¿Cuáles son los valores RGB que representan correctamente una superficie blanca de 5800 K en un monitor calibrado de 6500 K?


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Considere un monitor de alta calidad calibrado con los parámetros estándar: 6500 K, 2.2 gamma, 120 cd / m ^ 2. La calibración se realiza con un sensor de hardware LaCie + su software, y es bastante preciso.

Tengo la intención de tomar una foto del Sol a través de un telescopio, usando un filtro solar seguro y dedicado (película solar Baader de apertura completa para telescopios). La temperatura del Sol es de 5800 K. El filtro es "blanco", bastante decente en realidad, pero estoy seguro de que su espectro no es 100% plano, rigurosamente hablando no puede ser. Además, la cámara puede capturar algunos infrarrojos, etc., y alterar aún más el color de la superficie solar.

Quiero procesar la imagen resultante para que, en el monitor calibrado de 6500 K, el color del Sol se represente lo más cerca posible del original. Espero que el resultado se vea como un suave blanco cremoso.

Básicamente, eso se reduce a representar un 5800 K "blanco" en un monitor de 6500 K. ¿Cómo puedo hacer eso?

Podría cargar la imagen y ajustar la configuración de tinte (balance de blancos) en el software hasta que las tríadas RGB en el disco solar caigan en el rango requerido, pero no sé cuál es ese rango. Parece que debería haber una fórmula para ello en alguna parte ("dada T1 la temperatura del monitor, entonces T2 blanco se representa cuando xR + yG = zB" o algo así, solo estoy inventando cosas).

Otro enfoque: sería bueno si hubiera una aplicación que pudiera generar "blanco" a cualquier temperatura, dado que el monitor está calibrado a una determinada temperatura de color. Entonces podría comparar el blanco generado con la imagen del Sol, y hacer ajustes. Pero ahora estoy al tanto de cualquier aplicación de este tipo.

¿Alguna sugerencia?

Hago la mayor parte de mi procesamiento de archivos sin formato en Lightroom, puedo usar GIMP para trucos de canales de color adicionales. No soy un experto en fotografía, obviamente, pero puedo seguir instrucciones. :)

¡Gracias!

Respuestas:


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La respuesta es: sRGB = (255, 241, 234).

Los detalles del cálculo:

Calculé el espectro de un cuerpo negro a 5800 K usando la fórmula de Planck, luego lo multipliqué por las funciones de coincidencia de color CIE del observador estándar de 2 grados e integrándolo sobre las longitudes de onda para obtener el color (X, Y, Z). Luego dividí por X + Y + Z para obtener la cromaticidad:

(x, y) = (0.3260, 0.3354)

multiplicando (x, y, 1-xy) por la matriz XYZ a sRGB , y dividiendo entre los mayores rendimientos del componente (R):

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

Luego codifiqué con gamma, multipliqué por 255 y redondeé al entero más cercano y obtuve:

(R’, G’, B’) = (255, 241, 234)

Advertencia : mi respuesta está en el espacio de color sRGB, que es casi, pero no del todo 6500 K con 2.2 gamma. Por cierto, "6500 K con 2.2 gamma" no es una especificación de espacio de color: también necesita las cromaticidades de los primarios para obtener un espacio de color completamente especificado.


Whoa! La mandíbula cayó al suelo. Eso es exactamente lo que estaba preguntando. ¡Gracias! Por cierto, en (255, 241, 234) creo que se vería blanco con un ligero tono dorado, lo cual tiene sentido.
Florin Andrei

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Esta es una excelente respuesta. Tengo tres preguntas:
kdbanman

" integrado sobre las longitudes de onda para obtener el color (X, Y, Z). Luego dividí por X + Y + Z para obtener la cromaticidad: " ¿Cómo pasaste de un vector 3 a un vector 2 por división escalar? (¿A dónde fue Z?)
kdbanman

" Entonces codifiqué con gamma " ¿Significa esto que elevaste R, G y B a la potencia gamma, como [esto]? ¿Qué valor de gammausaste? Parece que hay muchas opciones.
kdbanman

@kdbanman: No, quiero decir que transformé los valores RGB lineales en la representación no lineal sRGB, según las ecuaciones (1.2) del documento al que hizo referencia. Esto está cerca, aunque no exactamente, de una ley de potencia con exponente 1 / 2.2.
Edgar Bonet

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¿Está buscando cambiar el color del sol en sus fotografías o simplemente representar el color que está allí con precisión? Las dos son tareas muy diferentes. Lo primero probablemente requeriría mucho trabajo, y no estoy seguro de que sea realmente preciso. En realidad, este último ya está a cargo de usted con los perfiles ICM e ICC.

También se debe tener en cuenta que "blanco" es algo muy subjetivo. El "blanco" de su monitor, técnicamente, sería demasiado azul para un "blanco verdadero", dado que 6500k modela la luz del día, no la luz del sol. El blanco del sol tal como se muestra directamente, sin la interferencia de una atmósfera o cualquier filtración, probablemente se modela con mayor precisión a 5785 K en la fotosfera de forma normalizada, pero puede fluctuar entre alrededor de 4000 K y 6000 K dependiendo de la ubicación y tiempo (las manchas solares tienden a ser más frías). También está la Cromosfera, por encima de la fotosfera, que oscila entre aproximadamente 6000 K y decenas de miles de grados Kelvin hasta que golpeas la Corona, que alcanza los millones de grados. Cuando visualizas el sol sin filtro, la única vez que realmente fotografiarías la fotosfera sería a través de manchas solares, de lo contrario, el punto blanco del sol puede fluctuar salvajemente sobre su superficie. Con un filtro, su punto blanco definitivo se verá afectado por su diseño y las longitudes de onda por las que realmente está diseñado para pasar, así que de nuevo clavando unEl punto blanco exacto probablemente será algo difícil para empezar. Un blanco neutro y verdadero para el ojo humano probablemente esté en el reino de 5500 K, sin embargo, eso realmente cambia dependiendo de si está observando un emisor o un reflector.


Image Color Management, o ICM, es un sistema diseñado para administrar la conversión adecuada y precisa de información de color desde un espacio de color (por ejemplo, archivos RAW de su cámara) a través del espacio de color de su software de edición (por ejemplo, Photoshop, con es estándar D50), al espacio de color de un dispositivo de salida (por ejemplo, un monitor de computadora). En realidad, no debería tener que hacer nada específico a un nivel bajo para lograr el equilibrio de color correcto, suponiendo que su pantalla esté calibrada correctamente. Siempre y cuando confíe en la precisión de su dispositivo de imágenes y en la precisión de su pantalla, si utiliza un software totalmente administrado por color como Photoshop, no debería tener que preocuparse por ajustar manualmente el color de sus fotos en un píxel. nivel. Adobe Camera Raw y Lightroom incluyen una herramienta de ajuste de temperatura de color (así como una herramienta de tinte,para su estado de calibración .

Por último, pero no menos importante, debe tener en cuenta que el balance de color de sus fotos solo será preciso cuando pretenda que estén en su propio sistema. El usuario promedio no calibra sus pantallas y, como tal, la representación puede variar ampliamente. Muchas pantallas calibradas tienen un punto blanco de 6500 K, sin embargo, muchos fotógrafos calibran a 5000 K para combinar con Photoshop y hacer que las impresiones de fibra natural se representen con mayor precisión en la pantalla. Personalmente, consideraría que una calibración de pantalla a 5500 K es más "punto blanco equilibrado" que 6500 K (que es definitivamente más azul). Si desea la mayor precisión posible, diría que calibrar su pantalla a 5785 K y ajustar el balance de blancos de su foto para que coincida, produciría el blanco más natural posible, al menos en relación con el sol.


Por otro lado, si realmente desea gestionar la conversión de puntos blancos usted mismo directamente en cada píxel de sus imágenes, entonces debe analizar el trabajo realizado por CIE . Han estado trabajando en iluminación, iluminantes, teoría del color, conversión de color, modelado de color y definición del espacio de color desde principios del siglo XX (1913 en adelante). The L ab * color space (Lab) para abreviar, es el modelo por excelencia de la percepción humana de la luz y el color. Es el quid de la conversión y transformación del espacio de color. XYZ es un espacio de modelado crítico que se usa como un paso intermedio cuando se convierte de RGB a Lab, luego se retira de Lab a otro espacio de color (que también puede ser RGB pero simplemente con un punto blanco diferente). Un poco de información en Wikipedia sobre CIE, Lab, XYZ, etc .:


Obviamente, muchas cosas en las que no he pensado, gracias por toda la información, tendré que asimilarlas lentamente. Digamos que el propósito es este: fotografíe un cuerpo negro que brilla a la temperatura T2, con pequeños errores de color debido a la cámara, el filtrado, etc. Muestre en una pantalla calibrada en T1. Ahora el desafío es ajustar el tono (proporciones RGB relativas) de la imagen para que, en una pantalla con esa calibración en particular, la superficie esté lo más cerca posible del tono original de T2. Quiero hacer el ajuste editando realmente el archivo, no cambiando los parámetros del monitor.
Florin Andrei

Realmente solo sería capaz de hacer eso, hacer coincidir el tono original (que debería llamarse Cromaticidad cuando se discuten los espacios de color y las transformaciones, ya que eso es lo que es en Lab), necesitará saber o saber exactamente qué es T2 "a" comience con (que solo se puede hacer con una medición directa), o conozca exactamente el error de cada componente de su dispositivo de imágenes (es decir, filtro IR de sensor, CFA, filtro solar, errores de cuantificación introducidos durante la conversión A / D, discrepancias de demostración, etc.) Ninguno de esos son de orden pequeña.
jrista

Si desea medir con precisión T2, primero deberá definir sus límites de precisión. ¿Lo quieres 99.9% exacto? Probablemente necesite medir desde el espacio. ¿Quieres que sea exactamente como es cuando se mide en nuestra atmósfera? Probablemente podría hacer eso con un dispositivo independiente adecuado. Sin embargo, aquí está el problema ... incluso si usted mide independientemente T2, habrá errores similares en precisión y exactitud en esos dispositivos también. Tendrá que dar cuenta de esos errores de una forma u otra, lo que significa conocerlos, lo que lo lleva nuevamente a corregir directamente la cámara.
jrista

Tengo curiosidad por saber qué nivel de precisión realmente necesita. La normalización de la calibración de su pantalla con el punto blanco que asume para la fotosfera debería producir un bonito blanco de referencia. Debe poder discernir visualmente suficiente error para poder corregir cualquier discrepancia manualmente. No será 99.999% de precisión, probablemente ni siquiera 99% de precisión, pero su visión humana altamente dudosa podría detectar la discrepancia sin algo con lo que compararla, como una muestra de color de exactamente 5785 K incrustada en la esquina de la foto o algo como eso. Si necesita una precisión del 99% o más, bueno ...
jrista

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Si la aproximación está bien, entonces confiaría en que su hardware está suficientemente calibrado y dejaría que el software haga la mayor parte del trabajo. Cargue sus fotos en un editor RAW (realmente necesitarían ser RAW ... Los ajustes de WB no funcionan bien en imágenes que ya están demostradas en píxeles RGB), y establezca el balance de blancos en 5785 K o alrededor. Eso debería establecer el blanco en la foto exactamente a la temperatura normativa de la fotosfera del sol. Debido al punto blanco compensado del punto blanco de su pantalla a 6500k, ese blanco podría verse un poco apagado. Puede ajustar en 715 K para compensar.
jrista
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