.


Da unsere Augen nicht über eine apochromatische Korrektur verfügen, wäre es eine gute Idee, harte Farbübergänge (Kanten), die ein Flimmern verursachen, nach Möglichkeit zu vermeiden, wie z. B. Rot gegen Blau. Da unsere Augen diese beiden Farben nicht auf dieselbe Ebene fokussieren können, führt eine zweidimensionale Darstellung von etwas, das in der realen Welt vollkommen natürlich aussieht (weil die roten und blauen Dinge in unterschiedlichen Abständen liegen), dazu, dass unser Autofokus jagt und Luminanzartefakte einführen. Uluru (Ayer's Rock) bei Sonnenuntergang von der sonnenbeschienenen Seite an einem klaren Tag ist wunderschön - fast unvorstellbar - aber ein Bild davon ist wirklich hart für die Augen. Ein paar Wolken oder ein weniger gesättigter Himmel können das Funkeln weitgehend beseitigen. (Die Expressionisten nutzten diese Tatsache bewusst aus, um den Himmel heller erscheinen zu lassen, als er tatsächlich gemalt werden könnte.


Unsere Farbwahrnehmung hängt auch vom Kontext ab. Das heißt, wir nehmen eine Farbe unterschiedlich wahr, abhängig von den Farben um sie herum.

Das ist ein viel größeres Problem für einen Künstler, der versucht, etwas realistisch zu malen, als für einen Fotografen. Wenn Sie beispielsweise versuchen, ein Stillleben in einem zurückhaltenden Hell-Dunkel-Stil alter Meister zu malen, wird diese Zitrone nie richtig aussehen, bis Sie aufhören, das leuchtende Zitronengelb zu verwenden , das Sie zu sehen glauben , und anfangen, ein schlammiges, getöntes zu verwenden -unten gelber Ocker. Der größte Teil der Zitrone wird ein mittelgraues Braun sein, das kaum ins Gelbe tendiert, aber im Kontext der umgebenden Farben sieht es hellgelb aus.

Wenn Sie andererseits das gleiche Stillleben malen, aber mit hellem Hintergrund und in einer hohen Tonart, würde es bedeuten, dass Sie ein helles zitronengelbes Pigment verwenden würden, um der Zitrone das gleiche leuchtende Gelb zu verleihen (das nicht nur heller ist, sondern aber kühler) für einen Großteil des Körpers der Zitrone, und Schatten- und Hervorhebungsfarben müssten ebenfalls kühler sein. Der Kontext ändert sich stark.

In der reinen Fotografie ist dies meistens ein sich selbst lösendes Problem. Bei richtiger Belichtung sehen die Farben in ihrem tatsächlichen Kontext richtig aus. (Es kann einige Probleme geben, weil unsere Augen einen größeren Dynamikbereich sehen, als wir in den endgültigen Farbraum einpassen können, aber das ist kein Problem mit der Farbwahrnehmung .) Möglicherweise bemerken Sie einige seltsame/unerwartete Farben, die in Ihrer Palette auftauchen, wenn Sie das erkennen Bild in der Post, aber solange Sie aus der Nähe auswählen, müssen Sie nicht viel darüber nachdenken.

Wenn Sie umfassende Änderungen vornehmen möchten, kommt die kontextbezogene Farbverschiebung in großem Umfang ins Spiel. Dieser große Block von OMG Turn it down Kindergarten-Blocks Orange in Ihrem Originalbild wird zu einem schwachen, faden Rosa oder einem dunklen, blutigen Purpur, wenn Sie den ursprünglichen Hintergrund austauschen. Es ist etwas, das Sie sofort bemerken werden. Es mag ein wenig überraschen, wenn Sie es zum ersten Mal sehen, aber es ist kein "echtes" Problem - Sie werden die Hintergrundfarbe oder die Motivkurven anpassen, bis das Bild für Sie richtig aussieht. (Farbflecken, bei denen reflektiertes Licht vom Hintergrund Teil der Beleuchtung des Motivs wird, ist ein separates Problem.)

Der Kontext wird nur dann zu einem echten Problem, wenn Sie Sonderfarbziele für einen Kunden treffen müssen (echt oder imaginär, wenn Sie versuchen, das Handwerk zu lernen), und das ist normalerweise eine Situation, in der Sie entweder arbeiten oder mit der Sie arbeiten sollten ein Art Director, der zumindest halbwegs Ahnung hat, und die Probleme, die auftreten, liegen oft nicht bei der Fotografie, sondern bei der Gegenüberstellung Ihrer Fotografie mit anderen Elementen auf der Seite/dem Bildschirm. Je nach Szene müssen Sie sich möglicherweise entscheiden, ob das Logo auf der Produktverpackung richtig oder richtig aussehen soll . Wenn es aussiehtRichtig, Sie müssen die Dinge möglicherweise so anordnen, dass es dem in Sonderfarben gedruckten Logo (dessen Position häufig Teil des offiziellen Unternehmensauftritts ist, siehe Kommunikationshandbuch des Kunden) nicht zu nahe kommt. Wenn die Hauptfarbe Ihrer Aufzeichnung tatsächlich mit der Pantone-Prozessversion der offiziellen Farbe übereinstimmen muss (siehe auch hier das Kommunikationshandbuch), haben Sie möglicherweise einige Einschränkungen hinsichtlich der Art und Weise, wie Sie die Szene aufnehmen und was sonst noch enthalten sein kann drin. Auch hier sollten Sie mit einem AD zusammenarbeiten (oder jemandem, der die Kapazität hat, Entscheidungen im Namen des Kunden zu treffen), und Sie müssen ihm möglicherweise sagen, dass er aufgrund einiger echter technischer Einschränkungen nicht das haben kann, was er ursprünglich wollte -- aber Sie zeigen ihnen das Problem auf dem Bildschirm.


Eine letzte Sache, hauptsächlich für die Innen-/Architekturfotografie: gemischte Beleuchtung. Unsere Augen sind ziemlich gut darin, gemischte Beleuchtung in Einklang zu bringen; Kameras sind es nicht. Es gibt einen Grund, warum Sie blaue und bernsteinfarbene Gele (wahrscheinlich eher Mylar oder Acetat als echte Gele) in großen, breiten Rollen bekommen können – sie dienen zum Abdecken von Fenstern. Wenn Sie ein Äußeres aufnehmen, aber die Innenbeleuchtung zeigen möchten (und es noch nicht dunkel ist), würden Sie das Innere der Fenster mit schwachen blauen Gelen abdecken, um Wolfram oder eine warm ausgewogene Innenbeleuchtung etwas abzukühlen (nur ein bisschen - Sie möchten wahrscheinlich warm, aber nicht leuchtend orange). Wenn Sie tagsüber einen Innenraum fotografieren, sollten Sie Bernstein auf der Fensteraußenseite verwenden, wenn die Innenbeleuchtung aus Kunstlicht oder einer warm ausgewogenen Leuchtstoffröhre besteht. Dies setzt voraus, dass Sie aus dem einen oder anderen Grund die tatsächliche Beleuchtung an Ort und Stelle zu verwenden – entweder weil es sich um ein Merkmal handelt, das Sie einfangen möchten, oder weil dies die einzige praktische Möglichkeit ist, den gesamten Raum zu beleuchten. Dies ist jedoch ziemlich High-End-Zeug; Sie brauchen ein Gel-Budget und eine Crew.


Als tagaktive Lebewesen sind wir auch auf die Farbtemperatur voreingenommen. Eine warme (rot/gelbe) Balance, wie sie natürlicherweise zu Beginn und am Ende des Tages auftritt, ruft eher eine etwas entspanntere Haltung hervor, während eine kühle (blau/grüne) Balance uns in eine ernstere Stimmung versetzt (wie es sein sollte wenn das Sammeln von Nahrung tagsüber Priorität hat). Allerdings bedeutet Wärme plus sehr hoher Kontrast nachts Feuerschein, der entweder intim oder unheimlich sein kann. In der Natur haben wir gelernt, dass helle Farben entweder „wirklich gefährlich“ oder „wirklich gut zu essen“ bedeuten; Wie auch immer, sie sollen unsere Aufmerksamkeit auf sich ziehen und tun es immer noch. Aber das ist das Ende des physiologischen und evolutionären Krams.


Die meisten anderen Farbeffekte sind kulturell und persönlich beeinflusst, und hier treten Sie weit aus der Welt der Hardware in die Welt der Software. Es wäre völlig egal, ob Menschen drei oder siebenunddreißig verschiedene Arten von Zapfen zum Sammeln von Daten hätten, wenn kulturell gesehen Rot immer noch "Stopp" und Grün immer noch "Los" bedeuten würde und die beiden zusammen immer noch "Weihnachten" bedeuten würden (was , bedeutet wiederum etwas ganz anderes als diejenigen, für die Weihnachten warme Familiengefühle hervorruft, und diejenigen, die sich zu dieser besonderen Zeit des Jahres einsam oder kulturell isoliert fühlen).

Wenn Sie nach Universalien suchen, ist das Beste, worauf Sie hoffen können, eine Art regionaler Konsens, und wenn Sie sich zu weit von Ihrer eigenen Erfahrung entfernen, wird es so sein, als würden Sie eine Fremdsprache sprechen – Sie werden wahrscheinlich eine verpassen viele der Feinheiten, Nuancen und Konnotationen, die ein einheimischer "Sprecher" dieser Farbkultur erlebt. Im Gegensatz zur Sprache werden Sie jedoch wahrscheinlich nicht auf zu viele Menschen stoßen, die bereit sind, "zuzuhören" und zu versuchen, einen Sinn in dem zu finden, was Sie zu sagen versuchen.

Auch unter Menschen mit einer gemeinsamen Kultur kann man nicht auf gemeinsame Erfahrungen zählen. Farben, die für Sie stark evokativ sind, sind für den Kollegen von nebenan möglicherweise das Nächstbeste, um bedeutungslos zu sein, oder Sie werden feststellen, dass Ihr Versuch, den kleinen roten Wagen wiederzugeben, Erinnerungen an Feuerwehrautos, Unruhen und Plünderungen in Ihrem nicht ganz so Vorort weckt Publikum.

Alles, was Sie tun können, ist zu sagen, was Sie sagen wollen, und zwar auf eine Weise, die für Sie sinnvoll ist. Andere werden sehen, was sie sehen, und Sie können sie nicht wirklich dazu zwingen, zu sehen, was Sie tun, ohne das fotografische Äquivalent, die Pointe zu erklären. Alle Kunst ist Abstraktion; die Bedeutung liegt beim Betrachter. Als Künstler kann man immer nur die oberflächlichste Bedeutung direkt vermitteln (was das Thema ist und was das Thema tut – die journalistischen Aspekte). Alles andere ist Teil des Programms mit Beteiligung des Publikums, und das Publikum bringt seine eigenen kulturellen und persönlichen Erfahrungen und Vorurteile mit ein.

Vielen Dank! Insgesamt ein interessanter Beitrag. Insbesondere Teile wie der Grund, warum Rot und Blau diese Reaktion nebeneinander verursachen, sind genau das, wonach ich gesucht habe. Ich bin sicher, es gibt noch viel mehr in diese Richtung.
Es gibt wirklich nicht viel mehr; die endgültige Referenz ist wahrscheinlich immer noch Ittens The Elements of Color ( amazon.com/Elements-Color-Treatise-System-Johannes/dp/… ). Ich weiß nicht, dass es sich um eine Referenz handelt, die Sie kaufen und aufbewahren müssen. Es ist nicht sehr schwer zu lesen, und ein einmaliges Durchlesen wird Ihnen mehr als genug geben, um es ein Leben lang bei sich zu tragen.
Ich finde es lustig, dass Sie sagen "außer der Rot/Blau-Interaktion gibt es nicht viel mehr", während Matt Grum sagt: "Es gibt nicht viel mehr als die Anzahl der grünen Sensoren bei Bayer".
Es ist nicht so, dass Rot/Blau alles ist , sondern dass Rot/Blau das schlimmste Beispiel für das Phänomen ist – alle gesättigten (reinen) Farben mit sehr unterschiedlichen Wellenlängen zeigen das Phänomen bis zu einem gewissen Grad – aber das Verständnis dieses Teils von Das Rätsel darum geht es in der Fotografie . Die kontextuelle Farbverschiebung (die Art und Weise, wie sich eine Farbe zu ändern scheint, je nachdem, was um sie herum ist, und das andere große optische Problem; ich werde es meiner Antwort hinzufügen) ist eher ein Problem eines Malers / Designers und kommt wirklich nur bei extremer Post ins Spiel -wird bearbeitet. Itten hier wiederzugeben, ist allerdings etwas viel.

Das Auge hat zwei Arten von photorezeptiven Zellen, Stäbchen und Zapfen. Stäbchenzellen arbeiten bei schwachem Licht und befinden sich in Richtung der Peripherie des Auges und nehmen Form und Bewegung wahr, während Zapfenzellen dicht in der Mitte des Auges liegen und Farbe wahrnehmen, aber mehr Licht benötigen. Denken Sie c one = Farbe, um sich daran zu erinnern, was was ist.

Es gibt drei Arten von Kegelzellen L, M, S, die unterschiedliche Teile des Spektrums erfassen, die weitgehend gelbem (lange Wellenlängen), grünem (mittlere Wellenlängen) und blauem (kurze Wellenlängen) Licht entsprechen. Sie sind zufällig verteilt, ähneln also eher einem Farbfilm als der regelmäßigen Anordnung von Farben in einem Bayer-Sensor. Zwischentöne werden durch die relativen Reaktionen jedes Zelltyps in einer Weise interpretiert, die der Bayer-Demosaizierung lose analog ist, außer dass die Zellen so gepaart sind, dass ein Paar von L- und M-Zellen die Rot/Grün-Achse der einfallenden Lichtfarbe und L/ aufzeichnet. M-Paare werden wieder mit S-Zellen gepaart, um die Blau/Gelb-Achse aufzuzeichnen. Somit sehen wir Farbe eher im L a b*-Raum als im RGB-Raum. Dies ist sinnvoll, da L ab* wurde entwickelt, um den Farbraum des menschlichen Auges besser abzudecken, der fingerabdruckförmig ist als die dreieckigen RGB-Räume.

Aufgrund der Nähe der L- und M-Frequenzgangkurven und der relativen Seltenheit von S-Zellen (nur 1 von 20) ist das Auge empfindlicher für grüne und gelbe Lichtwellenlängen, und ich habe gehört, dass dies der Grund für Bayer-Sensoren ist doppelt so viele grüne Pixel wie sie rote oder blaue haben.

Aus evolutionärer Sicht wäre dies sinnvoll, denn wenn Sie in dichtem Grün jagen und sammeln, hilft Ihnen die Erkennung feiner Farbabstufungen bei der Nahrungssuche. Blau ist auch in der Natur (in Flora und Fauna) selten, was für das Fehlen von S-Zellen verantwortlich ist.

Ich glaube, dass der Frequenzgang jedes Kegelzellentyps von Individuum zu Individuum sehr ähnlich ist, jedoch kann die relative Anzahl von L- und M-Zellen stark von 75: 20 bis 50: 45 variieren (dafür musste ich in Wikipedia eintauchen).

Auch die Lichtmenge beeinflusst die Farbwahrnehmung des Menschen drastisch. Für das bloße Auge erscheinen Sterne aufgrund des geringen einfallenden Lichts meist weiß, während sie in Wirklichkeit je nach Zusammensetzung / Alter / Geschwindigkeit der Sterne alle unterschiedliche Farben haben.

@Matt Grum: Wirklich? Wenn ich mir also Beteigeuze ansehe, sehe ich wirklich kein Rot? Wie seltsam – ich dachte wirklich, ich wäre es!
Beteigeuze ist am Himmel besonders hell – einer der hellsten. Das unterstützt tatsächlich, was Matt Grum sagt. Aber selbst dann, ehrlich gesagt, sieht es für mich normalerweise ziemlich weiß aus!
@Jerry Coffin: Sie würden nur rot sehen, wenn Sie es ziemlich genau betrachten, da unsere Zapfen hauptsächlich in der Mitte unserer Netzhaut konzentriert sind (naja, etwas außerhalb der Mitte, in der Nähe unseres blinden Flecks). Sterne sind in der Regel besser sichtbar, wenn sie etwas außermittig betrachtet werden. Stäbchen sind jedoch überhaupt nicht empfindlich für rote Wellenlängen. Wenn Sie also die meisten Sterne betrachten, sehen Sie hauptsächlich ihre Leuchtdichte mit einer sehr geringen Menge an Farbe. Wenn wir eine größere Farbempfindlichkeit hätten, wäre der sehr leichte Rotstich, den Sie in Beteigeuze sehen, viel gesättigter und "farbiger".
Glauben Sie daran, wenn Sie Sterne durch ein Teleskop betrachten, das sie effektiv heller macht, unterscheiden sie sich in der Farbe ziemlich stark. Es gibt ein paar auffällige Beispiele für Doppelsterne, bei denen einer deutlich blau und der andere deutlich gelb ist.
Ok, das ist also eine ziemlich gute biologische Einführung, aber wie nutzen wir als Fotografen diese Informationen? Verstärken wir den Blues in unseren Fotos, um die niedrigen „S“-Werte auszugleichen? Gibt es etwas, was wir tun sollten, um die zusätzliche Empfindlichkeit für Grüns auszunutzen? Vielleicht liegt es an der Art und Weise, wie unser Gehirn Farben verarbeitet, die in einigen Fällen den Reiz von Schwarzweißfotos ausmacht. Kennt jemand Arbeiten in dieser Richtung?
@D. Lambert – genau! Stört es Sie, wenn ich diesen Kommentar in einer Bearbeitung der ursprünglichen Frage umschreibe?
@mattdm - Überhaupt kein Problem - fahren Sie fort. Ich würde gerne wissen, ob es eine Wissenschaft dahinter gibt, warum ein bestimmtes Foto manche Menschen gegenüber anderen anspricht oder allgemein die meisten Menschen anspricht oder was auch immer. Ich mag den Fokus dieser Frage auf Farbe (im Gegensatz zu Komposition usw.).
@D. Lambert Die Frage war ursprünglich "wie nimmt das menschliche Auge Farbe wahr", sie hat sich später geändert, nachdem ich sie beantwortet habe! Um ehrlich zu sein, ist es für die Fotografie nicht so relevant, außer zu erklären, warum es mehr grüne Pixel gibt ...
@matt - Fair genug. Hoffentlich ist die Frage relevanter, da sie jetzt formuliert ist.
@Matt Grum – tut mir leid; Ich wollte das in der ursprünglichen Frage klarer haben.
Ich bin immer noch überrascht, dass Sie es nicht relevant finden. Objekte in der Welt interagieren auf konkrete Weise mit verschiedenen Lichtwellenlängen und geben ihnen eine bestimmte "ideale" Farbe, wie sie (sagen wir) "Gottes Auge" wahrnimmt. Unsere eigenen Augen, obwohl wir es für selbstverständlich halten, nehmen eine sehr kleine Teilmenge davon auf ziemlich eigenwillige Weise auf, und unser Gehirn verarbeitet dies zu einer Wahrnehmung von Farbe. Kameras nehmen eine andere Teilmenge dieser echten Farbe auf, und diese Aufnahme wird dann beim Betrachten erneut durch unsere menschliche Wahrnehmung gefiltert. Es scheint sehr nützlich zu sein, die Unterschiede in diesen Eigenheiten zu verstehen.
Ein Leckerbissen, den ich hier besonders interessant finde, ist die Art und Weise, wie Gelb wahrgenommen wird. Für mich hat zumindest Gelb ein gewisses "primäres" Gefühl, jenseits von beispielsweise Cyan oder Magenta oder Lila. Vielleicht liegt das am Mischen von Farben im Kindergarten (das subtraktive RYB-Modell!), aber vielleicht wird es bis zu einem gewissen Grad durch seinen Platz in unserem "nativen" Farbraum beeinflusst.
Hier ist eine weitere technische Folgefrage: Warum verwenden wir RGB für Sensoren, anstatt den L-, M-, S-Zellen genauer zu folgen? Wäre das nicht grundsätzlich besser?
@mattdm: Implizieren Sie, dass Sensoren eine Spike-Antwort haben, jeweils nur für eine einzelne Wellenlänge? Sie tun es nicht . Die gepunkteten Linien in diesem Diagramm stellen die Sensorreaktion (einer 3-Chip-Kamera) dar, die durchgezogenen die Augenreaktion. Sie sind ziemlich nah. Ich weiß nicht, warum sie nicht gleich sind - wahrscheinlich haben wir die Technologie noch nicht perfektioniert.

Ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass die physikalische Mechanik der Augenkarte bessere Bilder macht, es sei denn, Sie sprechen von 3D. Viel wichtiger ist die emotionale Reaktion auf die Farben, die wir sehen. Die Kunst hat uns mehr über Farbe zu lehren als die Wissenschaft. Kurz gesagt, der Farbtheorie sollten wir mehr Zeit widmen, da dies eine praktischere Diskussion der menschlichen Wahrnehmung von Farbe ist.

Wir nehmen „kühle“ Farbtöne (Blau und Violett) anders wahr als „warme“ Farbtöne (Rot und Gelb). Die Anführungszeichen rund um warm und kühl haben mit unserem wahrgenommenen Gefühl zu tun, wenn wir diese Farbtöne sehen, und nicht mit der reinen Kelvin-Farbtemperatur, die zur Reproduktion der Farbtöne erforderlich ist. Die Wahrnehmungen werden durch Erfahrung in uns eingeschliffen. Wenn das Wetter draußen kalt ist, ist der Himmel normalerweise grau und wir bekommen weniger direktes Sonnenlicht. Dies wiederum verleiht allem, was wir sehen, einen bläulicheren Farbton. Umgekehrt, wenn das Wetter draußen warm ist und die Sonne scheint, bekommen wir mehr direktes Sonnenlicht, was wiederum alles rötlicher färbt. Daher unsere Wahrnehmung dieser Farbtöne.

Es gibt eine breite Palette von Emotionen, die mit den Farben verbunden sind, die wir sehen. Eine kurze Liste enthält:

  • Helle Farben/hoher Kontrast : Aufregung, Stimulation, Spaß
  • Kühl/niedriger Kontrast : launisch, Depression, Verzweiflung, Reflexion, Kälte
  • Keine Farbe : Selbstbeobachtung, Trennung, Klasse, Kultiviertheit, männlich
  • Pastell/niedriger Kontrast : gute Laune, leichte Gefühle, Pflege, feminin

Dies ist keineswegs eine vollständige Liste, und es gibt auch Ausnahmen von diesen Wahrnehmungen. Die in einem Foto verwendeten Farben können eine große Rolle bei der emotionalen Wirkung auf den Betrachter spielen, der das Foto betrachtet. Ein weiterer Teil davon ist das Papier, das verwendet wird, um das Bild zu reproduzieren:

  • Glänzend : verleiht den Farben Schlagkraft, fügt Kontrast hinzu, indem Streulicht reflektiert wird
  • Matt : Reduziert den Kontrast, indem das Licht über seine Oberfläche gebrochen wird, gedämpfter
  • Seide/Glanz : Bietet ein Gleichgewicht zwischen den beiden oben genannten Extremen.

Bei der Schwarz-Weiß-Fotografie ist die Farbtheorie ebenso wichtig, da sie unser wichtigstes Werkzeug zur Steuerung des Kontrasts in der Szene ist. In dieser Disziplin hilft es, etwas über Farbfiltration zu wissen. Wenn Sie sich ein RGB-Farbrad (Primärfarben des Lichts im Gegensatz zu Pigmenten) ansehen, blockiert oder reduziert die Farbe eines Filters im Wesentlichen die gegenüberliegende Farbe auf dem Rad. Gängige Filter, die in der traditionellen Schwarz-Weiß-Fotografie verwendet werden, sind:

  • Gelb: Blockiert Blau und sorgt für einen dramatischeren Himmel, während die grüne Vegetation in Ruhe gelassen wird.
  • Rot: Blockiert sowohl Blau als auch Grün für noch mehr Kontrast. Kaschiert auch Hautunreinheiten, da Rot und hellere Hauttöne verschmelzen (Weiß wird Rot und Rot bleibt unverändert).
  • Infrarot: Blockiert alles außer Rot mit geringer Bandbreite, das für Infrarotfotografie benötigt wird – erzeugt einen schwarzen Himmel, helle Wolken und helle Vegetation. Nahezu keine atmosphärischen Einflüsse (Dunst reduziert den Kontrast nicht)

Je nach Szene können Sie auch etwas in dieser Richtung verwenden:

  • Grün: hellt Vegetation und Himmel auf, betont Hautunreinheiten
  • Blau: Hellt den Himmel auf, während die Vegetation in Ruhe gelassen wird
Mich interessiert hier absolut das Vision System als Ganzes, nicht nur der physikalische Aufbau. Danke.
Übrigens möchte ich hinzufügen, dass die Farbtheorie nicht nur ein Aspekt der Kunst, sondern auch eine Wissenschaft ist .
Es findet Anwendung in beiden Bereichen. Farbfilterung ist definitiv Wissenschaft, aber emotionale Wahrnehmung ist Kunst.
Das ist auch keine so durchgezogene Linie. Emotionale Wahrnehmung kann auch Wissenschaft sein – zumindest eine sanfte Wissenschaft, und es steckt auch etwas harte Wissenschaft dahinter. Die Anwendung dieser Wissenschaft in dem Versuch, eine gewünschte Reaktion hervorzurufen/zu kommunizieren, ist ein Aspekt der Kunst. Die Wissenschaft ist für die Kunst nicht notwendig – in der Kunst kann es auch darum gehen, eine Sprache der Farbe und Wahrnehmung zu konstruieren, die auf Intuition basiert, auf einer externen Struktur der Symbolik oder sogar völlig willkürlich. Aber für die Zwecke dieser Frage interessiere ich mich speziell dafür, wie die Farbwissenschaft die Kunst informieren kann.
@mattdm, Ihre Kommentare unterstreichen die Tatsache, dass Fotografie zu gleichen Teilen Wissenschaft und Kunst ist. Dies gilt umso mehr, wenn Sie traditionelle Filmfotografie betreiben (ich liebe den Geruch von Fixierbad am Morgen), aber wir formen die physikalischen Eigenschaften des Lichts für künstlerische Zwecke.
Dieses Wissen macht es einfacher, das Bild zu erreichen, das ich in meinem Kopf entworfen habe, da ich weiß, wie sich die Wahrnehmungsverzerrung in den Augen auf das auswirkt, was die meisten von uns sehen, während wir uns tatsächlich an bestimmten Orten befinden (Sonnenuntergang am Strand, Morgen in den Bergen usw.), ermöglicht es mir zu verstehen, warum Bilder während der Bearbeitung, Nachbearbeitung usw. so unterschiedlich erscheinen. Es lässt mich auch verstehen und erforschen, wie ich etwas tatsächlich sehe, ohne das Bild überhaupt aufzunehmen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jede Information, die wir erhalten, sei es wissenschaftlich oder künstlerisch, als Erklärung für ein komplexes Phänomen verwendet werden kann, das wir verwenden, um Kunst zu schaffen.

Es gibt einige konkrete Anwendungen. Menschen achten viel mehr auf Unterschiede als auf Gleiches. Eine Möglichkeit, das Motiv hervorzuheben, besteht darin, dem Motiv eine andere Farbe als alles um es herum zu geben, und das lässt das Motiv hervorstechen.

Außerdem ist Rot eine Farbe, auf die besonders Menschen vorprogrammiert sind, um viel Aufmerksamkeit zu schenken. Ein roter Gegenstand zieht die Aufmerksamkeit auf sich und kann daher ein starkes fotografisches Werkzeug sein.

Ein weiterer interessanter Punkt ist, dass Menschen bei schwachem Licht weniger Farbe wahrnehmen. Kameras sind ziemlich unabhängig, aber sie neigen dazu, das Rot bei schwachem Licht etwas zu verstärken. Damit ein Bild, das nachts aufgenommen wird, so aussieht, wie es ein Mensch sehen würde, sollte die Farbsättigung etwas reduziert sein. Menschen können im Dunkeln etwas Farbe sehen, daher ist kein vollständiges Schwarzweiß erforderlich.

Hoffe, einige dieser Informationen helfen!

Um mein Bewusstsein für Wahrnehmungsunterschiede zu schärfen, stöbere ich regelmäßig nach Beispielen unter: http://www.michaelbach.de/ot/index.html .

Der Titel der Seite:

89 Visuelle Phänomene und optische Täuschungen

(Visuelle Täuschung · Optische Täuschung)

von Michael Bach

Danke für diesen Link. Auch ich nutze optische Täuschungen, um zu erkennen, wann mein Sehvermögen getäuscht wird. Äußerst wertvoll bei der Architekturfotografie oder wenn ich mich entscheiden muss, welchen Weißabgleich ich verwenden soll, wenn mein Farbgedächtnis nicht mit dem übereinstimmt, was die Kamera mir sagt. Hier ist ein weiterer Link zu interaktiven Illusionen, damit Sie ihre Parameter anpassen können, um festzustellen, wann Ihre eigenen Sinne getäuscht werden könnten. lite.bu.edu/vision-flash10/applets/lite/lite/lite.html

Auf der Suche nach etwas ganz anderem bin ich also auf Michael Reichmanns kurzen Aufsatz Farbtheorie in der Landschaftsfotografie gestoßen, der sich als Teil meiner Frage herausstellt , obwohl er wirklich zu kurz ist, um umfassend zu sein. (Und mehr auf der künstlerischen Seite, weniger auf der technischen. Aber das ist okay.)

Das Buch Mastering Color Digital Photography von Michael Freeman (nicht mehr im Druck; hoffentlich wird es in einer besser herausgegebenen Neuauflage veröffentlicht) enthält weitere nützliche Informationen in die gleiche Richtung und mit mehr Tiefe. (In vielerlei Hinsicht scheint es eine Erweiterung von Reichmans kurzem Artikel zu sein.)

(Ich habe diese Frage mit "Community Wiki" markiert, da ich hier nicht wirklich etwas Eigenes sage.)