Hvidbalance (også kort kaldet hvidbalance ) er en af parametrene for farvebilledtransmissionsmetoden , der bestemmer, om farveskalaen for billedet af objektet matcher motivets farveskala.
Anvendes normalt som en variabel karakteristik af den fotografiske proces , fotografisk materiale , farveprint- og kopieringssystemer, tv-systemer og grafiske informationsafspilningsenheder (f.eks. monitorer ).
Hvidbalance , hvidbalancekorrektion , hvidpunktsjustering eller farvekorrektion er en teknologi til at korrigere farverne i et objektbillede til de farver, hvor en person ser et objekt under naturlige forhold (objektiv tilgang), eller til de farver, der virker mest attraktive (subjektiv tilgang). En analog af den biologiske mekanisme - farvekonstans .
En genstand , der er kendt for at være hvid , virker hvid for en person i næsten ethvert lys, fordi den nødvendige farvekorrektion automatisk udføres af det menneskelige øje og hjerne.
Hvis lyskilden har et kontinuerligt spektrum af termisk karakter, kan dette spektrum være forbundet med en bestemt temperatur, hvortil det er nødvendigt at opvarme et helt sort legeme , så dets stråling har samme spektrale sammensætning. Denne temperatur kaldes farvetemperatur . Farvetemperaturen måles i kelvin (K).
Et stearinlys flamme har en farvetemperatur på omkring 1800 K, glødelamper - 2500 K, solopgang - 3800 K, blitzlampe - 5500 K, blå skyfri himmel på en sommerdag - 11000 K og derover.
Det er umuligt at give en korrekt bestemmelse af farvetemperaturen fra kildens spektrum for fluorescerende , mange kviksølv- og lavtemperaturgasudladningslamper, fosforlyskilder , da en betydelig del af den udsendte energi falder på "linjen" del af spektret . Da sådan belysning er ekstremt sjælden i naturen, har det menneskelige øje ingen effektive midler til at tilpasse sig sådanne kilder. Men selv i disse tilfælde skaber hjernen en "fornemmelse af hvid farve" for de tilsvarende genstande (for eksempel sne eller et ark hvidt papir). I sådanne tilfælde taler man om en "pseudo-hvid" lyskilde og bestemmer dens "farvetemperatur" ved visuel sammenligning med prøver.
Den sværeste situation for "hvidbalance" er tilstedeværelsen af to eller flere forskellige kilder med forskellige farvetemperaturer. I dette tilfælde vil det menneskelige øje og hjerne stadig "se" de korrekte farver på objekter, dog vil film, tv-kamera og digitalkamera gengive nogle af objekterne som "farve".
Hvis vi for eksempel indstiller hvidbalancen i et digitalt apparat til "dagslys", så vil den del af rammen, der er oplyst af glødelamper, se gule ud, lysstofrør - grøn, pink eller lilla (til forskellige typer lamper), på en scene oplyst af en skyfri himmel, vil skyggerne være blå.
Amerikanerne David Huebl og Thorsten Weisel modtog Nobelprisen i 1981 for deres undersøgelse af menneskesyn, idet de udviklede modstanderens farveteori om Ewald Hering (1834-1918). De foreslog, at en persons øjne ikke giver information til hjernen om røde (R), grønne (G) og blå (B) farver, som foreslået af Jung-Helmholtz farveteori (1802). Ifølge teorien om tre modstandsprocesser modtager hjernen information om forskellen mellem lysstyrken af hvid og sort (Y max og Y min ), om forskellen mellem grønne og røde farver (G − R), om forskellen mellem blå og gule farver (B − gul), og gul farve er summen af røde og grønne farver (gul = R + G), hvor R, G og B er lysstyrken af farvekomponenterne: rød, grøn og blå.
Vi har et ligningssystem:
hvor K b-w , K gr , K brg er funktionerne af hvidbalancekoefficienterne for enhver belysning.
I praksis kommer dette til udtryk i, at mennesker opfatter farven på objekter på samme måde under forskellige lyskilder ( farvekonstans , farvetilpasning).
LAB -farvemodellen er et forsøg på at repræsentere farvekombinationer i en model så tæt som muligt på menneskelig perception.
I farve-tv, før udsendelse af videosignalet, konverteres det fra RGB -farvemodellen til YUV -farvemodellen . Dette er nødvendigt for at sikre kompatibiliteten af farve- og sort/hvid-tv. B&W luminanssignal Y=0,299R+0,587G+0,114B og krominanssignaler U=B−Y; V=R−Y, hvor koefficienterne for luminanssignalet (0,299; 0,587; 0,114) afspejler de fysiologiske træk ved vores syn, inklusive hvidbalancen. I tv-modtagere finder den omvendte konvertering fra YUV-farvemodellen til RGB-farvemodellen sted. På grund af variationen i modulationsegenskaberne for elektroniske projektorer af kinescopes, har hvert farve-tv en justering for statisk og dynamisk hvidbalance. Statisk hvidbalance justeres ved individuelt at justere sortniveauet på hver elektronisk projektor, mens dynamisk hvidbalance justeres ved at justere forstærkningen af videoforstærkerne. Siden slutningen af 1980'erne er statisk hvidbalance på fjernsyn typisk blevet indstillet automatisk.
Farvebilledbalance er en bredere karakteristik af egenskaberne af et farve flerlags fotografisk materiale (eller fotografisk proces), såvel som billedet dannet af det, der udtrykker overensstemmelsen (balancen) af gradueringsegenskaberne for farveseparationsbilleder.
Eksponeringsbalance er overensstemmelsen mellem farven på den belysning, der bruges ved optagelse, til den normaliserede farve af belysningen for dette særlige fotografiske materiale. Normaliseret belysning indstilles af farvetemperaturen .
I tilfælde af densitometriske målinger udtrykkes billedet kvantitativt ved forholdet mellem værdierne af de farveseparerede lysstrømme i den anvendte belysning og værdierne af de farveseparerede lysstrømme, som giver en balance mellem fotosensitiviteten af det fotografiske materiale.
Hvis disse forhold adskiller sig fra enhed, siger de, at når der optages, er der en "ubalance i eksponeringen". Dette kan elimineres ved optagelse (normalt brugte filtre kaldes konverteringsfiltre ) eller ved udskrivning af fotografier ved at indføre en korrektion.
Optisk tæthedsbalance er den grad, hvori tæthederne af farveseparerede billeder svarer til gråskalaen.
En ubalance i optisk tæthed er en konsekvens af ubalance i eksponering, balance i lysfølsomhed og balance i kontrast. Derfor kan tæthedsbalancen tjene som deres integrerede egenskab.
I digital fotografering kan "hvidbalance" implementeres i tre trin:
I modsætning til filmfotografering opnår efterbehandling af digitale billeder nemt ikke kun balancen mellem lysfølsomhed , men også balancen mellem kontrast .
Indstilling af hvidbalancen i et moderne (efter 2005 ) digitalkamera kan gøres på følgende måder: