Funktioniert der automatische Weißabgleich wirklich? Wie?

Ich verstehe nicht, wie die Kamera den Weißabgleich für eine bestimmte Szene durchführen kann.

Ich könnte es arbeiten sehen, wenn es einen offensichtlichen Farbstich gibt (zum Beispiel: unter Leuchtstofflampen). Vergleichen Sie die Histogramme der verschiedenen Farbkanäle und versuchen Sie, sie bis zu einem gewissen Grad abzugleichen? Selbst dann kann ich mir nur vorstellen, dass es unter genau definierten Umständen zuverlässig funktioniert.

Kann jemand erklären, wie es in heutigen Kameras implementiert ist und wie gut es normalerweise funktioniert?

Die ursprüngliche Annahme ist , dass die durchschnittliche Szene farbneutral sein sollte , und daher durch die durchschnittliche Farbe in der Szene Berechnung und dann auf jedes Pixel die gleiche Korrektur anwenden Sie eine Szene , deren durchschnittliche Farbe ist neutral bekommen würden , was sollte den richtigen Weißabgleich hat. Dies schlägt fehl, wenn eine dominante Farbe und Szene vorhanden sind.

Die Algorithmen wurden im Laufe der Jahre mit vielen technischen Veröffentlichungen und Patenten zu diesem Thema immer ausgefeilter. Sie fügten dem Set bekannter Leuchtmittel mehr Intelligenz wie das Klemmen hinzu.

Der genaue Algorithmus unterscheidet sich zwischen den Kameras und scheint tagsüber im Freien, wo es kaum Abweichungen gibt, sehr gut zu funktionieren. Unter künstlichem Licht gibt es viel mehr Varianz und es wird eher getroffen oder verfehlt. Ältere Digitalkameras waren besonders schlecht, haben sich aber im Durchschnitt verbessert.

Die beste Weißabgleichsleistung, die ich je gesehen habe, war auf dem HP Photosmart R967 . DC Resource bemerkte dies und sagte, dass sie den Nobelpreis gewinnen sollten! Mehrere neuere Kompaktkameras leisten ebenfalls hervorragende Arbeit. Der Vorteil einer spiegellosen Kamera gegenüber einer DSLR besteht darin, dass sie Daten vom gesamten Sensor lesen kann. DSLRs können dies jetzt im Live-View-Modus tun.

Einige DSLRs verwenden einen völlig anderen Ansatz, nämlich die Messung des Weißabgleichs. Dies ist beim Olympus E-5 der Fall . Es verfügt über einen speziellen "externen" Sensor, der das auf die Kamera fallende Licht misst. Sie können diese Option für Fälle deaktivieren, in denen Sie mit einer anderen Beleuchtung als Ihrem Motiv aufnehmen.

Die Kamera kann nicht wissen, welchen Weißabgleich sie verwenden soll, sie kann nur anhand der Bilddaten raten (oder manchmal anhand eines externen Sensors, wie Itai in seiner Antwort erwähnt hat).

Wenn ich zum Beispiel ein Bild von einer blauen Wand aufnehme, denkt die Kamera, dass ich ein Bild von einer grauen Wand in blauem Licht aufgenommen habe, und das Bild endet grau statt blau. (Dies ist so ziemlich das gleiche Phänomen wie beim Fotografieren einer weißen oder schwarzen Wand mit automatischer Belichtung, und die Kamera stellt die Belichtung so ein, dass beide grau werden.)

Ich verwende immer den automatischen Weißabgleich und passe ihn manuell an, wenn ich vom Rohbild abweiche. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass der automatische Weißabgleich manchmal genau richtig ist, die meiste Zeit sehr nahe ist und in einigen seltenen Situationen weit davon entfernt ist.

Beachten Sie auch, dass der "richtige" Weißabgleich nicht immer der exakten Farbtemperatur der Lichtquelle entspricht. Manchmal braucht ein Bild eine leichte Farbänderung, um natürlich auszusehen, und manche brauchen sogar eine Menge. Ein Bild, das bei hellem Sonnenlicht aufgenommen wurde, muss möglicherweise etwas gelber sein, und ein Bild, das in den blauen Stunden aufgenommen wurde, benötigt möglicherweise viel Blau.

Die Antwort ist so vielfältig wie die vielen verschiedenen Kameramodelle und die dazugehörige Firmware.

Bei Einstellung auf AWB verwenden die meisten älteren Digitalkameras (einschließlich fast aller, die bei dieser Frage gestellt wurden) Algorithmen, die versuchen, den Weißabgleich auf der Grundlage der Annahme vorzunehmen, dass die hellsten Bereiche im Rahmen neutralweiß oder sehr hellgrau sein sollten . Dies funktioniert ziemlich gut, es sei denn, einige Bereiche sind in allen drei Kanälen vollständig gesättigt (bevor Belichtungseinstellungen vorgenommen werden).

Das Ergebnis kann einer der verfügbaren Voreinstellungen (Tageslicht, Wolfram, Bewölkt, Neonlicht usw.) ähneln oder sich erheblich von diesen unterscheiden. Wenn die erkannte Szene nahe genug an einer der voreingestellten Auswahlmöglichkeiten der Kamera liegt, kann diese angewendet werden oder auch nicht , abhängig vom jeweiligen Kameramodell.

Neuere Kameras verwenden häufig komplexere Algorithmen, die von Kameramodell zu Kameramodell erheblich variieren können. Die meisten Top-Tier-Modelle ähneln einigen Messmethoden wie der „Matrix“ -Messung von Nikon oder der „Evaluative“ -Messung von Canon, bei der die Daten aus dem Frame mit einer Bibliothek verglichen werden, die in die Firmware der Kamera geladen und anhand von Anweisungen für die genaueste Übereinstimmung angewendet wird. Wenn die Kamera eine Szene mit hellblauem Himmel im oberen Teil des Rahmens und dunklerem Grün im unteren Teil des Rahmens erkennt, wird WB basierend auf einem Landschaftsprofil angewendet. Wenn eine Szene mit vielen Bereichen erkannt wird, die wie Hauttöne aussehen, wird ein WB angewendet, der auf einem Porträtprofil basiert. (Diese Erklärung ist aufgrund der vielen Feinheiten, die analysiert werden und das Ergebnis beeinflussen können, stark vereinfacht.)

Einige Kameras bieten sogar vom Benutzer wählbare Optionen zwischen der Ausrichtung auf die hellsten Bereiche der Szene oder der Ausrichtung auf die durchschnittlicheren Bereiche der Szene. Canon nennt die beiden verfügbaren Optionen für einige der neuesten Modelle "White Priority AWB" oder "Ambience Priority AWB".