Quais são os valores RGB que representam corretamente uma superfície branca de 5800 K em um monitor de 6500 K calibrado?

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Considere um monitor de alta qualidade calibrado nos parâmetros padrão: 6500 K, 2,2 gama, 120 cd / m ^ 2. A calibração é realizada com um sensor de hardware LaCie + seu software, e é bastante preciso.

Pretendo tirar uma foto do Sol através de um telescópio, usando um filtro solar seguro e dedicado (filme solar Baader de abertura total para telescópios). A temperatura do Sol é de 5800 K. O filtro é "branco", na verdade bastante decente, mas tenho certeza de que o espectro não é 100% plano - falando rigorosamente, não pode ser. Além disso, a câmera pode capturar um pouco de infravermelho e assim por diante e alterar ainda mais a cor da superfície solar.

Quero processar a imagem resultante para que, no monitor de 6500 K calibrado, a cor do Sol seja representada o mais próximo possível do original. Espero que o resultado pareça com um branco cremoso macio.

Basicamente, isso se resume a representar um 5800 K "branco" em um monitor de 6500 K. Como faço isso?

Eu poderia carregar a imagem e ajustar as configurações de tonalidade (balanço de branco) no software até que as tríades RGB no disco solar caíssem no intervalo necessário, mas não sei qual é esse intervalo. Parece que deve haver uma fórmula para isso em algum lugar ("dada T1 a temperatura do monitor, então T2 branco é representado quando xR + yG = zB" ou algo assim, estou inventando).

Outra abordagem: seria bom se houvesse um aplicativo que pudesse gerar "branco" a qualquer temperatura, dado que o monitor é calibrado a uma certa temperatura de cor. Então eu pude comparar o branco gerado com a imagem do Sol e fazer ajustes. Mas agora estou ciente de qualquer aplicativo desse tipo.

Alguma sugestão?

Como faço a maior parte do processamento de arquivos brutos no Lightroom, posso usar o GIMP para truques adicionais de canais de cores. Obviamente, não sou especialista em fotografia, mas posso seguir as instruções. :)

Obrigado!

Florin Andrei
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Respostas:

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A resposta é: sRGB = (255, 241, 234).

Os detalhes do cálculo:

Calculei o espectro de um corpo negro a 5800 K usando a fórmula de Planck, depois multiplicado pelas funções de correspondência de cores CIE do observador padrão de 2 graus e integrado ao longo dos comprimentos de onda para obter a cor (X, Y, Z). Eu então dividi por X + Y + Z para obter a cromaticidade:

(x, y) = (0.3260, 0.3354)

multiplicando (x, y, 1-xy) pela matriz XYZ para sRGB e dividindo pelo maior componente (R) produz:

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

Em seguida, codifiquei gama, multiplicado por 255 e arredondado para o número inteiro mais próximo e obtive:

(R’, G’, B’) = (255, 241, 234)

Advertência : Minha resposta está no espaço de cores sRGB, que é quase, mas não tanto, 6500 K com 2,2 gama. BTW, "6500 K com 2,2 gama" não é uma especificação de espaço de cores: você também precisa das cromáticas das primárias para obter um espaço de cores totalmente especificado.

Edgar Bonet
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Uau! Mandíbula caiu no chão. Era exatamente o que eu estava perguntando. Obrigado! Aliás, em (255, 241, 234), acho que pareceria branco com um leve tom dourado, o que faz sentido.
Florin Andrei
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Esta é uma excelente resposta. Eu tenho três perguntas:
kdbanman
" integrado ao longo dos comprimentos de onda para obter a cor (X, Y, Z). Em seguida, dividi por X + Y + Z para obter a cromaticidade: " Como você passou de um vetor 3 para um vetor 2 por divisão escalar? (Onde Z ir?)
kdbanman
" Eu então codifiquei gama " Isso significa que você elevou R, G e B ao poder gamma, como [isso]? Qual valor gammavocê usou? Parece haver muitas opções.
Kdbanman
@kdbanman: Não, quero dizer, eu transformei os valores lineares de RGB na representação não linear de sRGB, conforme as equações (1.2) do documento que você referenciou. Isso é próximo, embora não exatamente, de uma lei de potência com expoente 1 / 2.2.
Edgar Bonet
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Você deseja alterar a cor do sol em suas fotografias ou simplesmente representar a cor que existe com precisão? Os dois são tarefas muito diferentes. O primeiro provavelmente exigiria muito trabalho, e não tenho certeza se seria realmente preciso. Na verdade, este último já é tratado por você com perfis ICM e ICC.

Deve-se notar também que "branco" é uma coisa altamente subjetiva. O "branco" do seu monitor seria tecnicamente muito azul para um "branco verdadeiro", considerando que 6500k modela a luz do dia, não a luz do sol. O branco do sol como fotografado diretamente, sem a interferência de uma atmosfera ou qualquer filtragem, provavelmente é modelado com mais precisão em 5785 K na fotosfera em uma base normalizada, mas pode variar entre 4000 K e 6000 K, dependendo da localização e tempo (manchas solares tendem a ser mais frias). Há também a cromosfera, acima da fotosfera, que varia de cerca de 6000 K a dezenas de milhares de graus Kelvin até atingir a Corona, que atinge os milhões de graus. Quando você imagina o sol sem filtro, a única vez em que você realmente fotografa a fotosfera é através de manchas solares, caso contrário, o ponto branco do sol pode flutuar descontroladamente sobre sua superfície. Com um filtro, seu ponto branco definitivo será afetado por seu design e pelos comprimentos de onda pelos quais ele realmente foi projetado para passar.ponto branco exato provavelmente será uma coisa difícil para começar. Um branco neutro e verdadeiro para o olho humano provavelmente está no domínio de 5500 K, no entanto, isso realmente muda dependendo de você estar observando um emissor ou um refletor.


O Image Color Management, ou ICM, é um sistema projetado para gerenciar a conversão correta e precisa de informações de cores de um espaço de cor (por exemplo, arquivos RAW da sua câmera) através do espaço de cores do seu software de edição (por exemplo, Photoshop, com é o padrão D50), para o espaço de cores de um dispositivo de saída (por exemplo, um monitor de computador). Na verdade, você não precisa fazer nada específico em um nível baixo para obter o equilíbrio de cores correto, supondo que sua tela esteja realmente calibrada corretamente. Desde que você confie na precisão do seu dispositivo de imagem e na tela, se você usar um software totalmente gerenciado por cores como o Photoshop, não precisará se preocupar em ajustar manualmente a cor das suas fotos em um pixel - nível. O Adobe Camera Raw e o Lightroom incluem uma ferramenta de ajuste de temperatura de cor (além de uma ferramenta de tonalidade,para o seu estado de calibração .

Por último, mas não menos importante, você deve estar ciente de que o equilíbrio de cores de suas fotos só será preciso conforme você pretende que sejam em seu próprio sistema. O usuário médio não calibra suas telas e, como tal, a representação pode variar bastante. Muitas telas calibradas estão em um ponto branco de 6500 K; no entanto, muitos fotógrafos calibram para 5000 K para combinar com o Photoshop e fazer com que impressões de fibra natural sejam representadas com mais precisão na tela. Pessoalmente, eu consideraria uma calibração de tela de 5500 K mais "balanceada em pontos brancos" do que 6500 K (o que é definitivamente mais azul). Se você quiser o máximo de precisão possível, diria que calibrar sua tela para 5785 K e ajustar o balanço de branco da foto para corresponder produziriam o branco mais natural possível, pelo menos em relação ao sol.


Além disso, se você realmente deseja gerenciar a conversão de pontos brancos diretamente em todos os pixels das imagens, deve analisar o trabalho realizado pela CIE . Eles têm trabalhado com iluminação, iluminantes, teoria de cores, conversão de cores, modelagem de cores e definição de espaço de cores desde o início da metade do século 20 (1913 em diante). O G umab * espaço de cores (Lab), para abreviar, é o modelo por excelência da percepção humana de luz e cor. É o ponto crucial da conversão e transformação do espaço de cores. XYZ é um espaço de modelagem crítico usado como uma etapa intermediária na conversão de RGB para Lab e depois sai do Lab para outro espaço de cores (que também pode ser RGB, mas simplesmente com um ponto branco diferente). algumas informações na Wikipedia sobre CIE, Lab, XYZ, etc .:

jrista
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Obviamente, muitas coisas em que ainda não pensei, obrigado por todas as informações, vou ter que pensar bem devagar. Digamos que o objetivo seja o seguinte: fotografe um corpo preto brilhando na temperatura T2, com pequenos erros de cor devido à câmera, filtragem, etc. Exiba-o em uma tela calibrada em T1. Agora, o desafio é ajustar o matiz (proporções relativas de RGB) da imagem para que, em uma tela com essa calibração específica, a superfície fique o mais próximo possível do matiz original de T2. Eu quero fazer o ajuste editando o arquivo, não alterando os parâmetros do monitor.
Florin Andrei
Você realmente seria capaz de fazer isso, correspondendo à tonalidade original (que deve ser chamada de cromaticidade ao discutir espaços de cor e transformações, como é o que é no laboratório), você precisará saber ou saber exatamente o que T2 "é" comece com (que só pode ser feito com uma medição direta) ou saiba exatamente o erro de cada componente do seu dispositivo de imagem (por exemplo, filtro infravermelho do sensor, CFA, filtro solar, erros de quantização introduzidos durante a conversão A / D, discrepâncias de demosaicing, etc.) Nenhum deles é de ordem pequena.
jrista
Se você deseja medir com precisão o T2, primeiro terá que definir seus limites de precisão. Você quer 99,9% exato? Você provavelmente precisaria medir do espaço. Deseja exatamente como é quando medido em nossa atmosfera? Você provavelmente poderia fazer isso com um dispositivo autônomo adequado. Mas aqui está o problema ... mesmo que você faça uma medição independente de T2, haverá erros semelhantes na precisão e exatidão também nesses dispositivos. Você terá que explicar esses erros de uma maneira ou de outra, o que significa conhecê-los, o que o leva a corrigir diretamente a câmera.
jrista
Estou curioso para saber qual o nível de precisão que você realmente precisa. A normalização da calibração da tela com o ponto branco que você assume para a fotosfera deve produzir um branco de linha de base bonito. Você deve discernir visualmente erros suficientes para corrigir manualmente qualquer discrepância. Ele não será 99,999% preciso, provavelmente nem 99% exato, mas sua visão humana altamente duvidosa pode detectar a discrepância sem algo para comparar, como uma amostra de cor de exatamente 5785 K embutida no canto da foto ou algo parecido. Se você precisa de 99% + precisão, bem ...
jrista
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Se a aproximação estiver correta, eu apenas confio que seu hardware está suficientemente calibrado e deixo o software fazer a maior parte do trabalho. Carregue suas fotos em um editor RAW (elas realmente precisariam ser RAW ... Os ajustes WB não funcionam bem em imagens que já estão desmembradas em pixels RGB) e defina o balanço de brancos para 5785 K ou por aí. Isso deve definir o branco na foto exatamente para a temperatura normativa da fotosfera do sol. Devido ao ponto branco offset do ponto branco da tela em 6500k, esse branco pode parecer um pouco fora. Você pode ajustar em 715 K para compensar.
jrista