La Balance Des Blancs Automatique Fonctionne-T-Elle Vraiment? Comment?


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Je ne comprends pas comment la caméra peut calculer la balance des blancs à utiliser dans une scène donnée.

Je pourrais le voir fonctionner s'il y a une couleur évidente (par exemple: sous des lumières fluorescentes). Compare-t-il les histogrammes des différents canaux de couleur et essaie-t-il de les faire correspondre dans une certaine mesure? Même alors, je ne peux qu'imaginer qu'il fonctionne de manière fiable dans des circonstances très bien définies.

Quelqu'un peut-il expliquer comment il est implémenté dans les caméras d'aujourd'hui, et comment il fonctionne généralement?

Réponses (3):
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L'hypothèse originale est que la scène moyenne doit être de couleur neutre et donc en calculant la couleur moyenne de la scène puis en appliquant la même correction à chaque pixel vous obtiendrez une scène dont la couleur moyenne est neutre qui devrait avoir la bonne balance des blancs. Cela échouera quand il y a une couleur dominante et la scène.

Les algorithmes sont devenus plus sophistiqués au fil des ans avec beaucoup de documents techniques et de brevets écrits sur le sujet. Ils ont ajouté plus d'intelligence comme le serrage à l'ensemble des illuminants connus.

L'algorithme exact diffère entre les caméras et il semble fonctionner extrêmement bien à l'extérieur pendant la journée, où il y a peu de variation. Sous la lumière artificielle, il y a beaucoup plus de variance et c'est plutôt hasardeux. Les appareils photo numériques plus anciens étaient particulièrement mauvais, mais il a été amélioré en moyenne.

La meilleure performance de balance des blancs que j'ai jamais vue était sur le HP Photosmart R967. DC Resource a remarqué cela et a commenté qu'ils devraient gagner le prix Nobel! Plusieurs appareils photo compacts récents font également un excellent travail. L'avantage d'un appareil photo sans miroir par rapport à un reflex numérique est qu'il peut lire les données de tout le capteur. Les reflex numériques peuvent maintenant le faire en mode Live-View.

Certains reflex numériques utilisent une approche entièrement différente qui consiste à mesure la balance des blancs à la place. C'est le cas pour la Olympus E-5. Il dispose d'un capteur "externe" dédié qui mesure la lumière tombant sur la caméra. Vous pouvez désactiver cette option pour les cas où vous photographiez sous un éclairage différent de celui de votre sujet.

Remarque: un reflex numérique sans vue en direct peut toujours mesurer la balance des blancs à l'aide du capteur entier. La balance des blancs est appliquée après la capture de l'image, comme en témoigne le fait que les données stockées dans un fichier raw sont avant la balance des blancs est appliquée.
Guffa 9.12.2010 17:54
@ Guffa - je crois que votre logique est imparfaite, essayez d'utiliser une balance des blancs prédéfinie à la place et les données du fichier brut n'auront pas non plus de balance des blancs appliquée. Vous avez raison cependant que n'importe quel appareil photo pourrait faire le calcul de la balance des blancs après la capture, mais je n'ai vu aucune preuve, c'est peut-être une question de performance mais j'en doute. Si vous lisez les spécifications d'un reflex numérique moderne, tel que le Nikon D7000, il dit quelque chose comme "capteur de balance des blancs de 2016 pixels", ce qui suggère fortement que cela ne se fait pas avec l'ensemble du capteur d'imagerie.
Itai 9.12.2010 18:14
Je pense que c'est une simple optimisation des performances-vous n'avez pas besoin d'échantillonner chaque pixel, et si vous le faisiez, vous finiriez par faire une conversion brute pour mesurer la balance des blancs, puis une autre conversion avec cette balance en main
Matt Grum 9.12.2010 19:06
@Itai: il n'y a pas de faille dans la logique, mais elle est en partie basée sur votre déclaration originale, que vous venez de contredire. Si le capteur entier n'est pas utilisé de toute façon, il n'y a aucun avantage pour une caméra à objectif fixe ou une caméra avec vue en direct en premier lieu.
Guffa 9.12.2010 22:47
Je suis un peu sceptique ici-en supposant que tout est couleur neutre aurait pu être la façon dont il a été fait à l'origine, mais c'est si fragile que je doute que cela fonctionne très bien. Ma forte supposition serait que cela se fait en utilisant une base de données d'images de référence et/ou diverses heuristiques. Avez - vous une référence pour soutenir l'affirmation selon laquelle il essaie principalement de neutraliser la couleur globale?
Reid 10.12.2010 02:47
@ Reid-notez l'utilisation du monde "original". Les fabricants d'appareils photo ne publient pas directement leur formule, mais vous pouvez lire des articles et des brevets sur le sujet pour en savoir plus. Il y a littéralement des centaines de façons de le faire mais Je Je ne connais pas qui utilise une image de référence (la mesure est connue pour le faire de cette façon, mais c'est quelque chose de complètement différent), seulement des illuminants de référence.
Itai 10.12.2010 03:00
@ Reid: oui, et dcraw fait AUTO WB sur l'image moyenne et il est la plupart du temps très différent du choix de la caméra. Il ne peut pas savoir si vous avez pointé la caméra sur une robe rouge sur un mur rose. De plus, si vous sélectionnez un bloc blanc et WB à partir de cela, l'image a tendance à devenir ennuyeuse. Je trouve ça plus joli quand les blancs ont un casting jaune.
Michael Nielsen 25.03.2013 07:48
PS: j'ai en fait une chambre avec tous les murs roses :)
Michael Nielsen 25.03.2013 07:49
Plutôt que la scène moyenne, la plupart des premières implémentations in-camera supposaient que le sélectionner devrait être neutre, plutôt que le moyen l'ensemble de la scène. Depuis que cette réponse a été écrite, les caméras sont devenues de plus en plus sophistiquées et maintenant certains utilisent des algorithmes basés sur une bibliothèque pour définir WB (basé soit sur les données brutes capturées soit sur une lecture à partir d'un mesureur D'exposition RVB+IR) de la même manière qu'ils faisaient déjà une chose similaire avec
Michael C 5.09.2017 03:50

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L'appareil photo ne peut pas savoir quelle balance des blancs utiliser, il ne peut faire qu'une supposition basée sur les données d'image (ou parfois un capteur externe, comme Itai l'a mentionné dans sa réponse).

Si je prends par exemple une image d'un mur bleu, la caméra pense que j'ai pris une image d'un mur gris en lumière bleue, et l'image finit grise au lieu de Bleue. (C'est à peu près le même phénomène que lorsque je photographie un mur blanc ou noir avec exposition automatique, et l'appareil photo définit l'exposition de sorte que les deux finissent en gris.)

J'utilise toujours la balance des blancs automatique et je l'ajuste manuellement lors du développement à partir de l'image raw. Mon expérience est que parfois la balance des blancs automatique est sur place, la plupart du temps elle est très proche, et dans certains endroits rares, elle est loin.

Notez également que le réglage" correct " de la balance des blancs n'est pas toujours la température de couleur exacte de la source lumineuse. Parfois, une image a besoin d'un léger changement de couleur pour avoir l'air naturel, et certains peuvent même avoir besoin de beaucoup. Une image prise en plein soleil peut avoir besoin d'être légèrement plus jaune, et une image prise aux heures bleues peut avoir besoin de beaucoup de bleu.

Humm, mais si je prends une photo d'un mur bleu, il sort bleu, pas blanc. Je n'ai pas mon appareil photo à portée de main, mais qu'en est-il d'un mur blanc cassé? Est-ce que cela est poussé au blanc neutre?
Reid 10.12.2010 02:49
bon point sur "corriger" l'équilibre.
AJ Finch 10.12.2010 11:46
Même ici. Je vais inclure quelques coups de test au même endroit, et commencer par un ajustement wb que j'applique ensuite à tous les coups comme point de départ. L'autre jour, j'ai remarqué qu'une image correctement calibrée avait l'air froide / bleue: le cerveau attend la scène d'être ambre, et bien qu'une photo non corrigée semble orange, un peu, la chaleur donne la bonne impression.
JDługosz 30.11.2014 10:34

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La réponse est aussi variée que les nombreux modèles de caméras et leurs micrologiciels associés.

Lorsqu'ils sont définis sur AWB, la plupart des appareils photo numériques plus anciens (y compris à peu près tous autour lorsque cette question a été posée) utilisent des algorithmes qui tentent de définir la balance des blancs en partant de l'hypothèse que les zones les plus brillantes du cadre doivent être blanc neutre ou gris très clair. Cela fonctionne assez bien à moins que certaines zones ne soient complètement saturées dans les trois canaux (avant que des ajustements d'exposition ne soient appliqués).

Le résultat peut être similaire à l'une des sélections prédéfinies disponibles (Lumière Du Jour, Tungstène, Nuageux, Fluorescent, etc.) ou il peut être considérablement différent de l'un d'eux. Si la scène détectée est suffisamment proche de l'un des choix prédéfinis de la caméra, celui-ci peut être appliquée ou pourrait ne pas, selon le modèle exact de la caméra en question.

Les nouvelles caméras utilisent souvent des algorithmes plus sophistiqués qui peuvent varier considérablement d'un modèle de caméra à l'autre. La plupart des modèles de haut niveau sont similaires à certaines formes de mesure telles que la "matrice" de Nikon ou la mesure "évaluative" de Canon dans laquelle les données du cadre sont comparées à une bibliothèque chargée dans le micrologiciel de l'appareil photo et appliquées en fonction des instructions pour la correspondance la plus proche. Si la caméra détecte une scène avec un ciel bleu vif dans la partie supérieure de l'image et un vert plus foncé dans l'image inférieure, elle appliquera WB en fonction d'un profil paysage. S'il détecte une scène avec beaucoup de zones qui ressemblent (à elle) à des tons de peau, il appliquera un WB basé sur un profil de portrait. (Cette explication est grandement simplifiée à partir des nombreuses subtilités qui sont analysées et peuvent affecter le résultat.)

Certaines caméras permettent même des options sélectionnables par l'utilisateur entre le biais vers les zones les plus lumineuses de la scène ou le biais vers les zones les plus moyennes de la scène. Canon appelle les deux choix disponibles avec certains de ses nouveaux modèles "White priority AWB" ou "ambience priority AWB".


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