이미지를 비추는 광원의 색온도를 어떻게 계산합니까?

주어진 이미지를 비추는 광원의 (흑백 등가) 색온도를 어떻게 계산할 수 있습니까? 아래는 색온도를 조작하고 RGB 히스토그램에서 이동하는 Adobe Lightroom의 스크린 샷입니다. 이미지의 RGB 구성 요소가 주어지면 이미지를 계산하는 방법은 무엇입니까? 단일 값을 기대해야합니다-조명 원의 흑체 등가 온도, 맞습니까?

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image-processing color

— 로 주님
소스

그게 말이되는지 모르겠습니다. 색 온도는 이미지를 촬영하는 동안 장면을 비추는 데 사용되는 램프와 같은 빛의 속성입니다. 이미지 자체에 색 온도가 있는지 모르겠습니다. 일반 녹색 이미지의 색 온도는 어떻습니까? 녹색은 흑체 스펙트럼에도 없습니다. 고온 소스로 조명 된 짙은 녹색 물체 또는 저온 소스로 조명 된 옅은 녹색 물체로 인해 생성 되었습니까?

— endolith

내 질문의 마지막 부분- "단일 값을 기대해야합니다-조명 원의 흑체 등가 온도?" 불분명 했습니까? 그렇다면 수정을 제안하십시오. 녹색 표면이있는 경우 조명 소스에 따라 다르게 보일 것입니다. 녹색을보고 조명 소스의 (흑체와 동등한) 온도를 계산하려고합니다-Photoshop 및 Light Room은 어떻게합니까?. 평범한 녹색 물체라도-# 00FF00 (rgb hex)으로 표시되지 않아야합니다.

— 주님로.

@endolith-나는 약간 변경했다. 질문이 더 명확하다고 생각하십니까?

— 주님로.

좋습니다. 더 이해가 되긴하지만 여전히 가능하지는 않습니다. 서로 다른 색 온도 소스로 조명되는 두 개의 녹색 음영이 동일한 출력 이미지를 생성 할 수 없습니까? 그러면 물체와 카메라의 속성을 모른 채 어떻게 광원의 색 온도를 알 수 있습니까?

— endolith

@endolith-가능합니까? 확실하지 않습니다. 그럴 수도 있다고 생각합니다. 카메라에는 화이트 밸런스 제어 기능이 내장되어 있습니다. 그러나 대부분의 이미지에는 여러 가지 음영이 있으며 이것은 막대 그래프로 분석 된 것으로 보입니다. 따라서 특정 온도에 대한 신뢰 구간이있을 수 있습니다. 게다가 카메라와 사진에는 메타 데이터도 있습니다. 나는 이것에 대한 방정식이 전문가 드라이브라고 생각합니다. 누군가 (전문가)는 그것을 계산하여 숫자를 제공합니다. * C 또는 * F와 마찬가지로-물의 어는점을 0 * C 또는 32 * F로 설정하기로 누가 결정 했습니까?

— 주님로.

답변:

이 문서 (pdf 다운로드)는 상관 색 온도 (CCT)를 계산하기위한 다음 공식을 제공합니다. 그들은 명시 적으로 말하지는 않지만 (또는 놓쳤습니다), 그들의 예는 0-255 범위의 RGB 값을 가정한다고 추론합니다.

1. 다음과 같이 RGB 값을 CIE tristimulus 값 (XYZ)으로 변환하십시오 .

엑스 = (- 0.14282) (아르 자형) + (1.54924) (지) + (- 0.95641) (비)

$X = (-0.14282)(R) + (1.54924)(G) + (-0.95641)(B)$

와이 = (- 0.32466) (아르 자형) + (1.57837) (지) + (- 0.73191) (비) = 나는 엘 엘 유 미디엄 나는 엔 ㅏ 엔 씨 이자형

$Y = (-0.32466)(R) + (1.57837)(G) + (-0.73191)(B) = Illuminance$

지 = (- 0.68202) (아르 자형) + (0.77073) (지) + (0.56332) (비)

$Z = (-0.68202)(R) + (0.77073)(G) + (0.56332)(B)$

2. 정규화 된 색도 값을 계산합니다.

엑스 = 엑스 / (엑스 + 와이 + 지)

$x = X/(X+Y+Z)$

와이 = 와이 / (엑스 + 와이 + 지)

$y = Y/(X+Y+Z)$

3. 다음에서 CCT 값을 계산하십시오.

씨 씨 티 = 449 엔^{삼} + 3525 엔^{2} + 6823.3 엔 + 5520.33

$CCT = 449n^3 + 3525n^2 + 6823.3n + 5520.33$

어디 엔 = (엑스 - 0.3320) / (0.1858 - 와이)

$\text{where }n = (x − 0.3320) / (0.1858 − y)$

다음 방정식을 형성하기 위해 결합 할 수 있습니다.

씨 씨 티 = 449 엔^{삼} + 3525 엔^{2} + 6823.3 엔 + 5520.33

$CCT = 449n^3 + 3525n^2 + 6823.3n + 5520.33$

어디 엔 = ((0.23881) 아르 자형 + (0.25499) 지 + (- 0.58291) 비) / ((0.11109) 아르 자형 + (- 0.85406) 지 + (0.52289) 비)

$\text{where }n = ((0.23881)R+(0.25499)G+(-0.58291)B) / ((0.11109)R+(-0.85406)G+(0.52289)B)$

나는 이것을 이미지에 적용하는 것에 대해 확신하지 못하지만, 하나의 일반 숫자를 원한다면 어떤 종류의 평균을 사용할 수있는 것보다? 이미지에 허용되는 "평균"RGB 값 (예 : 중심)을 찾아서 온도를 계산하거나 이미지에서 각 픽셀의 온도를 계산하는 데 훨씬 더 비싼 옵션을 사용하십시오. .

또한 CCT는 대부분의 색상에 대한 대략적인 측정 기준이라는 점을 명심하십시오. 색상 공간의 단일 곡선 만 실제로 실제 흑체 방사기에서 얻을 수있는 색상을 나타 내기 때문입니다. 따라서 다른 모든 색상의 경우 계산 된 색온도는 단순히 가장 밀접하게 나타내는 흑체 온도의 근사치입니다. 따라서 일부 색상 (특히 녹색)의 경우 실제로 물리적 의미에서 다소 의미가없는 값 일 수 있습니다. 이것은 다음 이미지에서 잘 설명되어 있습니다 (색온도에 대한 Wikipedia 기사 ).

이미지의 검은 선은 블록 체 방사선으로 실제로 생성 될 수 있는 Planckian Locus 색상을 나타냅니다 . 더 작은 교차 선은 근처의 CCT 근사의 등온선을 나타냅니다.

또한 귀하의 질문이 Adobe Lightroom을 구체적으로 언급하기 때문에 검색하는 동안 이것을 발견 했습니다 .

[Adobe Lightroom의] 슬라이더는 빛의 흑체 온도가 아니라 이미지에 적용된 보정을 조정하여 빛의 흑체 온도를 보정합니다. 이것은 다른 방향으로 간다.

따라서 Lightroom 슬라이더에 표시되는 색 온도는 위 공식에서 계산 한 색 온도와 같지 않습니다.

— 샘 말로 니
소스

위에서 사용 된 RGB-XYZ 변환은 특정 하드웨어에서 사용하는 색 공간과 관련된 것으로 보입니다. 그것은 sRGB에 대해서는 정확하지 않습니다. 이것은 OP의 경우에 가장 많이 사용되는 것입니다.

— awdz9nld

참고 또한 조도 반대로 1,931이고 휘도 CIE에서 Y 성분

— awdz9nld

나는 당신의 공식에 따라 몇 가지 색상을 계산했으며, 어떤 경우에는 빨간색 (255 0 0) 및 파란색 (0 0 255)과 같은 다른 경우에는 작동하지만 잘못된 대답을줍니다.

흰색 (255255255) : n = 0.4049, CCT = 8890.77 K-> 올바른 것으로 보입니다
노란색 (255255 0) : n = -0.6646, CCT = 2410.65 K-> 올바른 것으로 보입니다
녹색 (0 255 0) : n = -0.2986, CCT = 3785.42 K-> 올바른 것으로 보입니다
시안 (0255255) : n = 0.9902, CCT = 16168.7 K-> 올바른 것으로 보입니다
마젠타 (255 0 255) : n = -0.5428, CCT = 2783.54 K-> 올바른 것으로 보입니다

하나:

빨간색 (255 0 0) : n = 2.1497, CCT = 40938.6 K-> 잘못된 것 같습니다
파란색 (0 255) : n = -1.1148, CCT = 1672.45 K-> 잘못된 것 같습니다

— 타마스
소스