如何确定传感器的最佳色彩校正滤镜?


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最初,该问题的标题为:如何确定传感器的固有色温?

对于一般的暖色滤镜滤色镜的问题,领先的回答表明,要获得最佳的信噪比,最好以光学方式调整色彩。但是要进行调整,当白色导致不同颜色通道中的信号相等时,如何首先测量目标“自然” 色温

我以为它接近日光,但是@Karel展示了UniWB似乎是在日光下拍摄并在绿色和蓝色通道中具有很强的控制力的未经调整的镜头:

统一WB

我的相机(和许多其他相机一样)没有UniWB,因此我更喜欢不利用UniWB设置的解决方案。

更新

再想一想,实际上色温并不重要。我感兴趣的最终结果是如何选择用于在所有色彩通道中实现平衡信号的滤波器?也许我什至不需要了解色温,我只是习惯以色温转换为参考来查看滤镜规格。

我看到答案取决于

  • 传感器特性
  • 当前照明

传感器是一样的,只要我不换身体。在不同的情况下,照明会有所不同,但是存在常见的场景-日光/闪光灯,阴天,钨丝。

那么,在那些常见情况下如何为传感器选择过滤器?我希望有一个更好的方法,而不是仅仅买一堆并全力以赴。

Answers:


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卡雷尔(Karel)的示例照片具有强烈的绿色偏色,因为每个“像素”都经过处理而没有加权,因此使绿色获得的效果是红色和蓝色的两倍。结果是从最小放大的像素处理的图像,其中正常情况下,红色和蓝色通道将被放大大于一的因数,以补偿更多数量的绿色像素。从信噪比优化的角度来看,这将是最佳的。

从数字“白平衡”的角度来看,我真的不确定是否有任何方法可以准确确定传感器的基本输出。它可能在制造商之间有所不同,可以通过放大来自每个像素通道的信号来简单地进行处理,或者可以在读取和放大后完全由图像处理逻辑来执行。我认为可以使用的一个很好的基准是对每个像素通道使用1.0权重,并设置日光温度(5200-5500k)。那应该使摄像头周围的光尽可能达到纯净的“白”光。

如果我了解通过光学校正白平衡的含义,那么您将需要一个彩色滤光片,该滤色片可以正确滤除大约一半的绿色波长的光,以补偿传感器信号处理方式的变化。由于您的绿色像素是红色和蓝色的两倍,并且在不加权的情况下处理信号,因此需要将到达传感器的绿色光量减少相似的量。

我会对这真的有所改善有些怀疑。如果是这样的话,那么在光线到达传感器之前进行处理是理想的选择,那么数码相机制造商就已经考虑到了当今大多数数码相机在传感器前滤镜叠中附加的滤光功能。我认为决定使用绿色像素是红色和蓝色的两倍,因为在该颜色范围内的光波长要比红色和蓝色多。在更大范围的光频率范围内具有更高的灵敏度对信号比率总体而言是有益的,而不是有害的。使用未加权/滤波的方法...您正在将总光量减少至少1/4,这需要在整个板上放大最终信号,而不仅仅是在红色和蓝色通道中。


我确实同意将绿色光减半没有必要(我需要的感官数量是原来的两倍),但是Karel还报告了此图像中白色的红色和蓝色通道值显着不同(162与197),所以我真的对日光表示怀疑是最佳的白平衡。
Imre

@Imre:在Karel的实际UniWB示例图像中,所有三个通道的通道权重均为1.0。从技术上讲,UniWB是一种白平衡设置,其中没有将输出调整应用于每个像素通道...所以我想实际上实际上并没有5200k + UniWB ...实际上只有UniWB。因此,最终为您的目标,在所有三个通道上将其“白平衡”设置为1.0权重,再加上一个光学滤镜。
jrista

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我的原始答案中提供了一个来自链接(http://www.guillermoluijk.com/tutorial/uniwb/index_en.htm)的建议:

步骤将是:

  1. 在某些明亮的光源下拍摄几秒钟,以便所有三个通道的所有像素都变暗
  2. 使用相机存储器中生成的RAW文件设置自定义白平衡
  3. 可以通过以下方法检查UniWB的精度:使用新的白平衡在任何地方拍摄,然后在使用相机白平衡显影生成的RAW时查看DCRAW显示的倍增器:dcraw -v -w

快速方法不适用于所有相机。例如,尼康(Nikon)会丢弃受饱和度影响的任何像素,以进行白平衡计算。佳能5D似乎都没有接受过吹过的RAW的数据。另一方面,即使相机警告白平衡调整可能错误,Sony Alpha 100也可以使用它提供完美的倍增系数(1.000000)。快速方法非常适合佳能7D。

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