"Главный враг знания не невежество, а иллюзия знания."
© Стивен Хокинг
Время от времени меня пробивает на публикации (мастерклассы), тематика которых, казалось бы, всем хорошо известна. Появление таких материалов, как правило, означает одно - недавно в тематических группах/сообществах я столкнулся с глубоким и массовым непониманием этих вопросов, которое приводит к неверным выводам. Которыми, в свою очередь, во вред себе пользуются начинающие (и не очень) фотолюбители. Причину появления данной публикации я опишу в её окончании.
Не планирую рассказывать о выставлении WB в настройках камеры. Мы затронем принципиальные вопросы и множество интересных и практически полезных моментов, с ними связанных. Рассмотрим немало примеров.
Что же такое баланс белого (в дальнейшем - WB)? Это имитация в устройствах фиксации изображения эволюционно сформировавшейся особенности зрительного восприятия человека. Людям было жизненно важно уметь различать спрятавшуюся от них среди зелени добычу, либо, наоборот, хищника и днем, и в сумерки, и в пасмурную погоду, и в солнечную. Те, у кого получалось, выживали и продолжали свой род, передавая это качество потомкам. Абстрагируясь, сформулируем это так: эволюция "заставила" людей воспринимать важные для них объекты одинаково при существенно различном освещении (константность цветовосприятия).
Пример подобного из моей жизни: зимой светает поздно, а бегаю я по утрам. Выбегаю ещё затемно, когда на улице горят фонари, которые (как минимум, в Киеве), имеют выраженно жёлтый оттенок. И вот бегу я, о чём-то думаю, и вдруг снег вокруг меня мгновенно заметно посинел. Через одну-две секунды всё нормализовалось, и снег снова стал привычно белым. К этому моменту я уже понял, в чём дело.
Выбежав из дома, я попал в зону, освещённую жёлтыми фонарями. Естественно, "по физике" снег, ими освещённый, был жёлтым. Однако моё зрительное восприятие компенсировало желтизну освещения, и я привычно воспринимал снег белым. Т.о. моё зрительное восприятие смещало воспринимаемые цвета в сторону синих тонов.
Когда я пробегал под очередным фонарём, автоматика выключила уличное освещение. В результате жёлтая подсветка мгновенно пропала. Но зрительное восприятие, по инерции, продолжало её компенсировать, и снег мгновенно посинел. Через 1-2 секунды моё восприятие приспособилось к новому освещению, и снег снова стал привычно ахроматичным. Таким образом, с некоторой степенью упрощения можно сказать, что "наше зрительное восприятие стремится обесцветить источник освещения" (© Илья Борг).
Завязываем первый узелок на память:
WB - это характеристика источника освещения, а не отражённого сюжетом света.
Именно по этой причине, для студийных источников света задаётся их цветовая температура.
WB можно выставлять либо при съёмке, либо при обработке изображений. Первый способ особо рекомендован при съёмке в JPG, т.к. в этом случае мы получаем "на выходе" готовое изображение, к которому уже применено выставленное в камере значение WB. Если оно заметно не точное, цвет придётся корректировать обработкой, а формат JPG не слишком хорошо ей поддаётся.
Выставить WB при съёмке нам помогают различные гаджеты (слева направо): спектрометр, молочная насадка на объектив, серая карта (на данной картинке -
Color Checker Passport от фирмы XRite):
02
В этом месте меня однажды "поддел" внимательный и въедливый слушатель: - "Позвольте, вы говорили, что WB - характеристика падающего света источника, а замер по серой карте - это ведь работа с отражённым светом." - сказал он.
Отвечаю: да, но отражённым не сюжетом, а серой картой, которая не изменяет спектральный состав света источника.
На рис. 03 показана зависимость коэффициента отражения света от длины волны для разных типов серых карт. Видно, что для вышеупомянутого Color Checker Passport он практически постоянен во всём видимом диапазоне. Таким образом свет, отражённый такой картой, по своему спектральному составу (цвету) будет идентичен падающему на сюжет свету источника.
03
Второй узелок на память:
Замер WB по свету, отражённому серой картой, по сути, является замером WB по падающему на сюжет свету источника.
Подавляющее число фотолюбителей при съёмке не имеет специальных гаджетов (рис. 02) для замера WB, и вынужденно использует автоматику своих камер. Важно то, что при этом замер производится по свету, отражённому сюжетом, и в этом слабое место этого метода.
Камера предполагает, что любой сюжет среднесерый, т.е. его усреднённый цвет - нейтральный (ахроматичный). Т.о. камера усредняет картинку до однотонной заливки, определяет её цвет, и корректирует его, приводя к серому.
Но предположение о "средней серости" конкретного сюжета в большей части случаев не ве́рно. Отсюда столь частые ошибки замера WB камерой по свету, отражённому сюжетом. Ошибка максимальна для сюжетов, в которых есть доминирующий оттенок (и он далеко не всегда паразитный).
Например, любой фотолюбитель, побывавший в Маранелло (Италия), обязательно посетит музей Ferrari, где, по понятным причинам, немало сюжетов, сходных с показанным на рис. 04.
04
При замере WB по свету, отражённому сюжетом, любой алгоритм ошибётся и в той или иной степени подавит его красноту. В результате, вместо всем известного, "фирменного" красного от Ferrari, получим какой-то красный... Правильным в данном случае будет замер WB по свету светильников под потолком, отражённому от серой карты.
Еще один тип сюжетов, который не позволят выставить правильный WB - это сюжеты с различным освещением их частей (пример на рис. 05). Часть сюжета освещена прямым солнечным светом, а часть находится в глубокой тени. Разница цветовой температуры между ними около 1500°К. Значение WB, верное для одной части, будет существенно неверным для другой.
На анимированном слайде 05 сведены два варианта: исходный (WB выставлен по освещённому фрагменту) и скорректированный в Photoshop (WB выставлен по снегу на горе, что на ЗП). Приведены корректирующие кривые:
05
Зададимся вопросом: какая часть яркостного диапазона изображений наиболее важна при их рассмотрении?
Мой ответ - средние тона. В этой части мы различаем максимум деталей, в ней же наше зрительное восприятие имеет максимальный цветовой охват (на рис. 06 приведено т.н.
цветовое тело человека, максимально широкое в средних тонах):
06
На что опирается наше зрительное восприятие при определении "правильности" цвета изображений? Что для него наиболее важно?
Ответ на этот вопрос известен. В 1946 году Ральф Эванс, сотрудник лаборатории Eastman Kodak Company, сформулировал принцип, позднее положенный в основу работы большинства машин для печати любительских фотографий.
Критерий Эванса:
"Цветные отпечатки чаще всего смотрятся лучше не за счет правильного хроматического баланса, но когда серый напечатан серым - это есть управление, приводящее изображение в целом к гармоничному восприятию".
Именно на критерии Эванса основан алгоритм выставления WB практически всех RAW-конвертеров: мы ищем в кадре объект, который предполагаем серым (ахроматичным), и нейтрализуем его щелчком соответствующего инструмента.
Сопоставив критерий Эванса с нашим выводом про важность средних тонов, завяжем очередной узелок на память:
Если в кадре содержится несколько потенциально нейтральных фрагментов, то выставлять WB следует по тому, яркость которого ближе к среднему значению.
На мой взгляд, оптимальным подходом будет съёмка в RAW с автоматическим WB в камере, и последующим его уточнением при конвертации (если таковая необходима).
Что же происходит внутри RAW при выставлении WB? Заглянуть туда без помощи специального софта невозможно. Покажу вам пример установки WB в RAW-е, из которого получен кадр на рис. 07. В качестве нейтрального объекта выбран выделенный красным квадратиком фрагмент вышиванки девушки справа:
07
При выставлении WB в RAW-е происходит относительное масштабирование цветовых каналов.
На анимированном слайде 08 сведены гистограммы каналов RAW до выставления WB и после. Различить их можно по галочке "Apply WB". Видно, что красный канал масштабируется в "+" примерно на 2 стопа. Это объясняет, почему для некоторых кадров при выставлении WB в RAW-конвертере происходит заметное изменения яркости, что многих удивляет:
08
Всем нам, особенно тем, кто снимает в JPG, часто приходится корректировать WB в фотошопе. Я даже приблизительно не могу назвать количество способов корректировать цвет в Photoshop-е, но наиболее "технологичным", "близким по духу" к критерию Эванса, считаю применение пипеток в инструменте Curves (выделены красным в окне инструмента на рис. 10).
Эти пипетки позволяют одним кликом выставить в изображении чёрную, белую и серую точки. Перед использованием, пипетки следует настроить на определённую яркость. Даблклик по любой пипетке открывает окно для её настройки.
Вопрос: на какие яркости следует настроить чёрную, серую и белую пипетки? Серую, очевидно, на (128,128,128) для RGB (54% для Lab).
Ответ для чёрной и белой не столь очевиден. Adobe рекомендует не настраивать их на предельные значения (0,0,0) и (255,255,255). Глаз перестаёт различать детали при яркостях около 10 - 15. Поэтому настроим чёрную пипетку на (15,15,15) - минимальную яркость, при которой детали ещё заметны. Аналогично, для белой зададим (245,245,245).
На рис. 09 показана настройка чёрной пипетки:
09
Методику выставления WB пипетками продемонстрируем на примере, подготовленном Андреем Журавлёвым (анимированный слайд 10). Видно, что исходная картинка имеет выраженный сдвиг в зелёные тона. Проанализируем картинку на предмет нахождения чёрной, белой и серой точек (они выделены красными квадратами).
С чёрной проблем нет: выберем точку в глубокой тени под крылом (#2). В качестве серой выберем асфальт за машиной вне лужи (#3). Сложнее всего найти белую точку. Внимательное рассмотрение картинки подсказывает, что на стене недавно проводился ремонт (некоторые плитки ещё не покрыты зеленоватыми микроводорослями, характерными для сырого климата). В качестве белой точки выберем стык свежеуложенных плит (#1), где при увеличении видны следы цементной кладки (нам важна нейтральность).
Теперь кликнем чёрной пипеткой по точке 2, белой по точке 1, и серой по точке 3. Результат, а также полученные корректирующие кривые, видны на втором кадре анимированного слайда 10:
10
На рис. 11 показано снятое на Камчатке фото Игоря Шпилёнка, то, что с ним происходит при клике серой пипеткой во выделенной точке на облаке, и корректировочные кривые, выстроенные шопом:
11
Выставление WB по серой карте технологически безупречно. К сожалению, не могу сказать то же самое про эстетику. Представьте себе съёмку пейзажа в момент восхода солнца. Чтобы застать эти моменты с максимально мягким и тёплым (по цвету) светом, мы встаём затемно и добираемся до точки съёмки по пересечённой местности в темноте. Лишь только солнце показалось над горизонтом, мы делаем технический кадр с серой картой. Затем, в RAW-конвертере кликаем по карте инструментом WB - и всё... Карта действительно стала нейтральной, но куда подевался волшебный пейзаж, освещённый первыми, самыми тёплыми лучами солнца?
По этой причине хорошие мишени не ограничиваются просто серой картой. На анимированном слайде 12 показан пример работы с одной из мишеней Color Checker Passport от XRite. На мишени (на слайде слева) есть 2 ряда квадратиков для работы с WB. Верхний предназначен для портретов, нижний (выделен красным) для пейзажей. В примере использован именно нижний.
Средний квадрат в нём строго нейтрален. Это полный аналог серой карты, для которого актуальна вышеописанная проблема. Справа от него квадратик, более холодный по цвету. Ещё правее - ещё более холодный. Аналогичные квадратики слева - более тёплые.
При щелчке инструментом WB в конвертере, или серой пипеткой в шопе, программа стремится нейтрализовать то, по чему вы кликнули. Поэтому применение правых (холодных) квадратиков притепляет картинку, а левых (более тёплых) - охлаждает. Т.о. данная мишень позволяет не только выставить WB по Эвансу, но и имитировать тёплые и холодные светофильтры.
12
Те, кто дочитал до этого места, заслужили подарок. Им будет экшен автоматического выставления WB для Photoshop от Андрея Журавлёва. Автор выложил в открытый доступ и сам экшен, и его описание, я лишь довожу информацию о нём до вашего внимания. Идея экшена аналогична той, что заложена в определении WB по свету, отражённому сюжетом. Изображение предполагается среднесерым, и на основании этой гипотезы автоматически вводится коррекция.
Скачать экшен Average_Gray. Результат коррекции помещается на отдельный слой Average_Gray, благодаря чему вы можете регулировать внесённый эффект, изменяя непрозрачность слоя (Opacity), либо работая тёмной кистью по маске. Над корректирующим слоем помещается слой-копия исходного изображения Source_Luminosity, в режиме наложения Luminosity (яркость). По умолчанию он невидим. Если слой Average_Gray вызовет нежелательные изменения яркости, то, включив его видимость, вы восстановите яркость исходника.
Два примера: слайд 13 (photo by Geoff Cloake):
13
и слайд 14, (автор Александр Киценко). В этом примере непрозрачность слоя Average_Gray снижена до 80%:
14
Две наиболее частые ошибки, допускаемые при работе с WB:
- Его игнорируют
- Его переоценивают
С игнором всё ясно, на любом фотофоруме таких работ множество. По второму пункту уточню: некоторые, стремясь выставить WB строго по Эвансу, выставляют идеальную нейтраль по цифрам. Частенько такая коррекция бывает чрезмерной. Это не удивительно: если бы наше зрительное восприятие компенсировало хроматику источника на 100%, мы не замечали бы разницы в цветовой температуре, скажем, на рассвете и в полдень. Но это ведь не так!
Последний узелок на память:
Цифры - важный помощник цветокорректора, но не более. Качество изображения (и удачность коррекции) мы оцениваем только по виду этого изображения на калиброванном мониторе!
Завершая публикацию, выполню обещание, данное в её начале - расскажу о причине, привлёкшей моё внимание к теме WB.
В одном FB-фотосообществе опубликовали фото, приведенное на слайде 15. Оно содержит проблему с цветом: лицо очаровательной девочки, и теневые фрагменты вытянутой руки заметно фиолетовые (смесь маженты и синего). Причина этого очевидна: лицо находится в тени, где источником света является небо. Цвет остальной части картинки вопросов не вызывает.
15
Мы уже рассматривали подобные сюжеты (слайд 05). Их проблема не в "неправильном" выставлении WB, а в том, что часть картинки (лицо + рука), и остальное освещены по-разному. Этот вопрос принципиально требует локальной коррекции (в данном случае - лица и руки). Маска для неё показана на слайде 16:
16
И вот в теме появляется "гуру", и испускает всплеск сознания: - "Рекомендую в следующий раз экспонометр переключить с матричного на точечный и экспозицию брать по точке на лице."
Т.е. посоветовал решить локальную проблему с WB переходом на точечный экспозамер.
На уточняющий вопрос добавил:
- "WB камера определяет в конкретной зоне фокуса - по всей площади матрицы (усредненный), по зоне (части матрицы), или по точке - если включен точечный", после чего последовало стандартное для таких "гуру" продолжение: - "ой умники пошли умничать."
Я не обратил бы на этого человека внимания, но под его рекомендацией быстро нарисовалось несколько лайков. Т.е кто-то посчитал его совет полезным. А я посчитал вопрос достойным публикации.
Тем, кто внимательно прочитал написанное выше, очевидно, что сама идея точечного замера WB по свету, отражённому от сюжета, которую рекомендовал упомянутый гуру, принципиально бессмысленна, ибо никак не учитывает хроматики этой точки. Реклама фирмы Benetton наглядно показывает возможное разнообразие скинтонов, о котором камера знать не может.
17
Сложность заканчивается там, где начинается понимание!
Программа авторского онлайн-курса
"Эффективная работа в Adobe Lightroom с нуля." Запись на него через кнопку "Сообщения" на
моей FB-странице.
Приходите, буду рад каждому!
Отзывы моих студентов и не только P.S. Если данная публикация показалась вам интересной и полезной, и у вас есть такая возможность, вы можете поблагодарить автора. Карта "Монобанка" (грн): 5375 4141 2153 6741