Warning: session_write_close(): open(/var/www/phph2/data/mod-tmp/sess_h1km069i7b0kife0h3mjafpst5, O_RDWR) failed: Read-only file system (30) in /var/www/phph2/data/www/tauf.ru/cookbook/captcha.php on line 79 Warning: session_write_close(): Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/www/phph2/data/mod-tmp) in /var/www/phph2/data/www/tauf.ru/cookbook/captcha.php on line 79 Холодно, теплее, горячо! | Виртуальная фотогалерея /
Статья

Вторая статья на "шумную" тему не имеет прямого отношения к практической фотографии, но представляет, на мой взгляд, методологический интерес. В Wiki мне попалось на глаза утверждение, не приходившее в голову раньше: на низких температурах баланса белого шум в синем канале значительно возрастает. Постфактум объснение очевидно, и мне захотелось оценить канальный шум при разных температурах эксперементально.

Цель исследования

Шум в цифровой фотографии — искажение изображения, связанное с отклонением яркости и/или цвета пикселов изображения от ожидаемого. Немножко подробнее об этом в статье А вот шуметь не надо!.

Цветовая температура — спектральная характеристика освещения. Спектр относительно «холодных» источников света, например, ламп накаливаения, смещён в красный конец спектра и обладает низкой цветовой температурой, «горячих» — в голубой и имеет высокую цветовую температуру.

Известно, что цветовая температура устанавливается программно при конвертации сырого снимка RAW-формата в формат изображения. Правильная установка цветовой температуры нужна для того, чтобы компенсировать спектральные особенности освещения и сделать конечное изображение визуально адекватным. Так, в частности, при низкой цветовой температуре красно-оранжевый диапазон спектра усилен, сине-голубой обеднен, а значит в необходимо при конвертации ослабить канал Red и усилить канал Blue. При этом «горячий» шум в канале Blue естественым образом станет сильнее.

В задачу исследования входило сделать снимки с различным балансом белого и оценить изменение шума в цветовых каналах в зависимости от цветовой температуры.

Температуры аппаратных «предустановок» представлены в таблице.

Лампа накаливания2850
Флоуресцентная лампа3800
Дневной свет5500
Облака6500
Тень7500
Вспышка5500

Методика эксперимента

Оценка шума делалась по методу дарков, подробно описанному в статье А вот шуметь не надо!.

00-Pallet-Temperature.jpg: 279x131, 26k (2013-03-04, 21:41) Отличие состяло в том, что снимки делались в формат RAW, а температура выставлялась при конвертации. Была проведена серия из 10 снимков. Снимки конвертировались с установкой цветовых температур в диапазоне от 2000 до 10000 градусов Кельвина с шагом 1000 грдусов. Конвертация проводилась конвертором Photoshop.

Использовался фотоаппарат Canon EOS 450D.

Результаты измерений

На графике представлены результаты измерений шума.


Зависимость шума в цветовых каналах от цветовой температуры баланса белого (логарифмическая шкала при наведении курсора)

Выводы

  1. Предположение, что при низких температурах растет шум в канале Blue (и уменьшается в Red) подтвердилось.
  2. Равенство шумов каналов Blue / Red наступает примерно на температуре 4200 K, каковую и стоит в дальнейшем использовать для экспериментов с шумом.
  3. Шум в канале Green практически не меняется; некоторое уменьшение суммарного шума и шума в канале Green в диапазоне 2500 — 6000 K связано, возможно, с особенностями работы алгоритма в областях «естественных» температур (см. таблицу «предустановок»).
  4. Шум имеет логарифмический характер и его графики в каналах Blue / Red симметричны в логарифмической шкале.
  5. Встроенный конвертор и конвертор Photoshop имеет разный алгоритм обработки шумов, что требует дополнительного исследования (ср. числовые значения шумов в статье А вот шуметь не надо!).

И на закуску.

Пример полного фрейма дарка, сконвертированого с разными цветовыми температурами. Выставлены уровни, уменьшение размера «по соседу», чтобы не потерять отдельные горячие пикселы.

2000.png: 600x400, 1387k (2013-03-04, 21:29)
2000 Κ
5500.png: 600x400, 1395k (2013-03-04, 21:29)
5500 Κ (Дневной свет)
10000.png: 600x400, 1382k (2013-03-04, 21:30)
10000 Κ

Комментировать


Ваше имя:
->

>>

Все альбомы

Навигация

Warning: Unknown: open(/var/www/phph2/data/mod-tmp/sess_h1km069i7b0kife0h3mjafpst5, O_RDWR) failed: Read-only file system (30) in Unknown on line 0 Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/www/phph2/data/mod-tmp) in Unknown on line 0