Чому так, коли зелений канал затискає, він перетворюється на синій?


10

Я робив фотографії скульптур снігу вночі, і помітив щось дивне на моєму Olympus O-MD E-M10 Mark II.

Ця зелена освітлена скульптура

введіть тут опис зображення

коли зелений канал роздувається, стає синім

введіть тут опис зображення

а потім з часом стає білим.

Чому зелений канал вирізав би так?


По суті те саме явище, як я описав у цій відповіді про червоне помаранчеве при яскравому світлі.
Девід Річербі

Відповіді:


31

Світло, яке ви характеризуєте як "зелене", також містить компоненти "червоного" та "синього" світла. Вони значно слабкіші за зелений компонент, але вони є.

Коли експозиція буде достатньо яскравою, щоб зелений канал був повністю насичений, збільшення експозиції додатково не може збільшити значення, записане в зеленому каналі, більше ніж на 100%. Якщо зелена повністю насититься на 1/100 секунди, вона покаже зелений канал на 100%. Якщо ми подвоїмо час експозиції на 1/50 секунди, зелений все одно буде записаний на 100%. Це максимальне значення, яке можна записати для кожного каналу.

Збільшення експозиції ще більше збільшує значення, записані в червоному та синьому каналах, поки експозиція не досягне точки для кожного, де вони теж повністю насичені. Подивіться на це так: якщо на вашій скульптурі відбито 10X зеленого від синього, викриття в десять разів яскравіше, ніж потрібно для повного насичення зеленого каналу, призведе до повного насичення зеленого та синього каналів. Камера не зможе показати, що зелений на 10 разів яскравіший, ніж синій. Він покаже обидва канали з однаковим значенням: 100%.

Коли всі три канали повністю насичені, ми отримуємо чисто білий колір. Має значення не те, що на датчик впливає набагато більше зеленого, ніж червоного або синього світла. Поки кожного кольору є принаймні достатньо, щоб повністю наситити кожен колірний канал, ми побачимо, що ця зона відображається як біла.

Крім того, маски Bayer на цифрових датчиках не мають жорстких точок відсічення між кольорами : деяке зелене світло потрапляє через червоний та синій фільтри, деякі червоне та синє світло потрапляють через зелений фільтр тощо.

введіть тут опис зображення
Синя лінія показує, який відсоток світла по всьому видимому спектру підраховується синьо-відфільтрованими датчиками сенсора Sony IMX249. Зелені та червоні лінії показують однакове для зелених та червоних відфільтрованих датців. Зауважте, що вище приблизно 820 нм усі три більш-менш чутливі. Ось чому цифрові датчики мають ІЧ-фільтр у стеку датчиків. Також зауважте, що реакція червоно-зеленого відфільтрованого датчика починає збільшуватися в міру того, як довжина хвилі рухається нижче 420 нм, через що УФ-фільтр також входить у стек датчиків.

Це так само, як коли ми використовуємо кольоровий фільтр на об'єктиві для зйомки чорно-білої плівки. Якщо ми використовуємо червоний фільтр, частина світла від зелених і синіх об'єктів все одно пропускає його через фільтр. Ці зелені та блакитні об’єкти просто здаються темнішими, ніж інакше. Але вони не стають абсолютно чорними.

Тож навіть якщо світло, що висвітлює вашу скульптуру, був чисто зеленим, частина цього світла потрапляла б через червоно-сині фільтри на датчик вашої камери та була зареєстрована «червоними» та «блакитними» піксельними лунками. Перенапруження досить яскраво, і ви повністю наситите всі три канали.

З коментаря:

Те, що ми можемо бачити блакитні об'єкти через червоний фільтр, не означає, що фільтр пропускає значну кількість синього. Це може просто означати, що синій об’єкт має значне відображення у червоній частині спектру. Наприклад, колір # 3f00ff також синій, але має незначний червоний компонент.

Незалежно від довжини хвилі, світло, що проходить через червоний фільтр, входить до єдиного монохромного значення освітленості для червоних відфільтрованих пікселів. Не важливо, чи світло червоне, зелене чи блакитне - фотони, дозволені для проходу в цю сенсель (піксельну лунку), всі записані однаково. Просто вищий відсоток червоного світла, який падає на червоний фільтр, дозволений, ніж відсоток синього світла, який падає на червоний фільтр. Але те, що проникає, вважається фотонами , а не червоними фотонами або синіми фотонами або зеленими фотонами .

По суті, у нас є неочищений файл із цифрового датчика Bayer, що маскується, - це три монохромні зображення: одне складається з половини пікселів датчика, відфільтрованого зеленим кольором, а одне складається з чверті пікселів лунки пікселя, відфільтрованого до червоного кольору, а одне складене однієї чверті піксельних лунок датчика, відфільтрованих до синього. Так само, як при зйомці чорно-білої плівки кольоровими фільтрами, світло з усього видимого спектру буде проходити через кожен фільтр. Ми можемо взяти три відбитки, відфільтровані за трьома кольоровими каналами, і комбінувати їх для отримання кольорового друку. Цифровий - той самий принцип. Так само працюють шишки в сітківці людини.


3
Те, що ми можемо бачити блакитні об'єкти через червоний фільтр, не означає, що фільтр пропускає значну кількість синього. Це може просто означати, що синій об’єкт має значне відображення у червоній частині спектру. Наприклад, #3f00ffколір також є блакитним, але має несуттєвий червоний компонент.
Руслан

2
@ Руслан: Аналогічний ефект виникає у зорі людини, якщо за кольоровим фільтром розміщується яскраве стробове світло. Якби світло не було таким яскравим, щоб наситити сітківку, воно було б помітно червоним, але якщо воно достатньо яскраве, щоб наситити все, воно виглядає білим.
supercat

@Ruslan Незалежно від довжини хвилі, світло, яке проходить через червоний фільтр, входить до єдиного монохроматичного значення освітленості для червоних відфільтрованих пікселів. Не важливо, чи світло червоне, зелене чи блакитне - фотони, дозволені для проходу в цю сенсель (піксельну лунку), всі записані однаково. Просто вищий відсоток червоного світла, який падає на червоний фільтр, дозволений, ніж відсоток синього світла, який падає на червоний фільтр. Але те, що проникає, вважається фотонами , а не червоними фотонами або синіми фотонами або зеленими фотонами .
Майкл С

По суті, у нас є неочищений файл із цифрового датчика Bayer, що маскується, - це три монохромні зображення: одне складається з половини пікселів датчика, відфільтрованого зеленим кольором, а одне складається з чверті пікселів лунки пікселя, відфільтрованого до червоного кольору, а одне складене однієї чверті піксельних лунок датчика, відфільтрованих до синього. Так само , як при зйомці чорно-білої плівки з кольоровими фільтрами, деякий світло від всього видимого спектру буде робити це через кожен фільтр. Ми можемо взяти три відбитки, відфільтровані за трьома кольоровими каналами, і комбінувати їх для отримання кольорового друку. Цифровий - той самий принцип.
Майкл С

7
Чому так, коли зелений канал затискає, він перетворюється на синій?

Власне, він повертає до пурпурової. Подивіться уважніше на свою картинку.

Якщо зелені кліпи та два інші канали (червоний, синій) не роблять, результат в основному знижується зеленим. Зниження зеленого кольору має такий же вплив на відтінок, як підвищення червоного та синього. Червоний + синій - пурпуровий, тому опускання зеленого саме по собі робить відтінок більш пурпурним.


2
Я думаю, ти помилився. Я не бачу жодного регіону, де зелена стала пурпуровою. І навіщо це робити? Я думаю, ви забули, що всі регіони, про які ви говорите, зелені на 100%. Тож щось, що було rgb = (10%, 100%, 10%) (інтенсивно зелене), може стати rgb = (50%, 100%, 50%), але це не пурпуровий колір - це менш інтенсивний, дещо сіруватий зелений колір. Будь-який колір, який утворюється після зелених затискачів каналу, все ще має 100% зелений колір, тому далеко не пурпуровий. Звичайно, це "пурпурніше", ніж було раніше, але це буде сприйматися як щось середнє між майже чистою зеленою та чистою білою.
Девід Річербі

1
Зелені частини стають блакитними, а потім білими; пурпурові частини другого зображення були вже пурпуровими в першому.
Девід Річербі

У районах, де домінує зелений, також є більше синього, ніж червоного світла. У такому випадку синій наблизиться до насичення на рівні опромінення, який червоний все ще не буде. Навіть незважаючи на те, що більше червоного «просочиться» через «зелений фільтр», ніж синій, алгоритм демонстрації оцінок знає це і посилює кожен канал відповідно. Як зауважив Девід, отриманий колір буде рухатися до пурпурового кольору, коли додаватимуться більше червоного та синього, але він ніколи не пройде повз чисто білого в цьому напрямку, поки зелений повністю насичений.
Майкл С

@David: Я мав на увазі більше пурпурового, ніж є насправді .
Олін Латроп

3
Гаразд, але ви стверджуєте, що "Насправді це перетворюється на пурпуровий", і це не так. І ви сказали, що запитувач повинен уважніше придивитися до їхньої картини, імовірно, щоб виправити їх помилкове уявлення про те, що зелений перетворюється в синій. Але зелений дійсно перетворюється на блакитний; уважніший погляд, це лише підтвердить.
Девід Річербі
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.