Для iramyra, техническое, или есть ли в природе сиреневый цвет?

[just_tom]

Помнишь, как мы с тобой обсуждали передачу фиолетового с помощью матрицы RGB? Я на даче сегодня сфотографировал цветок, на котором были два оттенка фиолетового. Матрица же (плюс софт в аппарате) видит его как сочетание синего с фиолетовым:



На самом же деле он выглядит более или менее так (после обработки в редакторе):



(Я не ручаюсь за точность, у моего ноутбука совсем поганая матрица.)

А у этих цветочков совсем цветопередача поехала:





А ещё сегодня в Томчицах наконец начала цвести сирень - в смысле, появился цвет :)



Как видишь, вполне сиреневая. Теперь я в глубокой задумчивости по поводу моих гипотез. Гугль, судя по всему, эта проблема не интересует. Мне бы спектрометр :)

Comments

[(Anonymous)]

А при чём тут спектрометр? Ты говоришь о трёхмерном цвете, в котором отождествляется бесконечное число спектральных распределений. Т.е. тебе нужен спектрометр с весовой функцией, который будет проецировать реальность на трёхмерное цветовое пространство. Наверно, такие есть, но...

[bgmt.livejournal.com]

анонимный коммент был мой. Куда деваются куки, бог весть.

[just-tom.livejournal.com]

A он мне не покажет, из каких длин волн состоит цвет? Меня интересует, где фиолетовый - спектральный цвет, а где он - условно говоря, смесь красного с синим.

[iramyra]

Сиреневый в природе, безусловно, существует, как существует, например, коричневый.

У нас в глазах три вида цветовых детекторов - 424 нм (фиолетовый), 530 нм (светло-зеленый), 560 нм (красно-оранжевый). Я вчера дома после обеда, когда вышло солнце, в комнате, в которой окно выходит на запад, рассматривала полоску спектра, образующуюся с помощью кристалла, который висит на окне, если помнишь. Глаз видит широкие полоски красного, зеленого и фиолетового, между ними тонкие желтая и синяя. Я с пристрастием рассматривала фиолетовый. Мои глаза отчетливо видят "красноватость" в фиолетовом, так, как будто фиолетовый также раздражает "красные" колбочки, или мозг так интерпретирует сигналы от "фиолетовых". Сейчас пожалела, что не подложила лист белой бумаги и не сфотографировала, но не знала, что возникнет этот разговор. Возьму сегодня на работу кристалл, может, удастся поймать солнце и заснять разложенный в спектр солнечный свет.

А в чем ты видишь отклонение от твоих гипотез? В том, что "более фиолетовая" часть цветка вышла, как фиолетовая, а "менее фиолетовая" - как синяя? А может, "более фиолетовая", как раз, "более сиреневая"? Фиг его знает, какие пигменты в клетках у этого цветка. Может, в верхних лепестках - смесь фиолетовых антоцианов из нижних лепестков и красных. Надо бы определить название растения и поискать литературу о нем.

А когда сирень распустится, она будет иметь немного другой цвет - это же у тебя обычная четырехлепестковая разновидность? По-моему, бутончики у нее красноватые по сравнению с распустившимися цветами. Я вчера смотрела в парке - там сирень была в такой же стадии, как у тебя на фотографии. Нужно будет на распустившуюся посмотреть.

[iramyra]

Смотри, тут обсуждение появилось: http://ru-d70.livejournal.com/2684002.html.
Никак не могу спектр снять, чтобы понять, как наши фотоаппараты видят чистый фиолетовый по сравнению с глазами. Ранним утром светило солнце, но мне слишком спать хотелось, а сейчас снова пасмурно. Вообще, я думаю, что отсутствие в интернете информации на эту тему свидетельствует о том, что мы интересуемся хранимыми патентами решениями. Вполне возможно, что у каждого производителя фотоаппаратов они свои.

[just-tom.livejournal.com]

Ну, собственно, в дискуссии только подтвердилось, что фиолетовый не влезает в гамут ни матрицы, ни монитора. Про закат на Пентаксе мне лень было вмешиваться в дискуссию и объяснять, почему передержанный красный может становиться жёлтым. И уровень большинства дискутантов - кхм. Предлагают надевать на обектив фильтры (вообще многие неопытные фотографы верят в чудеса, сотворяемые светофильтрами, особенно почему-то UV), утверждают, что "Тюльпаны бархатистые и поглощают свет, наверное поэтому он не искажается"...

На самом деле я начал подозревать, что никакого специального алгоритма для воспроизведения крайних цветов спектра нет, они в пророде появляются относительно редко, а человеческая память на цвета, как правило, очень слабая. Обрати, внимание, что обычно натуральными цветами считаются гораздо более насыщенные, чем на самом деле, люди удивляются, видя на зимнем снимке в солнечный день интенсивно синие тени и т.п. Т.е. моя гипотеза, что софт аппарата преобразует в сиреневый цвет сигнал в синем канале, когда в зелёном он отсутствует, это что-то, что надо срочно патентовать :) Собственно, для проверки моей гипотезы о несостоятельности моей предыдущей гипотезы (как сформулировал-то :)) мне надо узнать спектральный состав цвета тех лепестков, которые вышли фиолетовыми.

Если алгоритмы уже охраняются патентами, тогда их как раз можно опубликовать :) Тут, я думаю, хранить тайну сложно - достаточно промерять цветопередачу фотоаппарата с использованием калиброванных образцов цвета.

[just-tom.livejournal.com]

А я всегда думал, что коричневый - это тёмно-жёлтый, т.е. по большому счёту это не отдельный неспектральный цвет. Про разновидность сирени я ничего не знаю - я с сельским хозяйством столкнулся совсем недавно :)))

[iramyra]

Я, наверное, ошибаюсь насчет патентованной информации - уникальное техническое решение не прячут, чтобы другие не украли? Надеются, что в судебном порядке, если что, можно будет запретить его использование? Я просто далека от всей этой практики.
А, о красном/желтом я видела дискуссию на pl.rec.foto.cyfrowa. У меня на А40 были тоже проблемы с маками в солнечный день. А почему ты не хочешь ввязываться? Я была бы благодарна, если бы мне кто-то объяснил в свое время, что к чему.
Интересно, полосы пропускания цветофильтров, применяемых в наших апппаратах для выделения основных цветов сильно перекрываются? И какой там цветофильтр, стандартный RGB, Bayer, например, или основанный на других цветах.
У нас нет в лаборатории спектрометра. Может, есть где-то в институте, можно поспрашивать. Поэтому я хотела подойти к проблеме с другой стороны, определив, какие пигменты содержатся в лепестках. На эту тему есть статьи 80-х годов в Phytochemistry (цветок называется viola tricolor), но наша подписка на ScienceDirect не дает допуска к таким старым журналам. Нужно будет через сеть Ecole Polytechnique попробовать.

[iramyra]

Нет, это неспектральный цвет. как и розовый, например. Смесь волн. То есть, в природе нет э/м волны с определенной выделенной частотой, которую мы бы восприняли как коричневый цвет. Так и с сиреневым, и с серым. Получается, что в природе нет чистого сиреневого цвета (но строго говоря, в природе ведь вообще нет цветов, они существуют только у нас голове :))) ).
А сиреней я знаю только три: обычную с четырьмя (иногде тремя или пятью) лепестками, многолепестковую "персидскую", она имеет более интенсивный цвет, и белую.

[just-tom.livejournal.com]

Если ты видела дискуссию на pl.rec.foto.cyfrowa, то, наверное, догадалась, что UnclePete - это я? :))

Я как-то в русскоязычных форумах боюсь вступать в дискуссию. Несколько раз пробовал и мне не понравилось.

На матрице стоят фильтры R, G и B, обычно квадратиками RGGB. Bayer - это не сами фильтры, а комплекс матрицы с фильтрами и софтом. В отличие от монитора, где на один пиксел приходится три субпиксела с первичными цветами, пиксел баеровской матрицы одноцветный - прикрыт фильтром одного из основных цветов. Софт потом пытается по своим хитрым алгоритмам сделать так, чтобы каждый пиксел на картинке определялся всеми тремя цветами. Иногда в матрицу добавляют ещё один цвет (вместо второго зелёного) - я слышал о жёлтом и белом (т.е. отсутствии фильтра). Я подозреваю, что полосы пропускания фильтров сильно накладываются друг на друга - хотя бы из чисто технических соображений (трудно сделать фильтр с идеальной характеристикой). И по характеру перегрузок матрицы это видно.

Я сейчас подумал, что на самом деле не обязательно искать, какие пигменты находятся в лепестках, достаточно сфотографировать радугу от твоего кристалла. Нас же интересует не столько цвет лепестка, сколько алгоритм цветопередачи фотоаппарата :)

Если очень боятся, что информацию могут использовать и будет трудно судиться, тогда её не патентуют, а держат в строжайшем секрете. Такой тип информации называется "know-how".

[iramyra]

А, тогда я перепутала и имела в виду "know-how"!
Ну проблему можно решать разными, взаимодополняющими и даже перекрывающимися способами. Видишь, солнца нет и пока можно было бы порыться в литературе.
Да, я вчера почитала немного о color filter arrays, поэтому и возникли вопросы, что у нас применяется.
В ньюс-группах в сообщениях виднеются адреса имейлов, поэтому я видела твои сообщения (сейчас снова меня в патологии обвинишь, :)) но трудно не заметить твою фамилию, а эту конкретно группу я просматриваю с 2002, кажется, года, свой А40 выбирала на основании тамошних дискуссий).

[iramyra]

Слушай, а в RAW записывается информация до или после цветовой интерполяции между пикселями?

[just-tom.livejournal.com]

До. И, что ещё важнее на практике, до установки баланса белого и контраста (уровней белого/чёрного) - т.е. записывается максимальная динамика матрицы. Раньше никаких изменений в сигнал с матрицы в режиме RAW вообще не вводилось, теперь производители иногда химичат с неотключаемым шумопонижением.

[iramyra]

Так. В RAW записывается информация о уровне яркости с каждого пикселя. Интерполяцией занимается софт при открытии файла, да? (ГИМП мне предлагает разые алгоритмы интерполяции, но увидеть чередование просто зеленых, красных и синих пикселей я не могу.) Неотключаемое шумопонижение производится внутри каждого пикселя? Вычитание из сигнала, полученного при экспозиции, сигнала с матрицы при закрытом затворе?

[just-tom.livejournal.com]

Да, раскодированием и интерполяцией занимается софт. Более того, разные производители используют собственные стандарты организации данных в файле, причём от модели аппарата к модели они тоже могут видоизменяться. Правда, появился универсальный формат, но большинство аппаратов его не поддерживает - DNG (но в него можно конвертировать файл и потом обрабатывать любой программой, поддерживающей DNG). В файл RAW может ещё быть зашита картинка в JPG, её видно при просмотре фолдеров.

Шумопонижение, по-моему, не может производиться в рамках одного пикселя, ведь шум - это случайная разница яркости и цвета между разными пикселями. (В сканерах иногда используется многократное сканирование для аппроксимации шумов, в фотоаппарате это сделать нереально). Вычитание чёрного кадра используется для подавления "горячих" и "мёртвых" пикселей при длинных выдержках (при коротких выдержках эти пиксели, как правило, ведут себя совершенно нормально). Это не шум, это свойство конкретного слегка или сильно бракованного пикселя на матрице.

[iramyra]

Тогда как должен работать шумодав - задействовать только, скажем, близлежащие "одноцветные" пиксели - красные с красными, и так далее? Обрабатывать сигналы с просто соседних, "разноцветных", ведь нет смысла, усреднять, например, по нескольким пикселям.
Что ты называешь аппроксимацией?
У себя в программе на моей установке я использую усреднение по нескольким изображениям, а также использую вычитание (с полем, и без поля). Вот придешь к нам в институт, я покажу.

[just-tom.livejournal.com]

Аппроксимацией я называю как раз это усреднение по нескольким изображениям. Кстати, если несколько изображений не усреднять, а сложить друг с другом, кроме снижения шумов вырастет чувствительность - этот метод используется в астрофотографии.

Как работает шумодав на RAW-ах, толком никто из простых смертных не знает (know-how). На уже раскодированной битмапе используется сложный алготитм сравнения яркости и цвета соседних пикселей и даже групп пикселей. Сильно упрощая - разница яркости между соседними пикселями ниже какого-то порога считается шумом. Поэтому после сильного шумопонижения фотофрафии выглядят такими зализанными, без мелких малоконтрастных деталей.

Можно отдельно понижать шум в канале яркости и в канале цветности. Яркостные шумы, как правило, меньше мешают, чем цветные (они часто выглядят в виде цветных пятен на несколько пикселей), поэтому часто достаточно подавить цветные шумы. "Зализывание" канала цветности не так бросается в глаза, как канала яркости (этот эффект использован, кстати, в аналоговом цветном телевидении, где канал цветности в целях экономии полосы пропускания имеет меньшее разрешение, чем канал яркости).

Ещё для каждой матрицы (и в определённой степени - изображения) можно создать профиль шума, т.е. его характерное распределение (не спрашивай меня про алгоритм) - тогда шумопонижение работает лучше (больше ограничивает шум, в меньшей степени принося в жертву мелкие детали). Такие же профили можно создавать и для звукового шума - это работает очень здорово (я в своё время забавлялся реставрацией старых записей).

[iramyra]

ОК, спасибо :)
Я работаю с черно-белыми изображениями, правда, 16-битными, именно с таблицей значений яркости, полученных с каждого пикселя. И проблема шума для меня актуальна, я писала, что у меня охлаждаемая до -60С матрица, но несмотря на это, шум часто достигает десятков битов, редко когда это единицы битов. Приходится делать постобработку - накопление, усреднение, потому что когда я пробую выудить сигнал (реакцию на поле) при изменении внешнего поля на несколько Гауссов, то на снимке, полученном непосредственно, совсем ничего не разобрать.
Но как обрабатывается цветной сигнал, тоже интересно.

[iramyra]

Я сделала еще несколько снимков, спектр был очень ярким, мне пришлось выдержку сделать минимальной и диафрагму несколько зажать (фон по контрасту вышел почти черным). Я сейчас на имейл вышлю тебе две фотографии, которые разнятся значением диафрагмы, в виде двух архивов, где содержатся сами снимки и их составляющие в каналах RGB. Как видно, в красном канале, там, где в спектре находится фиолетовый цвет, совсем нет повышения яркости. Значит, фотоаппарат не добавляет красного, чтобы воспроизвести фиолетовый, а цветочки, получающиеся фиолетовыми, вовсе сиреневые. Срочно патентуй свою идею!

Кстати, рекомендую отличную программу для работы с графическими файлами - ImageJ. Очень простая, интуитивно понятная, можно писать свои макросы (на основе уже существующих), в ней можно вытворять с изображениями что только душа пожелает. Я, правда, в ней только с черно-белыми картинками работаю, в основном, провожу математические операции, рисую профили, делаю калибрацию, поэтому использую совсем-совсем мало ее возможностей.

[just-tom.livejournal.com]

Спасибо!

Собственно, это было видно и по тем снимкам с карандашными отметками - с фиолетовой стороны спектр заканчивался задолго до отметки, по идее софт должен был дорисовать его в этом месте, добавив красный. А ещё - я вернулся в город и на старом стеклянном (зато профессиональном) мониторе цветочки выглядят заметно лучше - это, конечно, ещё не фиолетовый цвет, но и уже не синий. То есть не только дешёвая матрица TN ноутбука, но и вроде как хорошая матрица дорогого фотоаппарата гамут имеют с этого угла совсем фиговый.

[eagelbird.livejournal.com]

Ой, у меня вот тоже беда с этим сиреневым-фиолетовым. Мама периодически просит, чтобы я её фиалки сфотографировала. Их там стопиццот красивых оттенков. А получаются сплошь розовые или синие! :(

[just-tom.livejournal.com]

Только ковыряться в графическом редакторе, другого пути, к сожалению, нет.