kalibrace barev

vla · #1

Tu a tam se tady nakousne jak má být vlastně co barevné a většinou diskuse skončí tím, že každý má na barevnost jiný náhled a každému se líbí naprosto jiné odstíny. neuměl by někdo navrhnot a případně zde zveřejnit nějaký barevný etalon,který by se blížil skutečným barvám? Jistě záleží i na nastavení monitoru, ale přijde mi, že změnou tohoto nastavení nevznikají až tak velké rozdíly oproti snímkům, které jsou zde publikovány. Abych byl konkrétní, porovnával jsem své snímky M8, M20a M17 se snímky MMys v bláhové naději, že bych se mu třeba mohl přiblížit a docela mě zaskočila dle mě až nepřirozeně fialová barva na jeho snímcích. Aby to bylo lépe srozumitelné podívejme se na poslední snímky v této sekci, Deavi podle mě výborné, MP už trochu moc do fialova, Lada S nepřirozeně fialové. Omlouvám se autorům za tuto "kritiku", jistě mají více zkušeností a fotografického umu než já, ale to různé podání mi přeci jen natolik vadí, že jsem se rozhodl tento příspěvek vytvořit. (18,18 hod. trochu jsem upravil některé výrazy, spojení nepřirozeně fialová je myslím oproti původnímu hodnocení podstatně výstižnější)

#2

Jo, tak tohle je těžký oříšek. Zásadní problém jsou červené mlhoviny. Barvu H-alfa znám důvěrně z chromosférického dalekohledu. Na běžném monitoru snad ani vygenerovat nejde, podíváme-li se na vlnové délky použitých luminoforů (či filtrů v LCD displejích) prostě je "červenější".

Osobně jsem v poslední době při focení pomocí DSLR nechával barvy v takovém poměru, jak vypadly z foťáku, tedy při změně strmosti pomocí křivek a úrovní jsem obvykle laboroval všemi kanály společně. Pokud ne, tak pro to byl důvod takový, že toho na snímku bylo tak málo, že jsem to musel lovit doslova za každou cenu.

Další kapitolou jsou filtry. Pokud musím použít kvůli nasvícené obloze třeba CLS filtr, je snímek posunut do modrozelena, a vrátit mu přirozené vyvážení barev jako bylo bez filtru je nemožné. S CLS filtrem vycházejí mlhoviny do červenofialova, pokud se to neznásilní úmyslným vyvážením na nějaký konkrétní odstín červené, kterým musím dopředu zvolit.

A je zde další otázka - saturace - sytost barev. Předpokládejme, že zachovám správný poměr intenzit barev, který odpovídá tomu, co skutečně objekty vyzařují a co zachytil senzor CCD kamery. Objekt vyjde mdlý, barvy jsou vidět jen jako mírné odchylky od neutrálního podání. Z estetického hlediska zvednu saturaci pro všechny barvy stejnou měrou. Je to vpořádku ? Pro mne ano - zviditelňuji něco, co má reálný podklad.

Uvedu zde malý příklad - moje poslední M31. Byla focena bez jakýchkoli filtrů, pomocí barevné CCD kamery, kde mám zisky pro jednotlivé kanály nastavené z nasnímání bílého předmětu nasvíceného slunečním světlem tak, aby výsledek byl bílý (resp. barevně neutrální) tyto koeficienty potom používám při konverzi RAW FITS-u do barevného snímku.

Lineární snímek, bez aplikace gama korekce, vypadá takto:

Po aplikaci gama korekce a nastavení černého bodu to dopadne takto:

Barvy nejsou nijak zvýrazněné. Toto by mohlo být věrné zobrazení barev.

Ale já to chci mít hezčí, tak pouze nastavím vyšší saturaci barev (pro všechny společně, nedělám žádné selektivní zvýrazňování):

To, kam až zajít při finálním zvednutí saturace je asi otázka osobního vkusu. Hlavně u galaxií je to problém. Emisní mlhoviny jsou dostatečně barevné již v surovém snímku a ta barva je daná vlnovou délkou. Na to se stačí podívat přes spektroskop, druhou věcí je, zda to jde na monitoru nasimulovat a jak věrně.

#3

To Vla:

Tak zrovna tyto moje tak nízko nad obzorem položené objekty sis moc dobře nevybral. V důsledku silného světelného znečištění jsou přes filtr, a ještě dost silně zpracované. Jsem si vědom toho, že jsou do fialova.

Zrovna tak MP, fotící neupraveným foťákem, je nutně musí mít s vyšší složkou modré, když je červené přes filtr relativně méně.

vla · #4

MMys napsal: To Vla:

Tak zrovna tyto moje tak nízko nad obzorem položené objekty sis moc dobře nevybral. V důsledku silného světelného znečištění jsou přes filtr, a ještě dost silně zpracované. Jsem si vědom toho, že jsou do fialova.

Zrovna tak MP, fotící neupraveným foťákem, je nutně musí mít s vyšší složkou modré, když je červené přes filtr relativně méně. Ono to porovnání původně ani nebylo v plánu, zkoušel jsem Nikor 300/2,8ED, spíše jen jestli je na této světelnosti použitelný a jelikož to kupodivu a vzhledem k mým schopnostem vyšlo docela slušně tak mě napadlo jen tak vizuálně kouknout na tvé stejné snímky a zarazil mě dost velký rozdíl v barevném podání a hned vzniká otázka : Mám je trochu dobarvit když takoví machři je mají dofialova, nebo nechat jak vypadly z foťáku? A tak mě napadlo jestli by ti šikovní co umí byli schopni vymyslet jakýsi etalon barev.

deavi · #5

vla napsal:
Ono to porovnání původně ani nebylo v plánu, zkoušel jsem Nikor 300/2,8ED, spíše jen jestli je na této světelnosti použitelný a jelikož to kupodivu a vzhledem k mým schopnostem vyšlo docela slušně tak mě napadlo jen tak vizuálně kouknout na tvé stejné snímky a zarazil mě dost velký rozdíl v barevném podání a hned vzniká otázka : Mám je trochu dobarvit když takoví machři je mají dofialova, nebo nechat jak vypadly z foťáku? A tak mě napadlo jestli by ti šikovní co umí byli schopni vymyslet jakýsi etalon barev.
Tak toje přesné, tohle jsem řešil zrovna včera, když jsem dodělával Californii a přemýšlel jsem jestli mám nechat odstín cihlově červený přesně tak jak mi vypadla z fotáku, nebo ji malinko přibarvit do fialova. Po zhlédnutí českých a hlavně zahraničních tvůrců, mimo jiné z 90 prcentech všichni mají H-alfu prostě fialovou, člověk má potom pocit čevenou dobarvit jiným " líbivějším " odstínem.
Ale vždycky spadnu zase na zem, když se podívám na tohoto borce http://astrophotography.aa6g.org/
snad jediného u kterého si myslím že ty barvy tak mají vypadat!
Ještě na druhou stranu je důležité a taky to tady zaznělo, použité vybavení, filtry, obloha, monitor, osvětlení v místosti při zpracování a jiné... To vše má vliv na zpracovaní a podání barev.
__________________________________________________

Tím pádem abych odpověděl Tvoji otázku z mé strany, nedobarvovat, nechat ji jak ti vyjde z foťáku.

#6

Ješte jednu věc je třeba vzít v potaz. Ne každá mlhovina září pouze v H-alfa, v některých je i emise na vlnové délce OIII, a pak je prostě odstín do fialova i když se s tím žádné úpravy nedělají.

Jinak ty stránky toho borce - to je absolutní špička ve snímcích pomocí DSLR. Nic lepšího jsem snad neviděl. Samozřejmě časy tomu odpovídají, a "použitá" obloha také.

GaP · #7

Já se jen přidávám k názorům obou borců

, ostatně zachování barev jsem tu taky již propagoval.

Přesto musím přiznat, že někdy zcela vyjimečně musím sahnout separátně do červeného kanálu, tak jak to MMys píše v prvním příspěvku této diskuse. Prostě aby to co tam je vidět bylo výraznější (mám na mysli mlhoviny). To je však potřeba provést zcela přesným výběrem celé požadované oblasti tak aby to barevně nezměnilo pozadí, tón hvězd, případně jiných objektů. Ale jak píši v úvodu nejsem příznivcem takto již zdouhavých úprav, ale někdy se jim prostě nevyhnete.

Co se saturace týká, naprosto se stotožňuji s tím co napsal MMys. tedy včetně toho, že je to věcí vkusu, ale řekl bych, že jej máme podobný neli stejný

.

Pavel Gaugg

KDan · #8

Já si myslím, že na barevné podání výsledného snímku má vliv i optické prostředí, kterým světlo foceného objektu prochází - atmosféry. Domnívám se, že její optické vlastnosti nejsou pro různé vlnové délky neselektivní. Další vliv, ještě závažnější, se uplatní zvlášť v místech většího světelného znečištění, v nichž se k užitečnému signálu (focenému objektu) ještě přidává spousta silných signálů rušivých. Komerční CCD a CMOS senzory nevykazují žádnou excelentní linearitu a v přítomnosti silných zdrojů "světelného rušení" se mohou jednotlivé jejich barevné kanály snadno dostat do oblasti komprese. Pokud se dejme tomu červený kanál (pixel za červeným filtrem) poměrně rychle dostane do stavu blízkého nasycení spektrálně blízkým a silným signálem z vysokotlaké sodíkové výbojky, slabý užitečný signál s vlnovou délkou H-alfa si už moc "neškrtne" - a obraz bude fialový, i když kvantová účinnost na H-alfa bude vyhovující a vše se bude jinak zdát v pořádku.

KDan · #9

Ještě bych svoji úvahu rozvedl dál:

Senzory CCD i CMOS, o nichž je řeč (barevné), sestávají ze čtveřic integračních přijímačů (pixelů), z nichž dva mají předřazen zelený filtr, další jeden pak má před sebou modrý fitr a zbývající přijímač je vybaven červeným vstupním filtrem.

Každý z těchto přijímačů integruje podle času; to znamená, že s časem akumulují elektrický signál, který je reprezentován elektrony, vzniklými principiálně na základě fotoelektrického jevu. Citlivost takového přijímače udává jeho kvantová účinnost (QE) - říká, kolik fotonů je nutných ke vzniku elektronu v přijímači.

Kvůli Matce přírodě obecně není závislost QE na naplnění pixelu (přijímače) zdaleka lineární. Systémy anti-blooming tuto nelinearitu ještě podstatně zvyšují; pixely vlastně "přetéct" ani nemohou. Výsledkem je, že kvantová účinnost v závislosti na plnícím se pixelu klesá a v blízkosti hodnoty "full well" kapacity je prakticky (asymptoticky) mizivá.

Co to znamená? Podle mého to, že jestliže k naplnění pixelu elektrony na třetinu jeho plné kapacity potřebujeme dejme tomu deset minut, na naplnění dvou třetin jeho kapacity bychom nepotřebovali dvacet minut, jak by se mohlo jednoduše zdát (bylo by to ale hezké), ale minimálně třicet minut, nebo možná i víc. Zkusím někde pohledat příslušné charakteristiky.

Pak si představme, že na vstup "červeného přijímače" přichází dva signály; slabý signál s vlnovou délkou H-alfa z focené vzdálené difúzní mlhovinky a 10x silnější rušivý signál z nějaké geniální výbojky, rozptylující své světlo v atmosféře. Směs silného rušivého a slabého užitečného signálu, které oba projdou červeným filtrem, naplní velice rychle pixel řekněme na polovinu jeho plné kapacity a od tohoto okamžiku kvantová účinnost začne podstatně klesat, za chvíli možná až na hodnoty, blížící se DSLR s původním anti-aliasing filtrem.

Pokud u ostatních ze čtveřice přijímačů je poměr mezi užitečným a rušivým signálem příznivější kvůli tomu, že světelné znečištění je v příslušném pásmu vlnových délek menší, pak dejme tomu v pixelu, vybaveném modrým filtrem, podobná komprese jeho QE nenastane.

Výsledkem je, že poměr červené a modré bude ve fotografii zásadním způsobem oproti skutečnosti rozhozen.

#10

Ta úvaha se saturací je samozřejmě správná, nicméně se příliš neuplatňuje. Stejně můžeme exponovat pouze tak, aby pozadí bylo řekněme ve třetině, nejvýše v polovině celkového dynamického rozasahu, a tam se ještě popisovaný jev neuplatní.

KDan · #11

Nevím, je to jen úvaha. Mám dojem, že jsem někde viděl uveřejněnou závislost QE na plnění pixelu u DSLR a zdálo se mi, že je příšerně nelineární už od poloviny FWC. Zkusím to pohledat, až budu mít víc času.

HonzaS · #12

Z grafu datasheetu kodaku to vypada, ze poslednich cca 10% rozsahu je mirne zplacnuto. Je treba si uvedomit, ze ani tim Kodakem ani klasickym fototaparatem nepouzivame bezne pri foceni DSO ani polovinu rozsahu. Je to dane zejmena tim, ze je misto ISO100 (teoreticky vyuziva FWC) bezne ISO800, tedy 1/8 rozsahu na plny rozsah ADU. Toto se deje pomoci zesilovace.

Jako pomoc pri ladeni barev s modifikovanym pristrojem lze napr. pouzit LED diody. Bezne se daji koupit LED diody z frekvenci 655nm (Ha) a 510nm (OIII). To jsou frekvence velmi blizke nejbezneji se vyskytujicim barvam u DSO. Jejich pomer pak zpusobuje nafialovelou barvu.

Dalsi pokus, ktery jsem provadel je expozice prez uzke filtry. OIII je naprosto rovnomerne exponovana B+G v pomeru 50%:50%, pokud pouziji Ha, je exponovan pouze R kanal, presahy do B+G jsou jen velmi silne hvezdy, takze je lze smazat.

Totez lze dosahnout ve photoshopu, tedy R = Ha, B+G v pomeru 50%:50% je OIII, bohuzel pruhled filtry vypada trosku jinak. Moje zkusenost je, ze ani na velmi kvalitnim monitoru nelze verohodne zobrazit Ha ani OIII (jak popisuje MMys). LED diody mi pripadaji ve srovnani s monitorem verohodnejsi - ale nelze je vyfotit, hlavne tu OIII, coz nechapu, proste vypada uplne jinak a to muzu delat co chci.

HonzaS

KDan · #13

Citlivost ISO (a tudíž zisk zesilovače) jsem nevzal v potaz, omlouvám se. Pak je téměř jisté, že se moje úvaha ve výsledném obrazu moc neprojeví.

Každopádně ale - když na jednom monitoru zobrazím přibližně stejně vyvedené snímky od Martina, Deaviho, LadiS a dalších (všechno modifikovanými DSLR), jeden stejný monitor (v tomto případě můj) mi ukáže v barevném podání razantní rozdíly - přestože s barevným podáním snímků nikdo nic zvláštního neprováděl a žádné fitry nepoužil.

Tomu nerozumím. :o

#14

Prováděl - objekt zvýrazňoval (mapování úrovní ze vstupního 16-bitového obrazu do prostoru 8 bitů, měnil míru saturace...) A každý to udělal tak, aby se to jemu líbilo. A to je ten hlavní důvod.