क्या ऑटो व्हाइट-बैलेंस वास्तव में काम करता है? कैसे?


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मुझे समझ में नहीं आता है कि कैमरा किसी दिए गए दृश्य में उपयोग करने के लिए सफेद-संतुलन कैसे काम कर सकता है।

मैं यह देख कर काम कर सकता था कि क्या कोई स्पष्ट रंग-कास्ट है (उदाहरण के लिए: फ्लोरोसेंट रोशनी के तहत)। क्या यह विभिन्न रंग चैनलों से हिस्टोग्राम की तुलना करता है और उन्हें कुछ हद तक मैच करने की कोशिश करता है? तब भी मैं केवल बहुत अच्छी तरह से परिभाषित परिस्थितियों में मज़बूती से काम करने की कल्पना कर सकता हूं।

क्या कोई समझा सकता है कि आज के कैमरों में इसे कैसे लागू किया जाता है, और यह आमतौर पर कितनी अच्छी तरह काम करता है?

जवाबों:


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मूल धारणा यह है कि औसत दृश्य रंग तटस्थ होना चाहिए और इसलिए दृश्य में औसत रंग की गणना करके और फिर प्रत्येक पिक्सेल में एक ही सुधार लागू करने से आपको एक दृश्य मिलेगा जिसका औसत रंग तटस्थ है जिसमें सही सफेद-संतुलन होना चाहिए । यह तब विफल हो जाएगा जब एक प्रमुख रंग और दृश्य हो।

इस विषय पर लिखे गए बहुत सारे तकनीकी कागजात और पेटेंट के साथ अल्गोरिथम वर्षों में अधिक परिष्कृत हुए। उन्होंने अधिक प्रबुद्धता को जोड़ा जैसे कि ज्ञात प्रकाशकों के सेट पर क्लैम्पिंग करना।

सटीक एल्गोरिथ्म कैमरों के बीच भिन्न होता है और यह दिन के दौरान बहुत अच्छी तरह से बाहर काम करने लगता है, जहां थोड़ा बदलाव होता है। कृत्रिम प्रकाश के तहत बहुत अधिक विचरण है और यह हिट या मिस नहीं है। पुराने डिजिटल कैमरे विशेष रूप से खराब थे, लेकिन औसत रूप से इसमें सुधार हुआ है।

मैंने अभी तक देखा सबसे अच्छा सफेद-संतुलन प्रदर्शन HP Photosmart R967 पर था । डीसी रिसोर्स ने इस पर ध्यान दिया और टिप्पणी की कि उन्हें नोबेल पुरस्कार जीतना चाहिए! कई हालिया कॉम्पैक्ट कैमरे भी एक उत्कृष्ट काम करते हैं। इसके लिए एक DSLR पर मिररलेस कैमरा का लाभ यह है कि यह सेंसर के सभी डेटा को पढ़ सकता है। DSLR अब लाइव-व्यू मोड में कर सकते हैं।

कुछ डीएसएलआर एक पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं जो इसके बजाय सफेद-संतुलन को मापना है । यह ओलिंप E-5 के लिए मामला है । इसमें एक समर्पित 'बाहरी' सेंसर है जो कैमरे पर पड़ने वाले प्रकाश को मापता है। आप इसे उन मामलों के लिए बंद कर सकते हैं जब आप अपने विषय से अलग प्रकाश व्यवस्था से शूटिंग कर रहे हों।


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नोट: लाइव दृश्य के बिना एक DSLR अभी भी पूरे सेंसर का उपयोग करके सफेद संतुलन को माप सकता है। सफेद संतुलन छवि को कैप्चर करने के बाद लागू किया जाता है, जैसा कि इस तथ्य से स्पष्ट है कि कच्चे फ़ाइल में संग्रहीत डेटा सफेद संतुलन लागू होने से पहले है।
गुफ्फा

@Guffa - मेरा मानना ​​है कि आपका तर्क त्रुटिपूर्ण है, इसके बजाय पूर्व निर्धारित श्वेत-संतुलन का उपयोग करने का प्रयास करें और RAW फ़ाइल डेटा में या तो श्वेत-शेष लागू नहीं होगा। आप सही हैं कि कोई भी कैमरा व्हाइट-बैलेंस कम्प्यूटेशन पोस्ट-कैप्चर कर सकता है लेकिन मैंने इसके कोई सबूत नहीं देखे हैं, शायद यह प्रदर्शन का सवाल है लेकिन मुझे इसमें संदेह है। यदि आप एक आधुनिक डीएसएलआर के विनिर्देशों को पढ़ते हैं, जैसे कि निकॉन डी 7000, तो यह '2016 पिक्सल व्हाइट-बैलेंस सेंसर' की तरह कुछ कहता है जो दृढ़ता से यह बताता है कि यह संपूर्ण इमेजिंग-सेंसर के साथ नहीं किया गया है।
इताई

मुझे लगता है कि यह एक सरल प्रदर्शन के अनुकूलन है - आप हर पिक्सेल नमूने के लिए की जरूरत नहीं है, और यदि आप क्या आप सफेद संतुलन को मापने के लिए एक कच्चे रूपांतरण करने पहुंचते हैं, और फिर हाथ में इस संतुलन के साथ एक और रूपांतरण
मैट Grum

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@ रीड - दुनिया 'मूल' के उपयोग पर ध्यान दें। कैमरा निर्माता सीधे अपने सूत्र को प्रकाशित नहीं करते हैं लेकिन आप अधिक जानने के लिए विषय पर कागजात और पेटेंट पढ़ सकते हैं। शाब्दिक रूप से सैकड़ों तरीके हैं जो किए जाते हैं, लेकिन मुझे किसी भी तरह का पता नहीं है जो एक संदर्भ छवियों का उपयोग करता है (पैमाइश को इस तरह से करने के लिए जाना जाता है, लेकिन यह कुछ पूरी तरह से अलग है), केवल संदर्भ प्रकाशक हैं।
इटाई

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पुनश्च: मैं वास्तव में सभी गुलाबी दीवारों के साथ एक कमरा है :)
माइकल नील्सन

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कैमरा यह नहीं जान सकता कि सफेद संतुलन का क्या उपयोग करना है, यह केवल छवि डेटा (या कभी-कभी बाहरी सेंसर, जैसा कि इटै ने अपने उत्तर में उल्लेख किया है) के आधार पर अनुमान लगा सकता है।

यदि मैं उदाहरण के लिए एक नीली दीवार की एक छवि लेता हूं, तो कैमरा सोचता है कि मैंने नीली रोशनी में एक ग्रे दीवार की छवि ली है, और छवि नीले रंग के बजाय ग्रे समाप्त होती है। (यह काफी हद तक एक ही घटना है जब मैं एक सफेद या काले रंग की दीवार पर स्वचालित एक्सपोज़र के साथ फोटो खींचता हूं, और कैमरा एक्सपोज़र सेट करता है ताकि दोनों ग्रे हो जाएं।)

मैं हमेशा स्वचालित सफेद संतुलन का उपयोग करता हूं, और कच्ची छवि से हटने पर इसे मैन्युअल रूप से समायोजित करता हूं। मेरा अनुभव है कि कभी-कभी स्वचालित श्वेत संतुलन चालू होता है, अधिकांश समय यह बहुत करीब होता है, और कुछ दुर्लभ मौकों में यह बंद हो जाता है।

यह भी ध्यान दें कि "सही" सफेद संतुलन सेटिंग हमेशा प्रकाश स्रोत का सटीक रंग तापमान नहीं होता है। कभी-कभी एक छवि को प्राकृतिक दिखने के लिए थोड़े रंग में बदलाव की आवश्यकता होती है, और कुछ को बहुत अधिक आवश्यकता हो सकती है। तेज धूप में ली गई छवि को थोड़ा और पीला होने की आवश्यकता हो सकती है, और नीले घंटे में ली गई छवि को बहुत अधिक नीले रंग की आवश्यकता हो सकती है।


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हम्म, लेकिन अगर मैं एक नीली दीवार की तस्वीर लेता हूं, तो यह सफेद नहीं, बल्कि नीले रंग से निकलती है। मेरे पास मेरा कैमरा नहीं है, लेकिन एक ऑफ-व्हाइट दीवार के बारे में क्या? क्या यह तटस्थ सफेद में धकेल दिया जाता है?
रीड करें

"सही" संतुलन के बारे में अच्छी बात।
एजे फिंच

मुझे भी। मैं एक ही स्थान पर कुछ परीक्षण शॉट्स शामिल करूँगा, और एक wb समायोजन के साथ शुरू करूँगा जिसे मैं तब एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में सभी शॉट्स पर लागू करता हूं। दूसरे दिन मैंने देखा कि एक सही ढंग से शांत छवि ठंडी / नीली दिख रही थी: मस्तिष्क को उम्मीद है कि यह दृश्य एम्बर होगा, और हालांकि एक गैर-सही तस्वीर नारंगी दिखती है, थोड़ा गर्मजोशी सही प्रभाव देती है।
JDługosz

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यह उत्तर कैमरों के विभिन्न मॉडलों और उनके संबंधित फर्मवेयर के रूप में विविध है।

जब AWB पर सेट किया जाता है, तो अधिकांश पुराने डिजिटल कैमरे (जिनमें यह सवाल पूछा गया था कि उन सभी के आसपास बहुत अधिक सहित) एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो इस धारणा के आधार पर सफेद संतुलन स्थापित करने का प्रयास करते हैं कि फ्रेम में सबसे चमकदार क्षेत्र तटस्थ सफेद या बहुत हल्का ग्रे होना चाहिए । यह काफी अच्छी तरह से काम करता है जब तक कि कुछ क्षेत्रों को सभी तीन चैनलों में पूरी तरह से संतृप्त नहीं किया जाता है (किसी भी जोखिम समायोजन लागू होने से पहले)।

परिणाम उपलब्ध प्रीसेट चयनों में से एक के समान हो सकता है (डेलाइट, टंगस्टन, क्लाउड, फ्लोरोसेंट, आदि) या यह उनमें से किसी से भी काफी भिन्न हो सकता है। यदि पता किया गया दृश्य कैमरे के पूर्व निर्धारित विकल्पों में से एक के करीब है, तो उस पर सटीक कैमरा मॉडल के आधार पर किसी को लागू किया जा सकता है या नहीं भी हो सकता है ।

नए कैमरे अक्सर अधिक परिष्कृत एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो एक कैमरा मॉडल से अगले तक बहुत भिन्न हो सकते हैं। अधिकांश शीर्ष स्तरीय मॉडल पैमाइश के कुछ रूपों जैसे निकॉन के 'मैट्रिक्स' या कैनन के 'इवैल्यूएटिव' पैमाइश के समान हैं, जिसमें फ्रेम से डेटा की तुलना कैमरे के फर्मवेयर में भरी गई लाइब्रेरी से की जाती है और निकटतम मैच के निर्देशों के आधार पर इसे लागू किया जाता है। यदि कैमरा फ्रेम के ऊपरी भाग में चमकीले नीले आकाश के साथ एक दृश्य का पता लगाता है और निचले फ्रेम में गहरे हरे रंग का होता है तो यह लैंडस्केप प्रोफाइल के आधार पर WB को लागू करेगा। यदि यह बहुत सारे क्षेत्रों के साथ एक दृश्य का पता लगाता है जो त्वचा टोन की तरह दिखता है (तो यह) यह एक पोर्ट्रेट प्रोफाइल के आधार पर एक डब्ल्यूबी लागू होगा। (इस व्याख्या को विश्लेषण की गई कई सूक्ष्मताओं से काफी सरल बनाया गया है और परिणाम को प्रभावित कर सकता है।)

कुछ कैमरे दृश्य के सबसे चमकदार क्षेत्रों की ओर पूर्वाग्रह या दृश्य के अधिक औसत क्षेत्रों की ओर पूर्वाग्रह के बीच उपयोगकर्ता चयन करने योग्य विकल्प भी देते हैं। कैनन अपने कुछ नए मॉडल 'सफेद प्राथमिकता AWB' या 'परिवेश प्राथमिकता AWB' के साथ उपलब्ध दो विकल्पों को कहता है।

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