Vitbalans (även kort kallat vitbalans ) är en av parametrarna för färgbildöverföringsmetoden som avgör om färgomfånget för bilden av objektet matchar motivets färgomfång.
Används vanligtvis som en variabel egenskap för den fotografiska processen , fotografiskt material , färgutskrifts- och kopieringssystem, TV-system och enheter för uppspelning av grafisk information (till exempel monitorer ).
Vitbalans , vitbalanskorrigering , vitpunktsjustering eller färgkorrigering är en teknik för att korrigera färgerna i en objektbild till de färger i vilka en person ser ett objekt i naturliga förhållanden (objektiv inställning), eller till de färger som verkar mest attraktiva (subjektivt förhållningssätt). En analog till den biologiska mekanismen - färgkonstans .
Ett föremål som är känt för att vara vitt verkar vitt för en person i nästan vilket ljus som helst, eftersom den nödvändiga färgkorrigeringen automatiskt utförs av det mänskliga ögat och hjärnan.
Om ljuskällan har ett kontinuerligt spektrum av termisk natur, kan detta spektrum förknippas med en viss temperatur till vilken det är nödvändigt att värma en helt svart kropp så att dess strålning har samma spektrala sammansättning. Denna temperatur kallas färgtemperatur . Färgtemperaturen mäts i kelvin (K).
Lågan på ett ljus har en färgtemperatur på cirka 1800 K, glödlampor - 2500 K, soluppgång - 3800 K, blixtlampa - 5500 K, blå molnfri himmel på en sommardag - 11000 K och uppåt.
Det är omöjligt att ge en korrekt bestämning av färgtemperaturen från spektrumet av källan för fluorescerande , många kvicksilver- och lågtemperaturgasurladdningslampor, fosforljuskällor , eftersom en betydande del av den emitterade energin faller på "linjen" del av spektrumet . Eftersom sådan belysning är extremt sällsynt i naturen, har det mänskliga ögat inga effektiva sätt att anpassa sig till sådana källor. Men även i dessa fall skapar hjärnan en "känsla av vit färg" för motsvarande föremål (till exempel snö eller ett vitt papper). I sådana fall talar man om en "pseudo-vit" ljuskälla och bestämmer dess "färgtemperatur" genom visuell jämförelse med prover.
Den svåraste situationen för "vitbalans" är närvaron av två eller flera olika källor med olika färgtemperaturer. I det här fallet kommer det mänskliga ögat och hjärnan fortfarande att "se" de korrekta färgerna på objekt, men film, tv-kamera och digitalkamera kommer att återge några av objekten som "färg".
Om vi till exempel ställer in vitbalansen i en digital apparat till "dagsljus", kommer den del av ramen som är upplyst av glödlampor att se gula ut, lysrör - grönt, rosa eller lila (för olika typer av lampor), på en scenen upplyst av en molnfri himmel kommer skuggorna att vara blå.
Amerikanerna David Huebl och Thorsten Weisel fick Nobelpriset 1981 för sina studier av mänskligt syn, och utvecklade motpartens färgteori av Ewald Hering (1834-1918). De föreslog att en persons ögon inte ger ut information till hjärnan om röda (R), gröna (G) och blå (B) färger, vilket föreslogs av Jung-Helmholtz färgteorin (1802). Enligt teorin om tre opponentprocesser får hjärnan information om skillnaden mellan ljusstyrkan hos vitt och svart (Y max och Y min ), om skillnaden mellan gröna och röda färger (G − R), om skillnaden mellan blått och gula färger (B − gul), och gul färg är summan av röda och gröna färger (gul = R + G), där R, G och B är ljusstyrkan för färgkomponenterna: röd, grön och blå.
Vi har ett ekvationssystem:
där K b-w , K gr , K brg är funktionerna för vitbalanskoefficienterna för varje belysning.
I praktiken uttrycks detta i det faktum att människor uppfattar färgen på föremål på samma sätt under olika ljuskällor ( färgkonstans , färganpassning).
LAB -färgmodellen är ett försök att representera färgkombinationer i en modell så nära människans uppfattning som möjligt.
I färg-tv, innan videosignalen sänds, konverteras den från RGB -färgmodellen till YUV -färgmodellen . Detta är nödvändigt för att säkerställa kompatibiliteten för färg- och svartvit-tv. B&W luminanssignal Y=0,299R+0,587G+0,114B och krominanssignaler U=B−Y; V=R−Y, där koefficienterna för luminanssignalen (0,299; 0,587; 0,114) återspeglar de fysiologiska egenskaperna hos vår syn, inklusive vitbalansen. I TV-mottagare sker den omvända omvandlingen från YUV-färgmodellen till RGB-färgmodellen. På grund av variationen i moduleringsegenskaperna hos elektroniska projektorer av kinescopes, har varje färg-TV en justering för statisk och dynamisk vitbalans. Statisk vitbalans justeras genom att individuellt justera svartnivån på varje elektronisk projektor, medan dynamisk vitbalans justeras genom att justera förstärkningen på videoförstärkarna. Sedan slutet av 1980-talet har statisk vitbalans på tv-apparater vanligtvis ställts in automatiskt.
Färgbildsbalans är ett bredare kännetecken för egenskaperna hos ett fotografiskt färgmaterial med flera skikt (eller fotografisk process), såväl som bilden som bildas av det, vilket uttrycker överensstämmelsen (balansen) mellan graderingsegenskaperna hos färgseparationsbilder.
Exponeringsbalans är överensstämmelsen mellan färgen på belysningen som används vid fotografering och den normaliserade färgen på belysningen för just detta fotografiska material. Normaliserad belysning ställs in av färgtemperaturen .
När det gäller densitometriska mätningar uttrycks bilden kvantitativt genom förhållandet mellan värdena för de färgseparerade ljusflödena för den använda belysningen och värdena för de färgseparerade ljusflödena, vilket ger en balans mellan fotokänsligheten hos fotomaterialet.
Om dessa förhållanden skiljer sig från enhet, säger de att när man fotograferar finns det en "obalans i exponeringen". Detta kan elimineras vid fotografering (vanligtvis använda filter kallas konverteringsfilter ) eller vid utskrift av fotografier genom att införa en korrigering.
Optisk densitetsbalans är graden till vilken tätheterna för färgseparerade bilder motsvarar gråskalan.
En obalans i optisk densitet är en följd av obalans i exponering, balans i ljuskänslighet och balans i kontrast. Därför kan densitetsbalansen tjäna som deras integrerade egenskap.
Inom digital fotografering kan "vitbalans" implementeras i tre steg:
Till skillnad från filmfotografering uppnår efterbehandling av digitala bilder enkelt inte bara balansen mellan ljuskänslighet , utan också balansen mellan kontrast .
Att ställa in vitbalansen i en modern (efter 2005 ) digitalkamera kan göras på följande sätt: