Pourquoi puis-je ajuster la balance des blancs d'un fichier RAW mais pas D'un fichier JPEG?

La réponse rapide et courte:

Toutes les images commencent comme des fichiers RAW qui doivent avoir une balance des couleurs appliquée.

Pour les images jpeg, cette transformation est effectuée dans l'appareil photo à l'aide des paramètres de balance des blancs de l'appareil photo. Comme mentionné ci-dessus, Lightroom ne dispose pas de suffisamment d'informations pour annuler cette transformation.

Les fichiers RAW enregistrés n'ont aucune transformation appliquée par l'appareil photo, ce qui vous permet, en tant que photographe, de décider ultérieurement de la transformation de balance des blancs que vous souhaitez appliquer.

Considérons l'image capturée par le capteur (RAW) comme calibrée et neutre.

L'équation est la suivante pour générer un JPEG équilibré en couleur est:

JPEG = RAW * T

où T est le transformation de la balance des couleurs

Normalement, pour appliquer une balance de couleurs différente à un JPEG, vous devez appliquer l'inverse de la transformation as-shot au JPEG (pour restaurer l'image neutre)

NEUTRE = JPEG * 1 / T

appliquez ensuite la nouvelle transformation de couleur

NEW_JPEG = neutre * T2

Malheureusement, l'image JPEG (du moins celles générées par mon Nikon D50) n'inclut pas le réglage de la température de l'image telle que prise. Cela signifie donc que le T de l'équation est Inconnu par Lightroom lorsque vous n'avez que l'image JPEG. Il ne peut donc pas appliquer la transformation inverse pour restaurer une image neutre.

Au lieu de cela, il utilise différentes transformations génériques pour transformer la balance des couleurs.

D'excellentes réponses techniques jusqu'à présent. Voici une analogie simple qui peut ne pas être exactement juste mais de toute façon:

Un fichier RAW est comme un négatif de film. Vous pouvez travailler avec elle dans une chambre noire (Lightroom) et l'imprimer (JPG). Un JPG est comme une impression. Une fois imprimé, vous ne pouvez pas faire grand-chose.

La réponse de Decastlejau fournit un excellent aperçu technique pour ceux comme moi qui aiment tout ce qui est technique. Pour les timides de hart en matière de mathématiques, voici une réponse moins compliquée. Avec RAW, vous disposez de données de capteur d'origine, qui sont généralement stockées sous forme de lectures de capteur rouge, vert ou bleu d'origine pour chaque pixel d'un capteur numérique, ainsi que d'autres métadonnées telles que les détails d'exposition, l'état de la caméra (c'est-à-dire la balance des blancs), les paramètres de la

Une image brute est essentiellement un vidage direct de données provenant d'un capteur numérique, qui sont généralement des pixels sensibles à la lumière rouge, vert et bleu (photosites) disposés dans un tableau de filtres de couleur bayer. Comme RAW est des données de capteur d'origine, vous avez le maximum d'informations à votre disposition, ce qui inclut généralement une profondeur de bits (et une plage dynamique) considérablement plus grande qu'une image enregistrée dans un autre format. C'est l'image" neutre " que decastlejau mentioned...no des ajustements ou des courbes de tonalité ont été appliqués, ce sont des données vraiment originales.

Les pixels D'une image RAW ne correspondent pas directement aux pixels d'un écran, et en tant que tels, ils ne peuvent pas être visualisés directement. Pour afficher une image brute, ces données de pixels de capteur brutes doivent être transmises par un algorithme de rendu qui prend les données de capteur brutes et applique divers ajustements et atténuations, tels qu'un la courbe de tonalité, ajustements de balance des blancs, ajustements d'exposition, etc. pour générer des pixels d'écran contenant chacun des éléments rouges, verts et bleus. Cet algorithme doit être appliqué à chaque fois qu'un ajustement est effectué sur une image brute afin de visualiser l'image finale sur un écran. En travaillant avec RAW de cette manière, vous conservez les données du capteur d'origine dans un état vierge, vous permettant de modifier radicalement l'un des ajustements de ce "pipeline de traitement" à tout moment, et de voir des résultats idéaux dans l'image rendue à l'écran. La plupart des traitements algorithmiques de données brutes entraînent une perte d'informations dans l'image finale à un degré ou à un autre. L'application d'une courbe de tonalité, par exemple, entraîne généralement une amélioration du contraste, mais une perte de plage dynamique.

Une image JPEG, contrairement à une image RAW, est une image qui a déjà été traitée par un algorithme qui applique une courbe de tonalité, des paramètres de balance des blancs, etc. pour créer une image finale. Comme un JPEG est déjà traité, les données du capteur d'origine sont perdues. La même chose s'appliquerait si votre appareil photo enregistrait un fichier TIFF au lieu d'un JPEG...le traitement des données du capteur d'origine les "fige" dans un état final. Les images traitées ne sont pas complètement dépourvues de marge et des ajustements peuvent toujours être effectués. Plus la profondeur de bits et plus la gamme que vous économisez, plus vous aurez de marge de manœuvre, mais vous n'aurez jamais la même flexibilité que si vous utilisiez RAW.

Un exemple de la marge limitée est dans le domaine des ajustements de la balance des blancs. Chaque pixel D'un JPEG contient désormais des informations de couleur rouge, verte et bleue. Cela limite la quantité de correction de la balance des blancs que vous pouvez obtenir sans rencontrer de coulées de couleur impaires ou de fractionnement de couleur, en particulier avec des ajustements plus importants. Il est possible de pousser ces ajustements plus loin avec RAW car vous pouvez re-mélanger chaque pixel de l'image finale à partir des données de capteur rouge, vert et bleu d'origine, ce qui vous permet d'éliminer les coulées de couleur.

En fait, vous pouvez ajuster la balance des blancs à partir d'une image jpg. Seuls les résultats seront bien inférieurs à ceux que vous pouvez obtenir à partir d'un fichier RAW. Comme discuté beaucoup mieux sur d'autres réponses, les fichiers jpg contiennent beaucoup moins de données que les données brutes, il n'y a donc pas de marge pour changer la balance des couleurs. Il en va de même pour les paramètres d'exposition et de contraste.

Dit que, est-il possible de toute façon de modifier légèrement la balance des blancs des images jpg en utilisant d'autres programmes, mais dans Lightroom, ils ont décidé que les mauvais résultats que vous pouvez gérer à partir de fichiers jpg ne seront pas assez bons pour l'utilisateur Lightroom tipical.

Notez également que cela n'a rien à voir avec les techniques de compression jpg, seulement que le format de fichier jpg stocke moins d'informations.

Peut-être que cette analogie aidera à clarifier la raison pour laquelle l'équilibrage blanc brut est supérieur à L'équilibrage blanc JPEG.

Imaginez que vous avez une image en noir et blanc. Il est assez clair qu'il n'y a pas de moyen automatisé de remettre de la couleur dans cette image. Comme il existe de nombreuses nuances de couleur différentes qui correspondent à une nuance de gris donnée, il n'y a aucun moyen de dire quelles étaient les couleurs d'origine. Vous pouvez deviner (comme cela a été fait avec la colorisation de vieux films), mais vous ne pouvez jamais être sûr.

Imaginez maintenant une image dont la balance des blancs était tellement foirée que tout est une nuance de bleu. Cette situation est similaire à celle de l'image en noir et blanc. Vous avez perdu des informations sur les rouges et les verts, qui étaient à l'origine dans l'image. Un programme informatique qui supprime la teinte bleue afin qu'il n'y ait pas de teinte globale ne vous donnera pas l'image originale, mais plutôt une prise de vue en noir et blanc.

Bien sûr, la plupart des balances blanches ne sont pas aussi gâchées que dans les exemples ci-dessus, et L'équilibrage blanc JPEG fonctionne bien. Mais, vous obtiendrez toujours une conversion plus précise lorsque vous avez les informations d'origine de la prise de vue, comme dans RAW.

la réponse de decasteljau est excellente sur le plan technique. Permettez-moi d'ajouter quelques peluches, cependant:

Un fichier RAW a des données linéaires du capteur - plus de photons frappent chaque photosite équivaut à une lecture directement plus élevée. Et c'est divisé uniformément en rouge, vert et bleu. (Eh bien, techniquement, deux fois plus de récepteurs verts dans la plupart des capteurs. Mais c'est un détail d'implémentation.)

Ce n'est pas ainsi que le système de vision humain-l'œil et le cerveau-perçoit les choses, cependant.

Tout d'abord, nous percevons la luminosité de manière non linéaire, c'est pourquoi nous sommes capables de gérer le soleil brillant et les ombres sombres dans la même scène sans que cela ait l'air bizarre. C'est pourquoi des courbes sont appliquées à une image brute afin de créer une image de sortie finale attrayante. Vous pouvez ignorer cela et générer un JPEG linéaire, mais cela aurait l'air plat (sans jeu de mots) et étrange.

Deuxièmement, nous percevons la couleur en fonction d'un sens inhérent de ce que les choses devrait être colorés, c'est pourquoi ils nous semblent normaux sous des lumières froides et chaudes, et même, après un peu d'ajustement, sous une lumière très étrangement teintée. Si la lumière est" vraiment " fortement bleue, nous avons tendance à ne pas la voir — mais si vous prenez une photo, plus de photos bleues seront enregistrées. Un fichier image ne sait rien de la façon dont les choses "devraient" regarder, et a besoin d'une correction de la balance des blancs appliquée pour que l'image corresponde à nos attentes mentales.

Lors de la conversion à partir d'un fichier RAW, le convertisseur fonctionne à partir d'un point de départ connu. Il a soit un profil détaillé pour votre modèle de caméra (ou même celui que vous avez généré vous-même), ou au moins une matrice de couleur de base correspondant à la sortie générale de cette caméra. Donc, il peut partir de cet état pour appliquer divers ajustements — c'est le "RAW * T" dans la réponse de decasteljau, et si vous changez d'avis, car généralement le fichier RAW d'origine n'est pas modifié, il peut recommencer à partir de cette ligne de base et appliquer une transformation différente.

Une fois que vous avez un fichier JPEG, cette ligne de base est perdue, et il n'y a pas connu de pour commencer ajustements.

Les courbes de tonalité et la Saturation rendent cela difficile car:

(1) Ils se produisent après la balance des blancs

(2) ils sont non linéaires, ce qui signifie que l'ordre des opérations est important

(3) ils dépendent du modèle de caméra et des paramètres de contrôle D'image

1 & 2 signifie que ce traitement doit être sauvegardé avant que la balance des blancs puisse être ajustée. 3 signifie qu'il est impossible de reculer avec précision.

Il existe une transformation qui peut corriger la balance des blancs sans reculer ces autres étapes, mais cette transformation est non linéaire et différente pour chaque caméra. Un utilisateur patient peut le trouver manuellement à l'aide d'un contrôle courbes. Pour le faire automatiquement, il faudrait une rétro-ingénierie spécifique à la caméra.