Il bilanciamento automatico del bianco funziona davvero? Come?

Non capisco come la fotocamera possa elaborare il bilanciamento del bianco da utilizzare in una determinata scena.

Potrei vederlo funzionare se c'è un'evidente dominante di colore (ad esempio: sotto luci fluorescenti). Confronta gli istogrammi dei diversi canali di colore e cerca di farli corrispondere fino a un certo punto? Anche allora posso solo immaginare che funzioni in modo affidabile in circostanze ben definite.

Qualcuno può spiegare come è implementato nelle telecamere di oggi e come funziona in genere?

L'ipotesi originale è che la scena media dovrebbe essere neutra dal punto di vista del colore e quindi calcolando il colore medio nella scena e quindi applicando la stessa correzione a ogni pixel otterresti una scena il cui colore medio è neutro che dovrebbe avere il bilanciamento del bianco corretto. Questo fallirà quando c'è un colore dominante e la scena.

Gli algoritmi sono diventati più sofisticati nel corso degli anni con molti documenti tecnici e brevetti scritti sull'argomento. Hanno aggiunto più intelligenza come il bloccaggio al set di illuminanti noti.

L'algoritmo esatto differisce tra le telecamere e sembra funzionare molto bene all'aperto durante il giorno, dove ci sono poche variazioni. Sotto la luce artificiale c'è molta più varianza ed è piuttosto incostante. Le fotocamere digitali precedenti erano particolarmente difettose, ma in media sono migliorate.

La migliore prestazione di bilanciamento del bianco che abbia mai visto è stata sull'HP Photosmart R967 . DC Resource ha notato questo e ha commentato che dovrebbero vincere il premio Nobel! Diverse recenti fotocamere compatte fanno anche un ottimo lavoro. Il vantaggio di una fotocamera mirrorless rispetto a una DSLR è che può leggere dati da tutto il sensore. Le DSLR ora possono farlo in modalità Live-View.

Alcune reflex digitali utilizzano un approccio completamente diverso che consiste invece nel misurare il bilanciamento del bianco. Questo è il caso dell'Olympus E-5 . Ha un sensore "esterno" dedicato che misura la luce che cade sulla fotocamera. Puoi disattivarlo per i casi in cui scatti da un'illuminazione diversa rispetto al soggetto.

La fotocamera non può sapere quale bilanciamento del bianco utilizzare, può solo fare un'ipotesi in base ai dati dell'immagine (o talvolta a un sensore esterno, come menzionato da Itai nella sua risposta).

Se ad esempio prendo un'immagine di un muro blu, la fotocamera pensa di aver scattato un'immagine di un muro grigio alla luce blu e l'immagine diventa grigia anziché blu. (Questo è praticamente lo stesso fenomeno di quando fotografo un muro bianco o nero con esposizione automatica e la fotocamera imposta l'esposizione in modo che entrambi finiscano in grigio.)

Uso sempre il bilanciamento del bianco automatico e lo aggiorno manualmente quando si passa dall'immagine non elaborata. La mia esperienza è che a volte il bilanciamento automatico del bianco è perfetto, il più delle volte è molto vicino e in alcune rare sedute è molto lontano.

Si noti inoltre che l'impostazione "corretta" del bilanciamento del bianco non è sempre l'esatta temperatura di colore della sorgente luminosa. A volte un'immagine ha bisogno di un leggero cambio di colore per apparire naturale, e alcune potrebbero persino averne bisogno. Un'immagine scattata alla luce solare intensa potrebbe aver bisogno di essere leggermente più gialla e un'immagine scattata nelle ore blu potrebbe richiedere molto blu.

La risposta è varia quanto i diversi modelli di fotocamere e il relativo firmware.

Se impostato su AWB, la maggior parte delle fotocamere digitali più vecchie (incluse praticamente tutte quando sono state poste queste domande) utilizzano algoritmi che tentano di impostare il bilanciamento del bianco in base al presupposto che le aree più luminose dell'inquadratura debbano essere bianche neutre o grigio chiaro . Funziona abbastanza bene a meno che alcune aree non siano completamente sature in tutti e tre i canali (prima che vengano applicate eventuali regolazioni dell'esposizione).

Il risultato potrebbe essere simile a una delle selezioni preimpostate disponibili (Luce diurna, Tungsteno, Nuvoloso, Fluorescente, ecc.) Oppure potrebbe essere notevolmente diverso da una qualsiasi di esse. Se la scena rilevata è abbastanza vicina a una delle scelte preimpostate della videocamera, quella potrebbe essere applicata o meno , a seconda del modello esatto di videocamera in questione.

Le fotocamere più recenti utilizzano spesso algoritmi più sofisticati che possono variare notevolmente da un modello di fotocamera all'altro. La maggior parte dei modelli di livello superiore sono simili ad alcune forme di misurazione come la misurazione 'Matrix' di Nikon o la misurazione 'valutativa' di Canon in cui i dati dalla cornice vengono confrontati con una libreria caricata nel firmware della fotocamera e applicata in base alle istruzioni per la corrispondenza più vicina. Se la fotocamera rileva una scena con un cielo blu brillante nella parte superiore della cornice e verde più scuro nella cornice inferiore, applicherà il bilanciamento del bianco in base a un profilo orizzontale. Se rileva una scena con molte aree che sembrano (ad esso) come tonalità della pelle, applicherà un bilanciamento del bianco basato su un profilo verticale. (Questa spiegazione è notevolmente semplificata dalle molte sottigliezze che vengono analizzate e possono influenzare il risultato.)

Alcune fotocamere consentono anche opzioni selezionabili dall'utente tra distorsione verso le aree più luminose della scena o distorsione verso le aree più medie della scena. Canon chiama le due scelte disponibili con alcuni dei loro modelli più recenti "AWB con priorità bianca" o "AWB con priorità ambiente".